特許 7384748 基板処理方法および基板処理装置

(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】2023-11-13

(45)【発行日】2023-11-21

(54)【発明の名称】基板処理方法および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231114BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20231114BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20231114BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 643A

H01L21/304 651B

H01L21/306 R

H01L21/30 564D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020099122

(22)【出願日】2020-06-08

(65)【公開番号】P2021193697

(43)【公開日】2021-12-23

【審査請求日】2022-12-19

(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】沖田 有史

(72)【発明者】

【氏名】猶原 英司

(72)【発明者】

【氏名】角間 央章

(72)【発明者】

【氏名】増井 達哉

(72)【発明者】

【氏名】出羽 裕一

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０２９８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６１４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７３１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１３５６７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持する保持工程と、
供給管に設けられたバルブに開信号を出力して、前記供給管に接続された第１ノズルの先端から前記基板の主面に処理液を吐出する第１吐出工程と、
前記バルブに閉信号を出力して前記第１吐出工程を終了させた時点以後において、前記第１ノズルを移動させる移動工程と、
少なくとも前記バルブに閉信号を出力した時点以後の前記移動工程における前記第１ノズルの移動中に、前記第１ノズルの前記先端を含む所定領域をカメラが順次に撮像して、複数の画像データを取得する撮像工程と、
前記バルブに閉信号が出力された状態で前記第１ノズルの移動中に取得された前記複数の画像データの各々における前記第１ノズルの位置を検出し、判定領域を前記複数の画像データ間における前記第１ノズルの位置変化に追従させて、前記第１ノズルの前記先端より下側に前記判定領域を設定する設定工程と、
前記バルブに閉信号が出力された状態で前記第１ノズルの移動中に取得された前記複数の画像データの各々における前記判定領域内の画素に基づいて、前記第１ノズルの前記先端から落下する処理液の有無を監視する液もれ監視工程と、
を備える、基板処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理方法であって、
前記移動工程において前記第１ノズルを上昇させる、基板処理方法。

【請求項3】

請求項２に記載の基板処理方法であって、
前記第１ノズルが上昇した状態で、第２ノズルから前記基板の前記主面に処理液を吐出する第２吐出工程をさらに備え、
前記液もれ監視工程において、前記第２吐出工程にて前記カメラによって取得された前記画像データにおいて、前記第１ノズルの上昇に追従して前記判定領域を設定することで、前記第２ノズルの前記先端から前記基板の前記主面に至るまでの処理液を避けて前記判定領域を設定する、基板処理方法。

【請求項4】

基板を保持する基板保持部と、
バルブに設けられた供給管に接続され、前記供給管を通じて供給される処理液を、前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に吐出するノズルと、
前記ノズルを移動させる移動機構と、
前記ノズルの先端を含む所定領域を撮像するカメラと、
前記バルブに開信号を出力して、前記ノズルの先端から前記基板の主面に処理液を吐出させ、前記バルブに閉信号を出力して前記処理液の吐出を終了させた時点以後において、前記移動機構に前記ノズルを移動させ、少なくとも前記バルブに閉信号を出力した時点以後の前記ノズルの移動中に、前記カメラによって順次に取得された複数の画像データの各々における前記ノズルの位置を検出し、判定領域を前記複数の画像データ間における前記ノズルの位置変化に追従させて、前記ノズルの前記先端より下側に前記判定領域を設定し、前記複数の画像データの各々における前記判定領域内の画素に基づいて、前記ノズルの前記先端から落下する処理液の有無を監視する制御部と、
を備える、基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、基板処理方法および基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、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、フォトレジスト液およびエッチング液などの種々の処理液を供給して、洗浄処理、レジスト塗布処理およびエッチング処理などの種々の基板処理を行っている。これらの処理液を使用した基板処理を行う装置としては、基板を水平姿勢で回転させつつ、その基板の表面にノズルから処理液を吐出する基板処理装置が広く用いられている。

【0003】

この基板処理装置において、ノズルは配管を介して処理液供給源に接続されており、配管にはバルブが設けられている。バルブは制御部によって制御されており、制御部が開信号を出力することによりバルブが開き、閉信号を出力することによりバルブが閉じる。バルブが開くことにより、ノズルから処理液が吐出され、バルブが閉じることにより、ノズルからの処理液の吐出が停止する。

【0004】

このような基板処理装置において、カメラなどの撮像手段を設けてノズルからの処理液の吐出を監視することが提案されている（特許文献１，２）。撮像手段は、ノズルの先端を含む撮像領域を順次に撮像して画像データを取得する。画像処理部は当該画像データを受け取り、当該画像データのうち、ノズルよりも下側に設定された判定領域内の画素値に基づいて、ノズルからの処理液の吐出の有無を判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許２００８－１３５６７９号公報

