JP7211751B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
基板に対して処理を行う装置として、基板を水平面内で回転させつつ、その基板の表面に吐出ノズルから処理液を吐出する基板処理装置が用いられている。吐出ノズルから基板の略中央へと着液した処理液は基板の回転に伴う遠心力によって全面に広がって、その周縁から外側に飛散する。処理液が基板の全面に広がることにより、基板の全面に対して処理液を作用させることができる。処理液としては、基板に対する処理に応じた薬液または洗浄液などが採用される。
このような基板処理装置において、処理液が適切に吐出されているか否かを監視すべく、カメラを設ける技術が提案されている（特許文献１～５）。
また半導体基板の製造工程において、その基板の周縁端部上に残留した種々の膜が、基板のデバイス面に悪影響を及ぼすことがある。
そこで、従来から、基板の周縁端部から当該膜を除去するためのベベル処理が提案されている。ベベル処理においては、基板を水平面内で回転させつつ、その基板の端部へと吐出ノズルから除去用の処理液を吐出することにより、当該処理液によって基板の周縁端部の膜を除去する。
特開２０１５－１７３１４８号公報 特開２０１７－２９８８３号公報 特開２０１５－１８８４８号公報 特開２０１６－１２２６８１号公報 特開２００８－１３５６７９号公報
ベベル処理においては、基板の端部のみに処理液を供給すればよいので、その処理液の流量は少なくなる。つまり、吐出ノズルから吐出された液柱状の処理液は細くなる。よって、この液柱状の処理液は、基板の回転に伴う気流、および、周囲に発生する静電気等の諸要因の影響を受けやすく、その吐出状態は変動しやすい。具体的には、当該諸要因に起因して、処理液の基板に対する着液位置がずれたり、あるいは、液はねが生じ得る。着液位置のずれおよび液はねの発生はプロセスに悪影響を与えるため、処理液の吐出状態を監視できることが望ましい。
しかしながら、ベベル処理においては、吐出ノズルと基板との間の間隔が狭いので、吐出ノズルから吐出された液柱状の処理液を撮像するには、工夫が必要である。
そこで、本願は、基板の端部に吐出された液柱状の処理液を撮像できる基板処理装置を提供することを目的とする。
基板処理装置の第１の態様は、基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラとを備え、前記撮像位置の前記基板に対する径方向の位置は前記第１ノズルの径方向の位置よりも前記基板の中心側に位置している。
基板処理装置の第２の態様は、基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラとを備え、前記カメラを前記基板の上方の前記撮像位置に移動させる移動機構を備え、前記撮像位置は、前記カメラの受光面の下端の高さ位置が前記カップ部材の前記上端位置と同じとなる位置、または、当該上端位置よりも低くなる位置である。
基板処理装置の第３の態様は、基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと、ミラーと、前記ミラーを移動させる移動機構とを備え、前記カメラは、前記基板の上方以外の領域に配置され、前記移動機構は、前記基板の上方の前記撮像位置に前記ミラーを移動させて、前記撮像領域からの光を前記ミラーから前記カメラへと反射させる。
基板処理装置の第４の態様は、第３の態様にかかる基板処理装置であって、前記移動機構は、前記ミラーの反射面の下端が前記カップ部材の前記上端位置と同じとなる位置、または、当該上端位置よりも低くなる位置に前記ミラーを移動させる。
基板処理装置の第５の態様は、基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラとを備え、前記撮像位置は、前記第１ノズルに対して前記基板の回転方向の上流側の位置である。
基板処理装置の第６の態様は、基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと、前記基板に第２処理液を吐出する第２ノズルと、前記第２ノズルを固定する固定部材と、前記固定部材を変位させて前記第２ノズルを前記基板の上方に移動させる移動機構とを備え、前記カメラは前記固定部材に固定されている。
基板処理装置の第７の態様は、基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラとを備え、前記撮像領域は、前記基板の径方向よりも周方向に近い方向に沿って見た撮像領域である。
基板処理装置の第８の態様は、第１、第５および第７のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記カメラを前記基板の上方の前記撮像位置に移動させる移動機構を備え、前記第１処理液はフッ酸を含み、前記カメラの下部は耐薬品性樹脂または金属によって覆われている。
