JP2024000142A - 基板処理装置、基板処理装置の制御方法 - Google Patents

基板処理装置、基板処理装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2024000142000001
【課題】処理槽の内部を撮像する際に基板保持機構が撮像されても、基板保持機構が欠損部として判断される可能性を低減する技術を提供することを目的とする。
【解決手段】基板処理方法は、基板保持機構が複数の基板を保持しない状態において、カメラが基板保持機構および内部を撮像して第１の画像データを生成する第１工程と、第１の画像データが示す第１の領域において、少なくとも基板保持機構が撮像された領域である第２の領域を特定する第２工程と、第１の領域であって第２の領域以外の第３の領域において分布する、第１の画像データの階調度を、階調度の閾値と比較する第３工程とを備える。
【選択図】図７

Description

本開示は、基板処理装置および基板処理装置の制御方法に関する。
下記の特許文献１，２では、複数の基板に対して一括して処理を実行するバッチ式の基板処理装置が提案されている。特許文献１，２において、基板処理装置は処理液を貯留する処理槽を含む。処理槽に貯留された処理液へ複数の基板を浸漬させることにより、複数の基板に対する一括した処理が行われる。
特許文献１，２では、基板処理装置の内部を監視するために撮像部（カメラ）が設けられる。特許文献１では、処理槽に貯留された処理液を撮像部が撮像し、撮像画像に基づいて処理液の沸騰状態を制御部が特定する。特許文献２では、処理槽の内部を鉛直上方からカメラが撮像し、その撮像画像に基づいて処理槽の内部の基板片の有無が判定される。
特開２０１９－５０３４９号公報 米国特許出願公開第２００７／０１７７７８８号明細書
処理液へ複数の基板を浸漬するに際して、複数の基板を一括して保持する機能を有する機構（以下「基板保持機構」と称される）が利用される。基板保持機構は複数の基板を処理液に浸漬し、処理液から取り出される。処理液によって一括して処理された複数の基板は他の機構によって基板保持機構から他所へ移動される。このとき、カメラは処理槽の内部を撮像する。当該撮像によって得られた画像データは、当該内部において基板の破片あるいは基板それ自身（以下「欠損部」と称される）が存在しているかの確認に利用される。
この確認は、基板保持機構から移動された複数の基板における破損や欠落の有無を判断する観点で望ましい。当該内部において欠損部の存在が確認されることは、基板保持機構から移動された複数の基板において破損や欠落があると推測される根拠となり得るからである。
例えば同じ処理液へと複数の基板の第１群と第２群とが入れ替わりで浸漬される場合には、基板保持機構は当該処理液を貯留する処理槽に対する昇降（これは「上下の移動」とも理解され得る）動作を繰り返す。かかる基板保持機構の昇降を阻害せず、かつ死角を小さくして処理槽の内部を撮像する観点から、カメラは基板保持機構の上方に配置される。
第１群が基板保持機構から移動されてから第２群が基板保持機構へと載置されるまでの間、基板保持機構は処理槽に対して上部に位置し続ける場合がある。このような状況では、基板保持機構が処理液に浸漬されているか、処理槽の上方へと処理液から取り出されているかによらず、カメラと処理槽との間には基板保持機構が介在する。このような場合には、カメラは基板保持機構越しに処理槽の内部を撮像することになる。
撮像された内部において欠損部が存在しているか否かの判断は、画像データにおいて暗いと判断される領域の広さに基づいて行うことができる。しかし上述の様にカメラが基板保持機構越しに処理槽の内部を撮像する場合、基板保持機構も撮像される。よって撮像された基板保持機構が当該判断において欠損部として誤って判断される可能性がある。
そこで、本開示は、処理槽の内部を撮像する際に基板保持機構が撮像されても、基板保持機構が欠損部として判断される可能性を低減する技術を提供することを目的とする。
第１の態様に係る基板処理装置の制御方法は、基板処理装置を制御する方法であって、前記基板処理装置は、複数の基板が浸漬されて前記複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；前記複数の基板を一括して保持する機能を有する機構である基板保持機構；前記基板保持機構を前記処理液に浸漬する機能と、前記基板保持機構を前記処理液から取り出す機能と、を有する機構である昇降器；および、前記基板保持機構に対して前記処理槽と反対側から前記処理槽の内部および前記基板保持機構を撮像して画像データを生成するカメラを含む。
前記方法は、前記基板保持機構が前記複数の基板を保持しない状態において、前記カメラが前記基板保持機構および前記内部を撮像して第１の前記画像データを生成する第１工程と、前記第１の前記画像データが示す第１の領域において、少なくとも前記基板保持機構が撮像された領域である第２の領域を特定する第２工程と、前記第１の領域であって前記第２の領域以外の第３の領域において分布する、前記第１の前記画像データの階調度を、前記階調度の閾値と比較する第３工程とを備える。
第２の態様に係る基板処理装置の制御方法は、第１の態様に係る基板処理装置の制御方法であって、前記第２工程において、前記第１の領域において前記基板保持機構の影が撮像された第４の領域が特定され、前記第３工程において、前記第３の領域は前記第１の領域から前記第２の領域および前記第４の領域を除外して得られる。
第３の態様に係る基板処理装置の制御方法は、第１の態様に係る基板処理装置の制御方法であって、前記第２の領域は、前記第１の領域において前記昇降器の少なくとも一部が撮像された領域を含む。
第４の態様に係る基板処理装置の制御方法は、第３の態様に係る基板処理装置の制御方法であって、前記第２工程において、前記第１の領域において前記昇降器の前記少なくとも一部の影が撮像された第４の領域が特定され、前記第３工程において、前記第３の領域は前記第１の領域から前記第２の領域および前記第４の領域を除外して得られる。