【文献】特許２０１５－１７３１４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

バルブが閉じることにより、ノズルからの処理液の吐出が停止する。この吐出停止の際に、ノズルから液滴状の処理液が落下することがある。このような液滴の落下は、ぼた落ちとも呼ばれる。また、バルブの異常等により、ノズルから細い処理液が流下し続けることもある。このような処理液の流下は、出流れとも呼ばれる。

【0007】

このような処理液の液もれ（ぼた落ちおよび出流れを含む）を検出するためには、バルブに閉信号を出力した後も、ノズルを監視することが考えられる。

【0008】

ところで、バルブに閉信号を出力した後に、ノズルを移動させる場合がある。ノズルが移動すると、撮像手段によって取得される画像データ内においてもノズルの位置が変化する。画像データ内においてノズルの位置が変化すると、ノズルからの処理液が、画像データ内の判定領域からずれ得る。この場合、判定領域内の画素値に基づいて、ぼた落ちまたは出流れ等の吐出異常を監視することができず、液もれを検出できない。

【0009】

また、基板処理装置には、複数のノズルが設けられることがある。例えば第１ノズルによる処理液の吐出を終了した後に、第１ノズルを移動させつつ、第２ノズルが処理液を吐出し始めることもある。この場合、第２ノズルからの処理液が画像データ内の判定領域に入ると、当該処理液を液もれとして誤検出することもあり得る。

【0010】

そこで、本願は、上記課題に鑑みてなされたものであり、バルブへの閉信号を出力した後でも、ノズルからの液もれを適切に監視することができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

基板処理方法の第１の態様は、基板を保持する保持工程と、供給管に設けられたバルブに開信号を出力して、前記供給管に接続された第１ノズルの先端から前記基板の主面に処理液を吐出する第１吐出工程と、前記バルブに閉信号を出力して前記第１吐出工程を終了させた時点以後において、前記第１ノズルを移動させる移動工程と、少なくとも前記バルブに閉信号を出力した時点以後の前記移動工程における前記第１ノズルの移動中に、前記第１ノズルの前記先端を含む所定領域をカメラが順次に撮像して、複数の画像データを取得する撮像工程と、前記バルブに閉信号が出力された状態で前記第１ノズルの移動中に取得された前記複数の画像データの各々における前記第１ノズルの位置を検出し、判定領域を前記複数の画像データ間における前記第１ノズルの位置変化に追従させて、前記第１ノズルの前記先端より下側に前記判定領域を設定する設定工程と、前記バルブに閉信号が出力された状態で前記第１ノズルの移動中に取得された前記複数の画像データの各々における前記判定領域内の画素に基づいて、前記第１ノズルの前記先端から落下する処理液の有無を監視する液もれ監視工程と、を備える。

【0012】

基板処理方法の第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理方法であって、前記移動工程において前記第１ノズルを上昇させる。

【0013】

基板処理方法の第３の態様は、第２の態様にかかる基板処理方法であって、前記第１ノズルが上昇した状態で、第２ノズルから前記基板の前記主面に処理液を吐出する第２吐出工程をさらに備え、前記液もれ監視工程において、前記第２吐出工程にて前記カメラによって取得された前記画像データにおいて、前記第１ノズルの上昇に追従して前記判定領域を設定することで、前記第２ノズルの前記先端から前記基板の前記主面に至るまでの処理液を避けて前記判定領域を設定する。

【0014】

基板処理装置の態様は、基板を保持する基板保持部と、バルブに設けられた供給管に接続され、前記供給管を通じて供給される処理液を、前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に吐出するノズルと、前記ノズルを移動させる移動機構と、前記ノズルの先端を含む所定領域を撮像するカメラと、前記バルブに開信号を出力して、前記ノズルの先端から前記基板の主面に処理液を吐出させ、前記バルブに閉信号を出力して前記処理液の吐出を終了させた時点以後において、前記移動機構に前記ノズルを移動させ、少なくとも前記バルブに閉信号を出力した時点以後の前記ノズルの移動中に、前記カメラによって順次に取得された複数の画像データの各々における前記ノズルの位置を検出し、判定領域を前記複数の画像データ間における前記ノズルの位置変化に追従させて、前記ノズルの前記先端より下側に前記判定領域を設定し、前記複数の画像データの各々における前記判定領域内の画素に基づいて、前記ノズルの前記先端から落下する処理液の有無を監視する制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0015】

基板処理方法および基板処理装置によれば、液もれを適切に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】基板処理装置の全体構成の一例を概略的に示す図である。

【図2】処理ユニットの構成の一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一例を概略的に示す側面図である。

【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示す機能ブロック図である。

【図6】処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】処理液工程の具体的な工程の一例を示すフローチャートである。