基板処理装置の第９の態様は、第１、第５および第７のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記第１ノズルを固定する固定部材と、前記固定部材を変位させて前記第１ノズルを、前記基板の前記端部の上方に移動させる移動機構とを備え、前記カメラは、前記固定部材に固定されている。
基板処理装置の第１０の態様は、第１、第５および第７のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記基板に第２処理液を吐出する第２ノズルと、前記第２ノズルを固定する固定部材と、前記固定部材を変位させて前記第２ノズルを前記基板の上方に移動させる移動機構とをさらに備え、前記カメラは前記固定部材に固定されている。
基板処理方法の第１の態様は、基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラとを備える基板処理装置において、基板を前記基板保持部で保持する保持工程と、前記基板を保持した前記基板保持部を回転させる基板回転工程と、前記第１ノズルから前記第１処理液を前記基板の端部に吐出させるベベル処理工程と、前記カメラが前記撮像領域を撮像して取得した撮像画像に基づいて、前記第１処理液の吐出状態を監視するベベル監視工程とを備え、前記ベベル監視工程において、前記撮像画像のうち、前記第１ノズルの直下に位置し、縦方向の長さよりも横方向に長い領域内の画素の輝度値に基づいて、前記第１ノズルの先端から吐出された処理液の液柱幅または吐出位置である吐出状態量を求め、前記領域は、前記撮像画像において鏡面反射により基板の上面に写る前記第１処理液の一部が含まれた位置に設定される。
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、前記ベベル監視工程は、前記吐出状態量の中央値または平均値を基準値として求める工程と、前記吐出状態量と前記基準値との差が所定値以上であるときに、前記第１処理液に関して異常が発生したと判定する工程とを備える。
基板処理方法の第３の態様は、第１または第２の態様にかかる基板処理方法であって、前記カメラの露光時間は基板が１回転するのに要する時間以上に設定される。
基板処理方法の第４の態様は、第１または第２の態様にかかる基板処理方法であって、基板が１回転するのに要する時間以上の時間内に前記カメラによって取得された複数の撮像画像を積分または平均して得られた撮像画像のうち前記領域内の画素の輝度値に基づいて、前記吐出状態量を求める。
基板処理方法の第５の態様は、基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラとを備える基板処理装置において、基板を前記基板保持部で保持する保持工程と、前記基板を保持した前記基板保持部を回転させる基板回転工程と、前記第１ノズルから前記第１処理液を前記基板の端部に吐出させるベベル処理工程と、前記カメラが前記撮像領域を撮像して取得した撮像画像に基づいて、前記第１処理液の吐出状態を監視するベベル監視工程とを備え、前記ベベル監視工程において、機械学習済みの分類器によって、前記撮像画像を、前記第１ノズルの先端から吐出された処理液の液柱幅または吐出位置に関する異常なしのカテゴリ、および、異常ありのカテゴリのいずれかに分類する。
基板処理方法の第６の態様は、第５の態様にかかる基板処理方法であって、前記ベベル監視工程において、前記撮像画像から、前記第１ノズルの直下に位置し、縦方向の長さよりも横方向に長い領域を切り出し、切り出した領域の画像を前記分類器に入力する。
基板処理方法の第７の態様は、第１から第６のいずれか一つの態様にかかる基板処理方法であって、前記ベベル処理工程において、前記第１処理液を２以上の吐出口から前記基板に吐出する。
基板処理方法の第８の態様は、第１から第７のいずれか一つの態様にかかる基板処理方法であって、前記撮像画像には、前記基板の周縁の一部が含まれており、前記ベベル処理工程は、前記撮像画像に基づいて前記基板の周縁の一部の基板周縁位置を求める工程と、前記第１ノズルを、前記基板周縁位置から所定幅だけ前記基板の中心部の処理位置に移動させる工程とを備える。
基板処理装置の第１の態様によれば、第１ノズルから吐出される第１処理液を撮像できる。
基板処理装置の第２の態様によれば、カメラの光軸をより水平に沿わせやすい。
基板処理装置の第３の態様によれば、基板に吐出される第１処理液によるカメラへの影響を低減することができる。例えば第１処理液がフッ酸を含んでいても、その第１処理液の気化成分はカメラに付着しにくいので、カメラが腐食する可能性を低減できる。
基板処理装置の第４の態様によれば、撮像位置からの撮像方向を水平に沿わせやすい。
基板処理装置の第５の態様によれば、基板の周縁端部上の第１処理液の量は、第１ノズルよりも上流側の方が下流側に比べて少ない。よって、第１処理液の基板に対する影響を低減できる。