第５の態様に係る基板処理装置の制御方法は、第１の態様から第４の態様のいずれかに係る基板処理装置の制御方法であって、前記第１工程は前記処理槽から前記処理液が排出された状態で実行される。
第６の態様に係る基板処理装置の制御方法は、第１の態様から第４の態様のいずれかに係る基板処理装置の制御方法であって、前記第１工程は前記処理槽に前記処理液が貯留された状態で実行され、前記第１の前記画像データは、異なる時刻において前記内部を撮像して生成される複数の第２の前記画像データを用いた時間的な平滑化によって得られる。
第７の態様に係る基板処理装置は、複数の基板が浸漬されて前記複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；前記複数の基板を一括して保持する機能を有する機構である基板保持機構；前記基板保持機構を前記処理液に浸漬する機能と、前記基板保持機構を前記処理液から取り出す機能と、を有する機構である昇降器；前記基板保持機構に対して前記処理槽と反対側から前記処理槽の内部および前記基板保持機構を撮像して画像データを生成するカメラ；および、制御部を備える。前記制御部は、前記基板保持機構が前記複数の基板を保持しない状態において、前記カメラが前記基板保持機構および前記内部を撮像して第１の前記画像データを生成し、前記第１の前記画像データが示す第１の領域において、前記基板保持機構が撮像された領域である第２の領域を特定し、前記第１の領域から前記第２の領域を除外して得られる第３の領域における前記第１の前記画像データの階調度を、前記階調度の閾値と比較する。
第１の態様に係る基板処理装置の制御方法、第３の態様に係る基板処理装置の制御方法、および第７の態様にかかる基板処理装置は、処理槽の内部を撮像する際に基板保持機構が撮像されても、基板保持機構が欠損部として判断される可能性を低減する。
第２の態様に係る基板処理装置の制御方法の制御方法は、基板保持機構の影による誤判断の可能性を低減する。第４の態様に係る基板処理装置の制御方法の制御方法は、昇降器の少なくとも一部の影による誤判断の可能性を低減する。
第５の態様に係る基板処理装置の制御方法の制御方法および第６の態様に係る基板処理装置の制御方法の制御方法は、処理槽１０４ａに貯留される処理液の液面による反射光が異物の判別に影響を与える可能性を低減する。
実施の形態にかかる基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。 処理槽が貯留する処理液への基板の浸漬および当該処理液からの基板の取り出しを示す側面図である。 処理槽が貯留する処理液への基板の浸漬および当該処理液からの基板の取り出しを示す側面図である。 処理槽と、リフタと、支持片の一部とを示す平面図である。 カメラの撮像によって得られる画像データを模式的に示す図である。 カメラの撮像によって得られる画像データを模式的に示す図である。 異物が存在するかを判別する工程群を示すフローチャートである。 基板が処理される工程群を示すフローチャートである。 第１画像データを生成する工程群を示すフローチャートである。
以下、添付される図面の参照を伴って実施の形態が説明される。なお、図面は概略的に示され、説明の便宜のために適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされる、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てはおらず、適宜に変更され得る。
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が付されて図示され、それらの名称と機能とについては同様である。したがって、それらについての詳細な説明は、重複を避けるために省略される場合がある。
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、これらの序数によって生じ得る順序に限定されはしない。
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）が用いられる場合、該表現は、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。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）が用いられる場合、該表現は、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。
形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）が用いられる場合、該表現は、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。
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」という表現が用いられる場合、該表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。
「連結」という表現は、特に断らない限り、２つの要素が接している状態のほか、２つの要素が他の要素を挟んで離れている状態も含む表現である。
「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現が用いられる場合、該表現は、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。
＜基板処理装置の構成の概要＞
図１は、実施の形態にかかる基板処理装置１の構成の一例を概略的に示す平面図である。以下の各図における方向を統一的に示すために、図１に示すように右手系のＸＹＺ直交座標軸が設定される。ここでＸＹ平面が水平面を表す。また、Ｚ軸が鉛直軸を表し、より詳しくはＺ方向が鉛直上方向である。－Ｘ方向はＸ方向と反対の方向であり、－Ｙ方向はＹ方向と反対の方向であり、－Ｚ方向はＺ方向と反対の方向である。