【図8】監視処理の具体的な一例を示すフローチャートである。

【図9】撮像画像データの一例を概略的に示す図である。

【図10】撮像画像データの一例を概略的に示す図である。

【図11】撮像画像データの一例を概略的に示す図である。

【図12】撮像画像データの一例を概略的に示す図である。

【図13】処理液の液滴が落下する様子の一例を概略的に示す図である。

【図14】撮像画像データの一例を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。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、構成の簡略化がなされるものである。また、図面に示される構成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。

【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、「第１」または「第２」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。

【0020】

相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸や面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。

【0021】

＜基板処理装置の全体構成＞
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説明するための図解的な平面図である。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。

【0022】

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。

【0023】

上記の薬液としては、例えば、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。

【0024】

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。

【0025】

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ＬＰ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。

【0026】

キャリアとしては、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、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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

＜処理ユニット＞
次に、処理ユニット１について説明する。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つを説明する。図２は、処理ユニット１の構成の一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の構成の一例を概略的に示す縦断面図である。

【0033】

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、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。

【0034】

チャンバー１０は、鉛直方向に沿う側壁１１、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および下側を閉塞する床壁１３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シャッターが設けられている（いずれも図示省略）。

【0035】

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。ファンフィルタユニット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（例えばＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタ）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。ファンフィルタユニット１４から供給された清浄空気を均一に分散するために、多数の吹出し孔を穿設し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良い。

【0036】

スピンチャック２０は、基板Ｗを水平姿勢に保持する。水平姿勢とは、基板Ｗの法線が鉛直方向に沿う姿勢である。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を水平面内にて回転させる。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。

【0037】

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。

【0038】

スピンベース２１の上面２１ａの周縁部には複数（本実施形態では４本）のチャックピン２６が立設されている。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（本実施形態のように４個のチャックピン２６であれば９０°間隔にて）配置されている。各チャックピン２６は、基板Ｗの周縁に当接する保持位置と、基板Ｗの周縁から離れた開放位置と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をそれぞれの当接位置で停止させることにより、当該基板Ｗをスピンベース２１の上方で上面２１ａに近接した水平姿勢にて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り、基板Ｗの保持を解除することができる。

【0039】

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を保持した状態にて、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。

【0040】

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の上方の空間内で円弧状に移動する。これらノズルアーム３２、ノズル基台３３およびモータは、ノズル３０を移動させる移動機構３７の一例である。

【0041】

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の回転により、ノズル基台３３を中心とした周方向に沿って移動する。ノズル３０は適宜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。

【0042】

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の主面（上面）に処理液を吐出すると、処理液は基板Ｗの上面の中央部に着液し、遠心力を受けて基板Ｗの上面の全面に広がって、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。これにより、基板Ｗの上面の全面に処理液を供給でき、基板Ｗの上面の全面に対して処理を施すことができる。

【0043】

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。周縁位置Ｐ３２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と、処理液は基板Ｗの上面の周縁部に着液し、遠心力を受けて基板Ｗの周縁側に移動し、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。これにより、基板Ｗの上面の周縁部のみに処理液を供給でき、基板Ｗの周縁部のみを処理できる（いわゆるベベル処理）。

【0044】

また、ノズル３０は中央位置Ｐ３１と周縁位置Ｐ３２との間で往復移動しながら、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。

【0045】

なお、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。例えば、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。

【0046】

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良い。

【0047】

また、ノズル３０は昇降可能である。例えばノズル基台６３に内蔵された不図示のノズル昇降機構によってノズル３０が昇降する。ノズル昇降機構は例えばボールねじ構造を含む。ノズル３０は、例えば、中央位置Ｐ３１よりも鉛直上方に位置する中央上位置Ｐ３６にも停止可能である。

【0048】

図３に例示されるように、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が開くことにより、処理液供給源３６からの処理液が供給管３４を通じてノズル３０に供給され、ノズル３０の先端から吐出される。

【0049】

また、図２に例示されるように、本実施形態の処理ユニット１には、上記ノズル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。本実施形態のノズル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にて示すように、スピンチャック２０の上方の空間を、基板Ｗの中央部と対向する中央位置と、基板Ｗよりも外側の待機位置との間で円弧状に移動可能である。

【0050】

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にて示すように、スピンチャック２０の上方の空間を、基板Ｗの中央部と対向する中央位置と、基板Ｗよりも外側の待機位置との間で円弧状に移動可能である。

【0051】

また、ノズル６０およびノズル６５も昇降可能に設けられてもよい。

【0052】

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（不図示）が設けられ、バルブが開閉することで処理液の供給／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。

【0053】

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良い。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本以上であれば良い。