基板処理装置の第６の態様によれば、カメラを移動させる機構と吐出ノズルを移動させる機構とを兼用しているので、製造コストおよびサイズを低減できる。
基板処理装置の第７の態様によれば、処理液の基板に対する着液位置の径方向位置を見やすくすることができる。
基板処理装置の第８の態様によれば、カメラが腐食する可能性を低減できる。
基板処理装置の第９の態様によれば、第１ノズルが固定される固定部材にカメラが固定される。よって、第１ノズルに対してカメラを高い精度で位置決めできる。
基板処理装置の第１０の態様によれば、カメラを移動させる機構と吐出ノズルを移動させる機構とを兼用しているので、製造コストおよびサイズを低減できる。
基板処理方法の第１および第７の態様によれば、適切な撮像画像に基づいて吐出状態を監視できる。
しかも、横方向に長い領域における画素の輝度値を採用しているので、第１ノズルと基板との間の間隔が狭くても、吐出された第１処理液の鉛直方向の一部が含まれるように、当該領域を設定しやすい。よって、当該領域の画素値に基づいて適切に吐出状態量を求めることができる。さらに、鏡面反射により、基板の上面に写る液柱状の第１処理液の長さが長くなるので、領域を設定しやすい。
基板処理方法の第２の態様によれば、作業者が異常を認識することができる。
基板処理方法の第３の態様によれば、撮像画像において、基板の上面のパターンが平均化されて一様化されるので、基板の上面に写る第１処理液の輪郭を際立たせることができる。
基板処理方法の第４の態様によれば、撮像画像において、基板の上面のパターンが平均化されて一様化されるので、基板の上面に写る第１処理液の輪郭を際立たせることができる。
基板処理方法の第５の態様によれば、高い精度で異常を検出できる。
基板処理方法の第６の態様によれば、吐出状態とは関連性の低い領域の影響を除去して分類を行うことができるので、その分類精度を向上することができる。
基板処理方法の第８の態様によれば、第１ノズルを高い精度で処理位置に移動させることができる。
基板処理装置の構成の概略的な一例を示す図である。 処理ユニットの構成の概略的な一例を示す平面図である。 処理ユニットの構成の概略的な一例を示す断面図である。 カメラによって取得された撮像画像の一例を概略的に示す図である。 カメラとカメラ保持部との構成の一例を概略的に示す斜視図である。 基板処理の一例を示すフローチャートである。 監視処理の一例を示すフローチャートである。 撮像画像の一部を拡大した図である。 線分領域内の輝度値の一例を示すグラフである。 処理ユニットの構成の概略的な一例を示す平面図である。 撮像画像の一例を概略的に示す図である。 処理ユニットの構成の概略的な一例を示す平面図である。 処理ユニットの構成の概略的な一例を示す平面図である。 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。
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、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。
＜基板処理装置の概要＞
図１は、基板処理装置１００の全体構成を示す図である。基板処理装置１００は、基板Ｗに対して処理液を供給して基板Ｗに対する処理を行う装置である。基板Ｗは、例えば半導体基板である。この基板Ｗは略円板形状を有している。
この基板処理装置１００は、基板Ｗを水平面内で回転させつつ、基板Ｗの端部に処理液を供給することにより、基板Ｗの周縁端部に付着した不要物を除去することができる。この周縁端部の幅（径方向に沿う幅）は例えば０．５～３［ｍｍ］程度である。不要物としては、例えばＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜およびポリシリコン膜などの膜、および、パーティクル等が挙げられる。このような不要物を除去する処理液としては、フッ酸（ＨＦ）、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、アンモニア（ＮＨ３）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）との混合溶液（ＳＣ－１）、および、フッ硝酸（フッ酸と硝酸（ＨＮＯ３）の混合液）などが挙げられる。基板処理装置１００は、基板Ｗを回転させつつ、基板Ｗの端部に処理液を供給することにより、不要物を除去する。このような処理はベベル処理とも呼ばれる。