基板処理装置１は複数の基板Ｗに対して一括して処理を行うバッチ式の処理装置である。基板処理装置１は、載置部２と、ロボット４と、姿勢変換機構５と、プッシャ６と、搬送機構８と、処理ユニット１０と、制御部９とを備える。
制御部９は、例えば、基板処理装置１の動作を統括して制御することができる。制御部９は、例えば、演算部、メモリおよび記憶部等を有する。演算部は、例えば、１つ以上の中央演算ユニット（Central Processing Unit：ＣＰＵ）等で構成される。メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶媒体で構成される。記憶部は、例えば、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）またはソリッドステートドライブ（Solid State Drive：ＳＳＤ）等の不揮発性の記憶媒体で構成される。記憶部は、例えば、プログラムおよび各種情報等を記憶することができる。演算部は、例えば、記憶部に記憶されたプログラムを読み込んで実行することで、各種の機能を実現することができる。このとき、ＲＡＭは、例えば、ワークスペースとして使用され、一時的に生成もしくは取得される情報等を記憶する。制御部９で実現される機能的構成の少なくとも一部は、例えば、専用の電子回路等のハードウェアで実現されてもよい。
載置部２は収納器Ｆが載置される機能を有する。収納器Ｆは複数の基板Ｗを収納する機能を有する。収納器Ｆは、未処理の基板Ｗを収納した状態で載置部２に載置されたり、処理済の基板Ｗを収納するために空の状態で載置部２に載置されたりする。収納器Ｆの例としては、水平姿勢の複数枚（たとえば２５枚）の基板ＷをＺ方向に積層した状態で収納可能に構成されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を挙げることができる。
プロセス空間３は載置部２に対してＹ方向側で隣接する。プロセス空間３内には、ロボット４、姿勢変換機構５、プッシャ６、搬送機構８および処理ユニット１０が配置されている。
載置部２とプロセス空間３とは、開閉自在なシャッタを装備する隔壁（図示省略）により区画される。当該シャッタは、制御部９の制御によって開閉され、載置部２とプロセス空間３とを空間的に分離したり、相互に連通させたりする。載置部２とプロセス空間３とが連通する状態で、収納器Ｆからプロセス空間３へと未処理の基板Ｗが搬入されたり、処理済の基板Ｗが収納器Ｆへと搬出されたりする。
プロセス空間３と収納器Ｆとの間での基板Ｗの搬入および搬出は、ロボット４によって行われる。ロボット４は水平面内で旋回自在に構成されている。ロボット４は、シャッタが開いた状態で、姿勢変換機構５と収納器Ｆとの間で複数枚の基板Ｗを受け渡しする。当該受け渡しは模式的に白抜き矢印で示される。
姿勢変換機構５は、ロボット４を介して収納器Ｆから基板Ｗを受け取った後、複数枚の基板Ｗの姿勢を水平姿勢から起立姿勢へと変換する。姿勢変換機構５は、ロボット４を介して収納器Ｆに基板Ｗを受け渡す前に、複数枚の基板Ｗの姿勢を起立姿勢から水平姿勢へと変換する。
処理ユニット１０は姿勢変換機構５に関してロボット４とは反対側（同図中の－Ｘ方向側）に配置される。搬送機構８は処理ユニット１０に関して姿勢変換機構５とは反対側（同図中の－Ｘ方向側）に配置される。
処理ユニット１０は一方向（同図中の－Ｙ方向）にこの順に並んで配置される処理部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５を含む。搬送機構８は、プッシャ６に対向した位置（以下「待機位置」という）から処理部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が配列された方向およびその反対方向に沿って、水平方向に移動可能である。
プッシャ６は、姿勢変換機構５と搬送機構８との間に配置される。プッシャ６は、姿勢変換機構５と搬送機構８との間で起立姿勢の複数枚の基板Ｗを受け渡しする。
搬送機構８は一対のアーム８１を備える。この一対のアーム８１の位置によって、複数の基板Ｗの一括された保持と当該保持の解除とを切り替えることができる。各アーム８１は、その下縁が互いに接近する方向に水平軸周りに揺動して、複数の基板Ｗを一括して挟んで保持する。各アーム８１は、その下縁が互いに離れる方向に水平軸周りで揺動して、複数の基板Ｗの保持が解除される。
搬送機構８はＹ方向および－Ｙ方向のいずれに沿っても移動可能であるので、一対のアーム８１は処理部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の各々に対向した位置（以下「処理位置」とも称される）および待機位置に位置決めされる。
待機位置では、プッシャ６を介して姿勢変換機構５とアーム８１との間での基板Ｗの受け渡しが可能である。
処理ユニット１０は昇降器４０ａ，４０ｂ，４０ｃを有する。昇降器４０ａにはリフタ２０ａが取り付けられる。昇降器４０ｂにはリフタ２０ｂが取り付けられる。昇降器４０ｃにはリフタ２０ｃが取り付けられる。リフタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃのいずれもが、複数の基板Ｗを保持する基板保持機構として機能する。
昇降器４０ａおよびリフタ２０ａは、処理部１０３，１０４の間でＹ方向および－Ｙ方向のいずれに沿っても移動可能であり、処理部１０３，１０４に対応する処理位置へと位置決めされる。昇降器４０ａおよびリフタ２０ａは、処理部１０３，１０４における基板Ｗの処理に利用される。
昇降器４０ｂおよびリフタ２０ｂは、処理部１０１，１０２の間でＹ方向および－Ｙ方向のいずれに沿っても移動可能であり、処理部１０１，１０２に対応する処理位置へと位置決めされる。昇降器４０ｂおよびリフタ２０ｂは、処理部１０１，１０２における基板Ｗの処理に利用される。
昇降器４０ｃおよびリフタ２０ｃは、処理部１０５における基板Ｗの処理に利用される。