【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、且つ、スピンチャック２０の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、その開口軸は例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（例えば純水）を吐出する。固定ノズル８０から吐出された処理液は、例えば、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が開くことにより、処理液供給源８３からの処理液は供給管８１を通じて固定ノズル８０に供給され、固定ノズル８０の先端から吐出される。

【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。

【0058】

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を有している。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。

【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、例えば、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。

【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、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とを一体的に含んでいる。

【0061】

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、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。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ような長さとされている。

【0062】

また、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の第２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、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。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、折返し部４３ｃが第２案内部５２の折返し部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、例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良いし、複数の板状部材をつなぎ合わせたものであっても良い。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、例えば固体撮像素子の一つであるＣＣＤ（Charge Coupled Device）と、レンズなどの光学系とを含む。カメラ７０は、例えば、ノズル３０からの処理液の吐出状態を監視するために設けられる。カメラ７０の撮像領域には、基板Ｗ、および、基板Ｗよりも上方の空間が含まれている。この撮像領域には、例えば、中央位置Ｐ３１で停止したときのノズル３０の先端が含まれ、また、中央上位置Ｐ３６で停止したときのノズル３０の先端も含まれる。カメラ７０は撮像領域を撮像して撮像画像データを取得し、取得した撮像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ＲＯＭ（Read Only Memory）などの一時的な記憶媒体と、各種情報を記憶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憶しておく磁気ディスクなどである非一時的な記憶媒体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。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。

【0072】

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。制御部９は、監視処理部９１と、判定領域設定部９２と、処理制御部９３とを含んでいる。

【0073】

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３５，８２等の各種バルブ、ノズル基台３３，６３，６８のモータおよびノズル昇降機構、カップ昇降機構ならびにファンフィルタユニット１４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り、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。

【0074】

監視処理部９１は、カメラ７０がチャンバー１０内を撮像して取得した撮像画像データに基づいて監視処理を行う。具体的には、例えば、カメラ７０は、ノズル３０の先端を含む所定領域を撮像して撮像画像データを取得し、監視処理部９１は当該撮像画像データに基づいて、ノズル３０からの処理液の吐出状態を監視する。

【0075】

判定領域設定部９２は、撮像画像データのうち、ノズル３０からの処理液の吐出状態を判定するために用いられる判定領域を設定する。判定領域については後に詳述する。

【0076】

＜基板処理の流れの一例＞
＜全体の流れ＞
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を水平姿勢にて保持する（ステップＳ２：保持工程）。具体的には、複数のチャックピン２６がそれぞれの当接位置に移動することにより、複数のチャックピン２６が基板Ｗを保持する。

【0077】

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り、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）。これにより、処理カップ４０が上位置で停止する。

【0078】

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ものの、この点は、本実施の形態の本質とは異なるので、以下では、その説明を省略する。

【0079】

処理液工程（ステップＳ５）においては、ノズル３０、ノズル６０、ノズル６５および固定ノズル８０がそれぞれ必要に応じて、基板Ｗの上面に順次に処理液を吐出する。ここでは、一例として、ノズル３０が処理液を吐出した後に、固定ノズル８０が処理液を吐出するものとする。図７は、処理液工程の一部の具体的な一例を示すフローチャートである。具体的な一例として、まず、ノズル基台３３がノズル３０を待機位置Ｐ３３から中央位置Ｐ３１に移動させる（ステップＳ５１：第１ノズル移動工程）。次に、処理制御部９３がバルブ３５に開信号を出力することで、バルブ３５を開く（ステップＳ５２：第１吐出工程）。これにより、処理液供給源３６からの処理液が供給管３４を通じてノズル３０に供給され、ノズル３０の先端から基板Ｗの上面に吐出される。基板Ｗの上面に着液した処理液は遠心力を受けて広がり、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。これにより、処理液に応じた処理を基板Ｗの上面に対して行うことができる。

【0080】

例えばノズル３０からの処理液の吐出開始から所定時間が経過すると、処理制御部９３はバルブ３５に閉信号を出力して、バルブ３５を閉じる。これにより、ノズル３０からの処理液の吐出が停止する。

【0081】

次に、ノズル基台３３はノズル３０を中央位置Ｐ３１から中央上位置Ｐ３６に上昇させる（ステップＳ５３：第２移動工程）。

【0082】

次に、処理制御部９３がバルブ８２に開信号を出力することで、バルブ８２を開く（ステップＳ５４：第２吐出工程）。これにより、処理液供給源８３からの処理液が供給管８１を通じて固定ノズル８０に供給され、固定ノズル８０から基板Ｗの上面に吐出される。固定ノズル８０から吐出される処理液は、例えば純水等のリンス液である。この場合、リンス液は基板Ｗの上面の処理液を洗い流し、基板Ｗの上面の処理液がリンス液に置換される。