処理部１０１は処理槽１０１ｂを含む。処理部１０３は処理槽１０３ｂを含む。処理槽１０１ｂ，１０３ｂはＺ方向に向けて開口する。処理槽１０１ｂ，１０３ｂには、複数の基板Ｗを一括して処理する所定の薬液が貯留される。
処理槽１０１ｂが貯留する薬液へ浸漬された基板Ｗは当該薬液による処理を受ける。処理槽１０３ｂが貯留する薬液へ浸漬された基板Ｗは当該薬液による処理を受ける。当該薬液が処理槽１０１ｂ，１０３ｂ同士で異なるか否かは不問である。
処理部１０２は処理槽１０２ａを含む。処理部１０４は処理槽１０４ａを含む。処理槽１０２ａ，１０４ａはＺ方向に向けて開口する。処理槽１０２ａには、処理槽１０１ｂに貯留される薬液を基板Ｗから洗滌する処理液たるリンス液（たとえば純水）が貯留される。処理槽１０４ａには、処理槽１０３ｂに貯留される薬液を基板Ｗから洗滌する処理液たるリンス液（たとえば純水）が貯留される。処理槽１０２ａが貯留するリンス液へ浸漬された基板Ｗは当該リンス液による洗滌を受ける。処理槽１０４ａが貯留するリンス液へ浸漬された基板Ｗは当該リンス液による洗滌を受ける。
処理部１０５は、例えば減圧雰囲気中で有機溶剤、例えばイソプロピルアルコールを、基板Ｗに供給することによって基板Ｗを乾燥させる。
処理槽１０３ｂ，１０４ａに対する基板Ｗの浸漬および取り出しは、昇降器４０ａおよびリフタ２０ａによって実現される。昇降器４０ａはリフタ２０ａを処理槽１０３ｂに貯留された薬液に浸漬する機能と、リフタ２０ａを当該薬液から取り出す機能と、リフタ２０ａを処理槽１０４ａに貯留されたリンス液に浸漬する機能と、リフタ２０ａを当該リンス液から取り出す機能とを有する。
処理槽１０１ｂ，１０２ａに対する基板Ｗの浸漬および取り出しは、昇降器４０ｂおよびリフタ２０ｂによって実現される。昇降器４０ｂはリフタ２０ｂを処理槽１０１ｂに貯留された薬液に浸漬する機能と、リフタ２０ｂを当該薬液から取り出す機能と、リフタ２０ｂを処理槽１０２ａに貯留されたリンス液に浸漬する機能と、リフタ２０ｂを当該リンス液から取り出す機能とを有する。
処理部１０５に対する基板Ｗの投入および取り出しは、昇降器４０ｃおよびリフタ２０ｃによって実現される。
リフタ２０ａは、昇降器４０ａによってＺ方向へ上昇して処理槽１０３ｂ，１０４ａよりも上方に位置する状態で、搬送機構８との間で複数の基板Ｗが受け渡しされる。リフタ２０ｂは、昇降器４０ｂによってＺ方向へ上昇して処理槽１０１ｂ，１０２ａよりも上方に位置する状態で、搬送機構８との間で複数の基板Ｗが受け渡しされる。リフタ２０ｃは、昇降器４０ｃによってＺ方向へ上昇して処理部１０５よりも上方に位置する状態で、搬送機構８との間で複数の基板Ｗが受け渡しされる。
具体的には例えば当該状態において搬送機構８が処理位置に移動してリフタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃのいずれかとＸ方向に沿って並び、上述の保持および解除によって当該受け渡しが実行される。
処理部１０１，１０３においては、例えば処理液たる薬液による基板Ｗの処理が行われる。処理部１０２，１０４においては、例えば基板Ｗ上の薬液のすすぎ（以下では「洗滌」と表現される）が行われる。処理部１０５においては、例えば乾燥処理が行われる。
図２は－Ｘ方向に沿って見た、処理槽１０４ａが貯留する処理液への基板Ｗの浸漬および当該処理液からの基板Ｗの取り出しを示す側面図である。図３はＹ方向に沿って見た、処理槽１０４ａが貯留する処理液への基板Ｗの浸漬および当該処理液からの基板Ｗの取り出しを示す側面図である。
図示の煩雑を避けるため、図２において昇降器４０ａは省かれている。図２および図３においては処理槽１０４ａにリンス液Ｑが貯留される場合が例示される。
図２および図３において、基板Ｗがリフタ２０ａと共にリンス液Ｑへ浸漬された状態は、一点鎖線を用いて示される。図２および図３において、基板Ｗがリフタ２０ａと共にリンス液Ｑから取り出されている状態は、浸漬の前であるか後であるかが区別されることなく、実線を用いて示される。図２において二点鎖線は、基板Ｗがリフタ２０ａと共にリンス液Ｑから取り出されている状態と、リンス液Ｑに浸漬されている状態との間の遷移を模式的に示す。
リフタ２０ａは複数の棒２１と板２２とを含む。例えばリフタ２０ａは３本の棒２１を含む。棒２１の各々は複数の基板Ｗを間隔を空けて支持する。例えば棒２１の各々には、図において明示されないが、Ｘ方句において相互に離れた２５個の溝が設けられる。
板２２は例えばＸ方向に対して垂直に広がる。いずれの棒２１の端（例えば－Ｘ方向の端）も、板２２に連結される。複数の棒２１および板２２を含むことにより、リフタ２０ａは複数の基板Ｗを保持する機能を担う。リフタ２０ｂ，２０ｃもリフタ２０ａと同様に構成され、複数の基板Ｗを保持する機能を担う。
図２においては処理部１０４が有するカメラ３０も示される。図１においては図示の煩雑を避けるためにカメラ３０は省略される。カメラ３０は処理槽１０４ａに対して、リフタ２０ａよりもＺ方向側に配置される。カメラ３０はリフタ２０ａに対して処理槽１０４ａと反対側から処理槽１０４ａの内部を撮像する。
カメラ３０は制御部９の制御によって処理槽１０４ａの内部を撮像して画像データを生成する。画像データは制御部９に伝達され、後述される判別処理に供せられる。
処理部１０２は、処理槽１０２ａに対してリフタ２０ｂよりもＺ方向側に配置されるカメラ３０を有してもよい。この場合、処理槽１０４ａに対してリフタ２０ａよりもＺ方向側に配置されるカメラ３０が省略されてもよい。あるいは処理部１０５に対してリフタ２０ｃよりもＺ方向側に配置されるカメラ３０が設けられてもよい。基板処理装置１は、上述された制御部９と、一つまたは複数のカメラ３０とを有する。
図３を参照して、昇降器４０ａは支持片４１、昇降ガイド４２、モータ４３、サーボアンプ４４を含む。