【0083】

図７の例では、固定ノズル８０からの処理液の吐出（ステップＳ５４）開始の前にノズル３０の移動を開始している（ステップＳ５３）。よって、固定ノズル８０から吐出された処理液がノズル３０に衝突する可能性を低減させることができる。

【0084】

そして、例えば固定ノズル８０からの処理液の吐出開始から所定時間が経過すると、処理制御部９３はバルブ８２に閉信号を出力して、バルブ８２を閉じる。これにより、固定ノズル８０からの処理液の吐出が停止する。

【0085】

ステップＳ５４の後に、ノズル３０、ノズル６０およびノズル６５が必要に応じて順次に所定位置に移動して、処理液を吐出してもよい。また、固定ノズル８０も必要に応じて処理液を適宜に吐出してもよい。ノズル３０、ノズル６０、ノズル６５および固定ノズル８０の処理液の吐出が終了することにより、処理液工程（ステップＳ５）が終了する。

【0086】

図６を再び参照して、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）。例えば、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）。

【0087】

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）。

【0088】

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。

【0089】

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）。

【0090】

以上のようにして、基板Ｗに対する処理が行われる。

【0091】

＜監視＞
監視処理部９１はカメラ７０を用いて、処理液工程（ステップＳ５）における処理液の吐出状態を監視する。図８は、監視処理の具体的な一例を示すフローチャートである。カメラ７０は処理液工程（ステップＳ５）において順次に撮像を行って、撮像画像データを順次に取得する（ステップＳ１１：撮像工程）。例えば、カメラ７０は所定のフレームレートで動画像データを取得する。この場合、撮像画像データは動画像データの１フレームに相当する。図９から図１１は、撮像画像データの一例を概略的に示す図である。

【0092】

図９は、ノズル３０が中央位置Ｐ３１で停止したときにカメラ７０によって取得された撮像画像データの一例を示している。この撮像画像データにおいて、ノズル３０は未だ処理液を吐出していない。

【0093】

図１０は、中央位置Ｐ３１で停止したノズル３０が処理液を吐出しているときにカメラ７０によって取得された撮像画像データの一例を示している。この撮像画像データには、ノズル３０の先端から流下する液柱状の処理液が含まれている。

【0094】

図１０から理解できるように、ノズル３０から吐出される処理液は、撮像画像データにおいて、ノズル３０の先端よりも下側の領域に含まれる。よって、当該領域を含む判定領域Ｒ１を設定すれば、監視処理部９１は判定領域Ｒ１内の画素値に基づいて、ノズル３０の処理液の吐出状態を監視することができる。例えば、図９および図１０から理解できるように、判定領域Ｒ１内の画素値は、ノズル３０が処理液を吐出したときと、ノズル３０が処理液を吐出していないときとで相違する。例えば、ノズル３０が処理液を吐出しているときの判定領域Ｒ１内の画素値の総和は、ノズル３０が処理液を吐出していないときの判定領域Ｒ１内の画素値の総和よりも大きくなる。

【0095】

そこで、まず、判定領域設定部９２は上記の判定領域Ｒ１を設定する（ステップＳ１２：設定工程）。具体的には、判定領域設定部９２は、まず、撮像画像データに対して画像処理を行って、ノズル３０の座標位置を検出する。例えば、判定領域設定部９２は、予め記憶媒体に記憶されたノズル３０（具体的には、吐出ヘッド３１）を含む参照画像データＲＩ１と、撮像画像データとのテンプレートマッチングにより、撮像画像データ内のノズル３０の座標位置を検出する。なお、図９の例では、参照画像データＲＩ１を模式的に仮想線で、撮像画像データに重ね合わせて示している。

【0096】

次に、判定領域設定部９２は、ノズル３０の座標位置に応じて判定領域Ｒ１を設定する。具体的には、判定領域設定部９２は、判定領域Ｒ１がノズル３０の先端から下側に延在する領域を含むように、判定領域Ｒ１を設定する。図９および図１０の例では、判定領域Ｒ１は、縦方向に延在する矩形状の形状を有している。

【0097】

ノズル３０の座標位置に対する判定領域Ｒ１の相対的な位置は例えば予め設定されており、設定情報として記憶媒体に記憶されている。また、判定領域Ｒ１の形状および大きさも例えば予め設定され、設定情報として記憶媒体に記憶されている。判定領域設定部９２は、テンプレートマッチングにより検出したノズル３０の座標位置と、記憶媒体に記憶された設定情報とに基づいて、判定領域Ｒ１を設定する。

【0098】

監視処理部９１は、判定領域Ｒ１内の画素値に基づいて、ノズル３０からの処理液の吐出状態を判別する（ステップＳ１３：監視工程）。具体的には、監視処理部９１は、判定領域Ｒ１内の画素値の総和が所定の吐出基準値以上であるか否かを判断し、当該総和が吐出基準値以上であるときにノズル３０が処理液を吐出していると判断する。また、監視処理部９１は当該総和が吐出基準値未満であるときに、ノズル３０が処理液を吐出していないと判断する。