支持片４１はリフタ２０ａの板２２を、－Ｘ方向側から支持する。昇降ガイド４２は支持片４１の昇降、具体的にはＺ方向への支持片４１の移動および－Ｚ方向への支持片４１の移動を案内する。例えば昇降ガイド４２は、モータ４３の回転軸に連結されたボールねじと、当該ボールねじに嵌まるタップが掘られ、かつ板２２が連結された棒（いずれも不図示）を有する。モータ４３は制御部９の制御の下でサーボアンプ４４によって駆動され、支持片４１を昇降させる。制御部９はサーボアンプ４４を介してモータ４３を制御してリフタ２０ａを所定の位置へ移動させる。
例えばモータ４３はステッピングモータである。サーボアンプ４４は制御部９から回転する指示を受けてモータ４３を駆動する他、支持片４１の上下位置、ひいてはリフタ２０ａの上下位置に関する情報をモータ４３から制御部９へ伝達する。
昇降器４０ｂ，４０ｃも昇降器４０ａと同様に構成され、それぞれリフタ２０ｂ，２０ｃを昇降させて所定の位置に移動させる。
＜リフタと搬送機構との間での基板の受け渡し＞
基板Ｗが処理部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５における処理を受ける流れは、下記のように区分される工程で例示される：
(i)プッシャ６が搬送機構８へ基板Ｗを受け渡す；
(ii)搬送機構８が処理部１０１に対する処理位置までＹ方向へ移動する；
(iii)昇降器４０ｂによって処理槽１０１ｂの上方に位置したリフタ２０ｂへ、搬送機構８から基板Ｗが受け渡される；
(iv)昇降器４０ｂがリフタ２０ｂを降ろし、リフタ２０ｂおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０１ｂが貯留する薬液へ浸漬する；
(v)昇降器４０ｂがリフタ２０ｂを上昇させ、リフタ２０ｂおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０１ｂが貯留する薬液から取り出す；
(vi)昇降器４０ｂが処理部１０２に対する処理位置まで－Ｙ方向へ移動する；
(vii)昇降器４０ｂがリフタ２０ｂを降ろし、リフタ２０ｂおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０２ａが貯留するリンス液へ浸漬する；
(viii)昇降器４０ｂがリフタ２０ｂを上昇させ、リフタ２０ｂおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０２ａが貯留するリンス液から取り出す；
(ix)搬送機構８が処理部１０２に対する処理位置まで移動する；
(x)昇降器４０ｂによって処理槽１０２ａの上方に位置したリフタ２０ｂから、搬送機構８へ、基板Ｗが受け渡される；
(xi)搬送機構８が処理部１０３に対する処理位置まで－Ｙ方向へ移動する；
(xii)昇降器４０ａによって処理槽１０３ｂの上方に位置したリフタ２０ａへ、搬送機構８から基板Ｗが受け渡される；
(xiii)昇降器４０ａがリフタ２０ａを降ろし、リフタ２０ａおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０３ｂが貯留する薬液へ浸漬する；
(xiv)昇降器４０ａがリフタ２０ａを上昇させ、リフタ２０ａおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０３ｂが貯留する薬液から取り出す；
(xv)昇降器４０ａが処理部１０４に対する処理位置まで－Ｙ方向へ移動する；
(xvi)昇降器４０ａがリフタ２０ａを降ろし、リフタ２０ａおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０４ａが貯留するリンス液Ｑへ浸漬する；
(xvii)昇降器４０ａがリフタ２０ａを上昇させ、リフタ２０ａおよびこれに保持される基板Ｗを、リンス液Ｑから取り出す；
(xviii)搬送機構８が処理部１０４に対する処理位置まで移動する；
(xix)昇降器４０ａによって処理槽１０４ａの上方に位置したリフタ２０ａから、搬送機構８へ、基板Ｗが受け渡される；
(xx)搬送機構８が処理部１０５に対する処理位置まで－Ｙ方向へ移動する；
(xxi)昇降器４０ｃによって処理部１０５の上方に位置したリフタ２０ｃへ、搬送機構８から基板Ｗが受け渡される；
(xxii)リフタ２０ｃが基板Ｗを処理部１０５に投入し、基板Ｗを乾燥させる。
カメラ３０は工程(xix)の後、例えば工程(xix)の後であって工程(xxi)の前において、処理槽１０４ａの内部を撮像する。処理部１０２がカメラ３０を有するとき、当該カメラ３０は工程(x)の後、例えば工程(x)の後であって工程(xii)の前において、処理槽１０２ａの内部を撮像する。
＜画像データに基づく処理＞
図４は－Ｚ方向に沿って見た処理槽１０４ａと、リフタ２０ａと、支持片４１の一部とを示す平面図である。図４においては、処理槽１０４ａ内に欠損部Ｄが存在する場合が例示される。後述される画像データにおける領域３００，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが、鎖線で併記される。
カメラ３０は少なくとも、処理槽１０４ａの内側および当該内側とカメラ３０との間にＺ方向に沿って存在する物体と、存在する場合には欠損部Ｄとを撮像する。この撮像の際にはリフタ２０ａは基板Ｗを保持していない。当該物体は具体的にはリフタ２０ａと、昇降器４０ａの少なくとも一部（例えば支持片４１のＸ方向側の一部）とである。
領域３０Ａは画像データにおいて当該物体が撮像された領域である。領域３０Ａは平面視上、具体的には－Ｚ方向に沿って見て広がる。
領域３０Ａは、少なくともリフタ２０ａが撮像された領域であり、リフタ２０ａが撮像された領域と昇降器４０ａの少なくとも一部とが撮像された領域である、ともいえる。
領域３００は処理槽１０４ａの内側が撮像された領域である。但し、理解を容易とするため、領域３００の外郭は処理槽１０４ａの内側よりも、更にやや内側に描かれている。
領域３０Ｃは、(I)領域３００であって領域３０Ａ以外の領域、あるいは(II)領域３００であって領域３０Ａ，３０Ｂ以外の領域である。(I)の場合には領域３０Ｃは領域３００から領域３０Ａが除外されて残置する領域であり、(II)の場合には領域３０Ｃは領域３００から領域３０Ａ，３０Ｂが除外されて残置する領域であるということもできる。かかる観点から領域３０Ａ，３０Ｂは以下において除外領域３０Ａ，３０Ｂとも称され、領域３０Ｃは以下にいて残置領域３０Ｃとも称される。
(I)の場合．
図５は、領域３０Ｃが、領域３００から領域３０Ａが除去された領域である場合に、カメラ３０の撮像によって得られる画像データＧ１を模式的に示す。図５において欠損部Ｄが領域３０Ｃにおいて占める領域Ｄ１が描かれる。
領域３０Ｃにおいて分布する画像データＧ１の階調度を、階調度の閾値と比較して領域Ｄ１の存否を判断することができる。分布する階調度を閾値と比較して領域を特定する技術自体は周知であるので、ここではその詳細は割愛される。例えば欠損部Ｄは基板Ｗの一部またはその全体であり、欠損部Ｄが存在しない処理槽１０４ａの内部と比較して、暗い。以下の説明において、明度が高い程高い階調度が採用される。第１の閾値よりも低い階調度を示す領域として領域Ｄ１が特定される。
領域Ｄ１が存在するときには処理槽１０４ａにおいて欠損部Ｄが存在すると判別される。より一般的に言えば、領域Ｄ１の存否を判断することが、処理槽１０４ａにおける異物の存否の判別に寄与する。
そして領域Ｄ１の存否は領域３００から除外領域３０Ａが除去されて残置する残置領域３０Ｃにおいて判断されるので、基板保持機構として機能するリフタ２０ａや支持片４１が撮像されていても、これらが欠損部Ｄとして判断される可能性が低減される。
(II)の場合．
図６は、残置領域３０Ｃが、領域３００から除外領域３０Ａ，３０Ｂが除去された領域である場合に、カメラ３０の撮像によって得られる画像データＧ２を模式的に示す。図６において欠損部Ｄが残置領域３０Ｃにおいて占める領域Ｄ２が描かれる。
除外領域３０Ｂは、リフタ２０ａの影が撮像されて領域３００において占める領域である。ここでは除外領域３０Ｂは支持片４１の影が撮像されて領域３００において占める領域も含む。これらの影は、処理槽１０４ａ、リフタ２０ａ、および昇降器４０ａに対する外光（図示省略）に由来する。例えば当該外光は処理槽１０４ａの内部を全体的に明るくするものの、当該内部のうちリフタ２０ａおよび昇降器４０ａによって遮られる部分を局所的に暗くする。
当該影は暗いため、階調度を用いた判断において、当該影も欠損部Ｄであるかのような誤判断の可能性がある。残置領域３０Ｃが除外領域３０Ｂを含まないことは、かかる可能性の低減に寄与する。
この場合も領域Ｄ１と同様にして、領域３０Ｃにおいて分布する画像データＧ２の階調度を閾値と比較して、領域Ｄ２の存否を判断することができる。領域Ｄ２の存否を判断することが、処理槽１０４ａにおける異物の存否の判別に寄与する。
そして領域Ｄ２の存否は領域３００から除外領域３０Ａ，３０Ｂが除去されて残置する残置領域３０Ｃにおいて判断されるので、基板保持機構として機能するリフタ２０ａや支持片４１が撮像されていても、これらやこれらの影が欠損部Ｄとして判断される可能性が低減される。
＜除外領域の特定＞
除外領域３０Ａ，３０Ｂは例えば、第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いて、以下のように特定される。カメラ３０により、リフタ２０ａや支持片４１は例えば処理槽１０４ａよりも暗く撮像される。第２の閾値よりも階調度が低く（明度が低く）かつ第１の閾値よりも階調度が高い（明度が高い）領域を除外領域３０Ａとして特定することができる。
リフタ２０ａや支持片４１の影は、例えばリフタ２０ａや支持片４１よりも暗く撮像される。よって第２の閾値を小さくすることにより、第２の閾値よりも階調度が低く（明度が低く）かつ第１の閾値よりも階調度が高い（明度が高い）領域を除外領域３０Ａ，３０Ｂとして特定することができる。第１の閾値および第２の閾値は、例えば予め決定され、あるいは例えば画像データにおける階調値の分布に応じて決定される。
あるいは除外領域３０Ａ，３０Ｂは例えば予め特定されてもよい。リフタ２０ａ、支持片４１の形状は設計仕様として既知であるので除外領域３０Ａは予め特定され得る。除外領域３０Ｂは領域３００において除外領域３０Ａに対してマージンを採って拡げた領域として予め特定され得る。
＜異物の有無の判別＞
(I)、(II)のいずれの場合においても、例えば領域Ｄ１，Ｄ２の面積が第３の閾値よりも大きいときに、異物が存在すると判断される。これは異物、例えば欠損部Ｄが存在しないにも拘わらず、欠損部Ｄが存在するとして誤検出する可能性の低減に寄与する。このような、所定の範囲にある階調度が分布する領域の面積と、閾値との比較自体は周知であるので、ここではその詳細は割愛される。
除外領域３０Ａ，３０Ｂの特定における誤差、または残置領域３０Ｃにおいて分布する階調値と第３の閾値との比較における誤差によって、第３の閾値よりも大きいと判断された小さな領域Ｄ１，Ｄ２の複数が特定される場合が想定される。複数の領域Ｄ１または複数の領域Ｄ２が得られる場合、第３の閾値と比較される面積は、例えば複数の領域Ｄ１の総面積や、複数の領域Ｄ２の総面積ではない。それぞれが纏まった個別の領域Ｄ１，Ｄ２の面積を第３の閾値と比較することは、複数の領域Ｄ１（または領域Ｄ２）を集約して大きな領域Ｄ１（または領域Ｄ２）が存在すると誤認する可能性の低減に寄与する。
図７は処理槽１０４ａにおいて異物が存在するかを判別する工程群を示すフローチャートである。当該フローチャートには、その意義を反映して「異物判別処理」との標題が付記される。当該工程群は、この順に実行されるステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３を有する。
ステップＳ１１は、制御部９の制御の下でカメラ３０が撮像することにより、第１画像データを生成する工程である。第１画像データは上述の例では画像データＧ１，Ｇ２として例示される。第１画像データの生成は例えばカメラ３０自体が行い、第１画像データは制御部９における処理に供せられるべく制御部９に与えられる。