【0099】

なお、判定領域Ｒ１内の画素値に基づく処理液の吐出の有無判定はこれに限らず、種々の手法を採用できる。例えば、ノズル３０が処理液を吐出しているときの判定領域Ｒ１内の画素値の分散は、ノズル３０が処理液を吐出していないときの分散よりも大きい。よって、監視処理部９１は当該分散を算出し、その分散の大小に基づいて処理液の吐出の有無を判断してもよい。また、分散に替えて標準偏差を採用することも可能である。

【0100】

監視処理部９１は、カメラ７０によって順次に取得された撮像画像データの各々に対して上述の処理を行うことで、ノズル３０が処理液の吐出を開始する開始タイミング、および、ノズル３０が処理液の吐出を終了する終了タイミングを検出することができる。また、監視処理部９１は開始タイミングおよび終了タイミングに基づいて、処理液が吐出される吐出期間を算出し、当該吐出期間が規定時間となっているかを監視することができる。

【0101】

ところで、上述の例では、ノズル３０が処理液を吐出する期間においてノズル３０は中央位置Ｐ３１で停止している。この場合、ノズル３０の位置が変わらないので、判定領域Ｒ１の位置も変更する必要がない。そこで、判定領域設定部９２は、ノズル３０が中央位置Ｐ３１で停止している状態で取得された複数枚の撮像画像データに対して、共通に判定領域Ｒ１を設定してもよい。

【0102】

具体的には、判定領域設定部９２は、ノズル３０が中央位置Ｐ３１で停止した初期の１枚の撮像画像データに基づいて、上述のように、ノズル３０の座標位置を検出する。そして、判定領域設定部９２は当該座標位置に基づいて、判定領域Ｒ１を設定する。判定領域設定部９２は、その後に取得された撮像画像データでは、ノズル３０の座標位置を検出する動作を行わず、設定された判定領域Ｒ１をそのまま利用する。このように複数の撮像画像データにおいて共通に判定領域Ｒ１を設定すれば、ノズル３０の座標位置の検出動作を回避させることができ、判定領域設定部９２の処理負荷を軽減することができる。

【0103】

＜ぼた落ち＞
ノズル３０が処理液を吐出し始めてから所定期間が経過すると、処理制御部９３はバルブ３５に閉信号を出力して、ノズル３０からの処理液の吐出を停止させる。この処理液の吐出停止の際には、ノズル３０の先端から液滴状の処理液が落下することがある（いわゆるぼた落ち）。このような液滴が基板Ｗの上面に落下すると、不具合が生じ得る。図１１は、ノズル３０が処理液の吐出を停止するときにカメラ７０によって取得された撮像画像データの一例を示している。この撮像画像データには、ノズル３０の先端から落下する処理液の液滴（ぼた落ち）が含まれている。

【0104】

図９から図１１の比較から理解できるように、判定領域Ｒ１内の画素値は、ノズル３０が処理液を吐出していないとき（図９）と、ノズル３０が処理液を吐出しているとき（図１０）と、ぼた落ちが生じたとき（図１１）とで相違する。例えば、ぼた落ちが生じたときの判定領域Ｒ１内の画素値の総和は、ノズル３０が処理液を吐出しているときの判定領域Ｒ１内の画素値の総和よりも小さく、ノズル３０が処理液を吐出していないときの判定領域Ｒ１内の画素値の総和よりも大きくなる。

【0105】

よって、監視処理部９１は、ぼた落ちが生じたか否かを判定領域Ｒ１内の画素値に基づいて判断することができる。具体的な一例として、監視処理部９１は、判定領域Ｒ１内の画素値の総和が所定の第１基準値以上であるときに、ノズル３０が処理液を吐出していると判断し、判定領域Ｒ１内の画素値の総和が第１基準値未満かつ所定の第２基準値以上であるときに、ぼた落ちが生じたと判断し、判定領域Ｒ１内の画素値の総和が第２基準値未満であるときに、ノズル３０が処理液を吐出していないと判断する。

【0106】

なお、判定領域Ｒ１内の画素値に基づくぼた落ちの有無判定はこれに限らず、種々の手法を採用できる。例えば、判定領域Ｒ１内の分散または標準偏差に基づいて、ぼた落ちの有無を判定してもよい。

【0107】

さて、上述の処理液工程（ステップＳ５）では、バルブ３５が閉じてノズル３０が処理液の吐出を停止すると、ノズル基台３３はノズル３０を中央位置Ｐ３１から中央上位置Ｐ３６に上昇させる（第２移動工程：ステップＳ５３）。図１２は、ノズル３０が中央上位置Ｐ３６で停止したときにカメラ７０によって取得された撮像画像データを示している。