ステップＳ１２は除外領域３０Ａを特定する工程、または除外領域３０Ａ，３０Ｂを特定する工程である。これらの特定は上述の方法によって制御部９において行われる。図７においては図示の簡単のため、除外領域３０Ａ，３０Ｂの両方が特定される場合が例に取って示される。
ステップＳ１３は残置領域３０Ｃにおいて異物を判別する工程である。ステップＳ１２において除外領域３０Ａのみが特定された場合、当該判別は制御部９による領域Ｄ１と第２の閾値との比較によって行われる。ステップＳ１２において除外領域３０Ａ，３０Ｂが特定された場合、当該判別は制御部９による領域Ｄ２と第２の閾値との比較によって行われる。
例えば領域Ｄ１の面積または領域Ｄ２の面積が、第３の閾値よりも大きい場合、異物、具体的には例えば欠損部Ｄが存在すると判断される。
このようなステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の実行により、基板保持機構として機能するリフタ２０ａや支持片４１が、あるいはそれらの影が撮像されても、これらが欠損部Ｄとして判断される可能性が低減されつつ、欠損部Ｄの存否を判別できる。
＜撮像時の基板保持機構の位置＞
図８は処理槽１０４ａにおいて基板Ｗが処理される工程群を示すフローチャートである。当該フローチャートには、その意義を反映して「処理槽での基板処理」との標題が付記される。図８で示された工程群の実行は、図７で示された工程群の実行に先行する。
図８で示された工程群は、この順に実行されるステップＳ２１、Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５を有する。
ステップＳ２１はリフタ２０ａへ基板Ｗを載置する工程であり、上述の工程(xii)に相当する。かかる載置は搬送機構８によって実行される。
ステップＳ２２は処理槽１０４ａへ、より具体的には処理槽１０４ａに貯留されるリンス液Ｑへ、基板Ｗを浸漬する工程である。ステップＳ２２は上述の工程(xvi)に相当する。かかる浸漬は昇降器４０ａによって実行される。
ステップＳ２３は、処理槽１０４ａにおける基板Ｗの処理に必要な時間を確保する工程である。ステップＳ２３においては、ステップＳ２２が実行されてから所定時間が経過したか否が判断される。当該判断が否定的であれば、つまりステップＳ２２が実行されてから所定時間が経過していなければステップＳ２３が繰り返し実行される。当該判断が肯定的であれば、つまりステップＳ２２が実行されてから所定時間が経過したときには、ステップＳ２４が実行される。
ステップＳ２４は処理槽１０４ａから基板Ｗを引き上げる工程である。かかる引き上げによってリンス液Ｑから基板Ｗが取り出される。ステップＳ２４は上述の工程(xvii)に相当する。かかる引き上げ（あるいは取り出し）は昇降器４０ａによって実行される。
ステップＳ２５はリフタ２０ａから基板Ｗを移動する工程である。ステップＳ２５は、より具体的には、基板Ｗをリフタ２０ａから搬送機構８へ受け渡す工程である。ステップＳ２５は上述の工程(xix)に相当する。かかる移動（あるいは受け渡し）は搬送機構８によって実行される。
図８で示された工程群はステップＳ２６を更に有してもよい。ステップＳ２６の有無によらず処理槽１０４ａにおける基板Ｗの処理は実現される。ステップＳ２６が省略可能であることは、ステップＳ２６を示す枠が破線であることによって示される。
ステップＳ２６はステップＳ２５の後に実行される。ステップＳ２６は、ステップＳ２５の実行によって基板Ｗを保持しなくなったリフタ２０ａを、処理槽１０４ａへ、より具体的にはリンス液Ｑへ浸漬する工程である。ステップＳ２６が実行される場合の利点が以下に説明される。
ステップＳ２５の実行で図８のフローチャートが終了する場合、その後にステップＳ１１においてカメラ３０が撮像する際、リフタ２０ａには基板Ｗは配置されず、かつリフタ２０ａおよび支持片４１は処理槽１０４ａからＺ方向へ離れて位置する（図３において実線で示されたリフタ２０ａおよび支持片４１の位置を参照）。
ステップＳ２６の実行で図８のフローチャートが終了する場合、その後にステップＳ１１においてカメラ３０が撮像する際、リフタ２０ａには基板Ｗは配置されず、かつリフタ２０ａおよび支持片４１は処理槽１０４ａとＺ方向においてほぼ同じ位置にある（図３において鎖線で示されたリフタ２０ａおよび支持片４１の位置を参照）。
リフタ２０ａおよび支持片４１は、これらがカメラ３０に近いほど大きく撮像される。ステップＳ２５の実行で図８のフローチャートが終了する場合と比較して、ステップＳ２６の実行で図８のフローチャートが終了する場合の方が、除外領域３０Ａ、あるいは除外領域３０Ａ，３０Ｂが、領域３００に占める割合は小さい。これは処理槽１０４ａにおける欠損部Ｄの検出において、判断の対象となる残置領域３０Ｃを広くする観点で有利である。
＜処理槽中の液の影響＞
処理槽１０４ａにリンス液Ｑが貯留されている状態では、リンス液Ｑの液面による反射光が画像データに影響を与える。当該反射光は液面が揺らぐことによって時間的にも空間的にも変動する。当該変動は上述された異物の判別に影響を与える可能性がある。
ステップＳ１１においてカメラ３０が複数回の撮像を行って複数の第２画像データを得てもよい。複数の第２画像データの時間的な平滑化によって第１画像データを得ることは、リンス液Ｑの液面による反射光が異物の判別に影響を与える可能性を低減することに寄与する。
図９は第２画像データを利用して第１画像データを生成する工程群を示すフローチャートである。当該工程群はこの順に実行されるステップＳ１１１，Ｓ１１２を有する。ステップＳ１１１，Ｓ１１２はステップＳ１１に含まれる。
ステップＳ１１１は複数の第２画像データを生成する工程である。当該複数の第２画像データは複数の異なる時刻において、処理槽１０４ａの内部を撮像して生成される。
ステップＳ１１２は複数の第２画像データから第１画像データを生成する工程である。具体的には複数の第２画像データの時間的な平滑化を行って第１画像データが生成される。かかる平滑化はたとえば複数の第２画像データにおいて相互に対応する画素の平均値を算出して得られる。当該平均値は例えば算術平均、幾何平均によって算出される。
カメラ３０による処理槽１０４ａの内部の撮像は、処理槽１０４ａからリンス液Ｑが排出された状態で実行されてもよい。この場合には、工程(xix)の後、カメラ３０による撮像の前に、リンス液Ｑを排出する工程が実行される。
この場合には、生成される画像データは、リンス液Ｑの液面による反射光の影響を受けない。処理槽１０４ａからリンス液Ｑが排出された状態で実行される撮像も、リンス液Ｑの液面による反射光が異物の判別に影響を与える可能性を低減することに寄与する。
処理部１０４に関する上述の説明は、処理部１０２，１０５においても妥当する。具体的には処理部１０２にカメラ３０が設けられるときには、上述の説明においてリフタ２０ａをリフタ２０ｂと読み替え、処理槽１０４ａを処理槽１０３ｂと読み替え、昇降器４０ａが昇降器４０ｂと読み替えられる。
＜変形＞
上記実施形態において、例えば、除外領域３０Ａ，３０Ｂ、残置領域３０Ｃのいずれもが特定されずに異物の存否が判断されてもよい。例えば画像データＧ１のうち除外領域３０Ａの面積に相当する値が第３の閾値として採用され、領域３００において分布する階調度のうち第１の閾値よりも大きい階調度を示す領域の面積と第３の閾値とが比較されてもよい。あるいは例えば画像データＧ２のうち除外領域３０Ａ，３０Ｂの面積に相当する値が第３の閾値として採用され、領域３００において分布する階調度のうち第１の閾値よりも大きい階調度を示す領域の面積と第３の閾値とが比較されてもよい。これらの場合、第３の閾値は例えば、リフタ２０ａや支持片４１の設計値から予め設定され得る。
なお、上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
１ 基板処理装置
９ 制御部
２０ａ，２０ｂ リフタ（基板保持機構）
３０ カメラ
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３００ 領域
４０ａ，４０ｂ 昇降器
１０２ａ，１０４ａ 処理槽
Ｑ リンス液（処理液）
Ｗ 基板

Claims (7)

  1. 複数の基板が浸漬されて前記複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；
    前記複数の基板を一括して保持する機能を有する機構である基板保持機構；
    前記基板保持機構を前記処理液に浸漬する機能と、前記基板保持機構を前記処理液から取り出す機能と、を有する機構である昇降器；および
    前記基板保持機構に対して前記処理槽と反対側から前記処理槽の内部および前記基板保持機構を撮像して画像データを生成するカメラ
    を含む基板処理装置を制御する方法であって、
    前記基板保持機構が前記複数の基板を保持しない状態において、前記カメラが前記基板保持機構および前記内部を撮像して第１の前記画像データを生成する第１工程と、
    前記第１の前記画像データが示す第１の領域において、少なくとも前記基板保持機構が撮像された領域である第２の領域を特定する第２工程と、
    前記第１の領域であって前記第２の領域以外の第３の領域において分布する、前記第１の前記画像データの階調度を、前記階調度の閾値と比較する第３工程と
    を備える、基板処理装置の制御方法。
  2. 前記第２工程において、前記第１の領域において前記基板保持機構の影が撮像された第４の領域が特定され、
    前記第３工程において、前記第３の領域は前記第１の領域から前記第２の領域および前記第４の領域を除外して得られる、
    請求項１に記載の基板処理装置の制御方法。
  3. 前記第２の領域は、前記第１の領域において前記昇降器の少なくとも一部が撮像された領域を含む、請求項１に記載の基板処理装置の制御方法。
  4. 前記第２工程において、前記第１の領域において前記昇降器の前記少なくとも一部の影が撮像された第４の領域が特定され、
    前記第３工程において、前記第３の領域は前記第１の領域から前記第２の領域および前記第４の領域を除外して得られる、
    請求項３に記載の基板処理装置の制御方法。
  5. 前記第１工程は前記処理槽から前記処理液が排出された状態で実行される、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の、基板処理装置の制御方法。
  6. 前記第１工程は前記処理槽に前記処理液が貯留された状態で実行され、
    前記第１の前記画像データは、異なる時刻において前記内部を撮像して生成される複数の第２の前記画像データを用いた時間的な平滑化によって得られる、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の、基板処理装置の制御方法。
  7. 複数の基板が浸漬されて前記複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；
    前記複数の基板を一括して保持する機能を有する機構である基板保持機構；
    前記基板保持機構を前記処理液に浸漬する機能と、前記基板保持機構を前記処理液から取り出す機能と、を有する機構である昇降器；
    前記基板保持機構に対して前記処理槽と反対側から前記処理槽の内部および前記基板保持機構を撮像して画像データを生成するカメラ；および
    制御部
    を備え、
    前記制御部は、
    前記基板保持機構が前記複数の基板を保持しない状態において、前記カメラが前記基板保持機構および前記内部を撮像して第１の前記画像データを生成し、
    前記第１の前記画像データが示す第１の領域において、前記基板保持機構が撮像された領域である第２の領域を特定し、
    前記第１の領域から前記第２の領域を除外して得られる第３の領域における前記第１の前記画像データの階調度を、前記階調度の閾値と比較する、基板処理装置。
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