【0108】

上述したぼた落ちは、ノズル３０が中央位置Ｐ３１から中央上位置Ｐ３６への上昇中にも生じ得る。また、ぼた落ちは、ノズル３０が中央上位置Ｐ３６で停止した以後にも生じ得る。よって、監視処理部９１は、ノズル３０の先端から落下する処理液（ぼた落ち）の有無を、ノズル３０の中央上位置Ｐ３６へ移動中も、中央上位置Ｐ３６での停止中も、監視することが望ましい。

【0109】

以下では、中央位置Ｐ３１で停止したノズル３０の座標位置に応じて設定された判定領域Ｒ１を、判定領域Ｒ１０と呼ぶ。図１２の例では、判定領域Ｒ１０が二点鎖線で示されている。

【0110】

処理液の液滴はノズル３０の先端から落下する。よって、ノズル３０が中央上位置Ｐ３６に上昇したとしても、当該液滴は、ノズル３０の先端よりも下側に位置する判定領域Ｒ１０を通過し得る。よって、ノズル３０の中央上位置Ｐ３６への移動中および中央上位置Ｐ３６での停止中における判定領域Ｒ１（以下、判定領域Ｒ１１と呼ぶ）として、判定領域Ｒ１０をそのまま採用することも考えられる。

【0111】

しかしながら、処理液の液滴がノズル３０の先端から斜めに落下することもある。図１３は、液滴が落下する様子の一例を概略的に示す図である。液滴がノズル３０の吐出ヘッド３１の内壁を伝って鉛直下方に移動し、ノズル３０の先端から落下する場合、液滴は斜め下方向に吐出され得る。ノズル３０の先端と判定領域Ｒ１０との間の距離が大きいと、当該液滴は判定領域Ｒ１０を通過せずに落下する可能性がある。この場合には、監視処理部９１は判定領域Ｒ１０を監視しても、液滴を検出できない。つまり、ぼた落ちについての検出漏れが生じる。

【0112】

また、上述の処理液工程（ステップＳ５）の一例では、ノズル３０からの処理液の吐出（第１吐出工程：ステップＳ５２）後に固定ノズル８０が処理液を吐出する（第２吐出工程：ステップＳ５４）。図１４は、固定ノズル８０が処理液を吐出しているときに取得された撮像画像データの一例を示している。図１４でも、判定領域Ｒ１０が二点鎖線で示されている。図１４の例では、固定ノズル８０の先端から放出された処理液の一部がこの判定領域Ｒ１０内に含まれている。この場合には、監視処理部９１は当該処理液をノズル３０から落下した液滴（ぼた落ち）として誤検出する場合がある。

【0113】

そこで、本実施の形態では、判定領域設定部９２は、少なくともバルブ３５に閉信号が出力された時点以後において、複数の撮像画像データ間におけるノズル３０の位置変化に追従させて、各撮像画像データにおいて判定領域Ｒ１１を設定する。つまり、判定領域設定部９２は、第２移動工程（ステップＳ５３）の直前から順次に取得された撮像画像データの各々に対して、ノズル３０の移動に追従するように、判定領域Ｒ１１を設定する。

【0114】

具体的な一例として、判定領域設定部９２は、ノズル３０からの処理液の吐出開始から規定期間が経過した以後に取得される撮像画像データに対して、ノズル３０の検出動作を行う。規定時間は、ノズル３０が処理液を吐出する吐出期間よりも短く設定され、記憶媒体等に記憶される。これにより、判定領域設定部９２は、バルブ３５に閉信号が出力される直前以後において、ノズル３０の位置を検出できる。

【0115】

判定領域設定部９２は、検出動作として、例えば、時間的に連続する複数の画像データ間でトラッキング処理を行う。トラッキング処理によれば、時間的に連続する複数の撮像画像データのそれぞれにおいて、ノズル３０の座標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、例えば、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、初期の撮像画像データの指定領域内で、指定密度で複数の追跡対象点を生成する。当該初期の撮像画像データとしては、例えば、検出動作を行う最初の撮像画像データを採用できる。また、指定領域としては、該撮像画像データにおいて、例えば、参照画像データＲＩ１と一致する領域（つまり、ノズル３０を示す領域）を採用できる。そして、それぞれの追跡対象点について、時間的に次の撮像画像データ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撮像画像データ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、当該中央値に基づいて、次の撮像画像データにおいてノズル３０を示す領域（つまり座標位置）を推定（検出）する。

【0117】

判定領域設定部９２は、各撮像画像データにおいて検出されたノズル３０の座標位置に基づいて、各撮像画像データにおける判定領域Ｒ１（つまり、判定領域Ｒ１１）を設定する。ノズル３０の座標位置と判定領域Ｒ１１との相対的な位置関係、大きさおよび形状は上述のように、例えば予め設定されており、記憶媒体に記憶されている。これにより、判定領域Ｒ１１は、各撮像画像データにおいて、ノズル３０の移動に追従して設定されることになる。

【0118】

図１４の例では、判定領域Ｒ１１は、中央上位置Ｐ３６で停止したノズル３０座標位置に応じて設定されており、固定ノズル８０が吐出する処理液を含む領域を避けて設定される。つまり、判定領域設定部９２は、第２移動工程（ステップＳ５３）におけるノズル３０の上昇に追随して判定領域Ｒ１１を設定することで、第２吐出工程（ステップＳ５４）での固定ノズル８０の先端から基板Ｗの上面に至るまでの処理液を含む領域を避けて、判定領域Ｒ１１を設定する。逆に言えば、判定領域Ｒ１１が、固定ノズル８０の先端から基板Ｗの上面に至るまでの処理液を含む領域を避けることができるように、ノズル３０についての中央上位置Ｐ３６が設定される。

【0119】

以上のように、判定領域設定部９２は、少なくともバルブ３５に閉信号が出力された以後において、撮像画像データごとにノズル３０の座標位置を検出し、当該ノズル３０の座標位置に応じて判定領域Ｒ１を設定する。

【0120】

そして、監視処理部９１は、判定領域設定部９２によって設定された各撮像画像データの判定領域Ｒ１内の画素値に基づいて、ノズル３０の先端から落下する処理液の有無を監視する。判定領域Ｒ１はノズル３０の移動に追従して設定されるので、監視処理部９１は適切にぼた落ちを検出することができる。つまり、検出漏れ、および、誤検出が生じる可能性を低減させることができる。

【0121】

なお、上述の例では、ノズル３０が中央上位置Ｐ３６で停止してから、固定ノズル８０からの処理液の吐出が終了するまでの停止期間において、ノズル３０は中央上位置Ｐ３６で停止し続ける。この場合、この停止期間中における判定領域Ｒ１１を変更する必要はない。そこで、判定領域設定部９２は、停止期間において取得される複数の撮像画像データに対して共通に判定領域Ｒ１１を設定しても構わない。つまり、ノズル３０が中央上位置Ｐ３６で停止したときの撮像画像データに基づいて判定領域Ｒ１１を設定すると、その判定領域Ｒ１１を、停止期間において以後に取得された他の撮像画像データに対しても適用する。これによれば、停止期間においてトラッキング処理および判定領域Ｒ１１の設定を行う必要がない。よって、判定領域設定部９２の処理負荷を低減させることができる。

【0122】

以上のように、基板処理方法および基板処理装置１００は詳細に説明されたが、上記の説明は、全ての局面において、例示であって、この基板処理装置がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、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。上記各実施の形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

【0123】

上述の例では、ノズル３０は処理液の吐出停止後に中央位置Ｐ３１から中央上位置Ｐ３６に上昇している（第２移動工程：ステップＳ５３）。しかしながら、この第２移動工程において、ノズル３０を中央位置Ｐ３１から周縁位置Ｐ３２に移動させても構わない。この場合でも、判定領域設定部９２は、少なくともバルブ３５に閉信号が出力された以後において、各撮像画像データにおけるノズル３０の座標位置を検出し、当該ノズル３０の移動に追従するように、各撮像画像データにおいて判定領域Ｒ１１を設定する。これにより、高い検出精度でノズル３０からのぼた落ちを検出することができる。

【0124】

また、上述の例では、ぼた落ちに着目しているものの、出流れも上述の監視処理により検出することができる。出流れとは、バルブ３５の異常等により、バルブ３５に閉信号を出力しているにも関わらず、ノズル３０から細い液状の処理液が流下する異常である。

【0125】

また、上述の例では、ノズル３０からの処理液の吐出を監視しているものの、ノズル６０およびノズル６５の各々からの処理液の吐出を監視してもよい。

【符号の説明】

【0126】

１ 処理ユニット
２０ スピンチャック
３０，６０，６５ 第１ノズル（ノズル）
３７ 移動機構
８０ 第２ノズル（固定ノズル）
９ 制御部
７０ カメラ
１００ 基板処理装置
Ｓ１１ 撮像工程（ステップ）
Ｓ１２ 設定工程（ステップ）
Ｓ１３ 液もれ監視工程（ステップ）
Ｓ２ 保持工程（ステップ）
Ｓ５２ 第１吐出工程（ステップ）
Ｓ５３ 移動工程（ステップ）
Ｓ５４ 第２吐出工程（ステップ）
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】