基板処理装置１００は、インデクサ１０２、複数の処理ユニット１および主搬送ロボット１０３を備える。インデクサ１０２は、装置外から受け取った未処理の基板Ｗを装置内に搬入するとともに、処理済みの基板Ｗを装置外に搬出する機能を有する。インデクサ１０２は、複数のキャリアを載置するとともに移送ロボットを備える（いずれも図示省略）。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)またはＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、あるいは、収納した状態で基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)を採用することができる。移送ロボットは、当該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。
基板処理装置１００には、１２個の処理ユニット１が配置されている。詳細な配置構成は、３個の処理ユニット１を積層したタワーが主搬送ロボット１０３の周囲を囲むように４個配置されるというものである。換言すれば、主搬送ロボット１０３を囲んで配置された４個の処理ユニット１が３段に積層されており、図１はそのうちの１層を示している。なお、基板処理装置１００に搭載される処理ユニット１の個数は１２に限定されるものではなく、例えば８個または４個であっても良い。
主搬送ロボット１０３は、処理ユニット１を積層した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から受け取った未処理の基板Ｗを各処理ユニット１に搬入するとともに、各処理ユニット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。
＜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つを説明するが、他の処理ユニット１についても同様である。図２は、処理ユニット１の平面図である。また、図３は、処理ユニット１の縦断面図である。
処理ユニット１は、チャンバー１０内に、主たる要素として、基板Ｗを水平姿勢（基板Ｗの法線が鉛直方向に沿う姿勢）に保持する基板保持部２０と、基板保持部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つの処理液供給部３０，６０，６５と、基板保持部２０の周囲を取り囲む処理カップ（カップ部材）４０と、カメラ７０とを備える。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。また処理ユニット１には、制御部９および報知部９３が設けられている。
＜チャンバー＞
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。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）。
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。
＜基板保持部＞
基板保持部２０は例えばスピンチャックである。この基板保持部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が設けられている。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。
円板形状のスピンベース２１の外径は、基板保持部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を有している。
スピンベース２１の保持面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の外周円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。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。基板保持部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のそれぞれを基板Ｗの外周端から離間させて把持を解除することができる。
複数のチャックピン２６による把持によって基板保持部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ＣＸまわりに基板Ｗを回転させることができる。ここでは、基板保持部２０は図２において反時計回り方向に回転するものとする。
＜処理液供給部＞
処理液供給部３０は吐出ノズル３１と固定部材３２と移動機構３３とを備えている。固定部材３２は吐出ノズル３１を固定する部材であり、例えばノズルアーム３２１とノズル基台３２２とを備えている。ノズルアーム３２１の先端には吐出ノズル３１が取り付けられている。ノズルアーム３２１の基端側はノズル基台３２２に固定して連結されている。移動機構３３はこの固定部材３２を変位させることで、吐出ノズル３１を移動させる。例えば移動機構３３はモータであって、ノズル基台３２２を、鉛直方向に沿った軸のまわりで回動させる。ノズル基台３２２が回動することにより、図２中の矢印ＡＲ３４にて示すように、吐出ノズル３１は基板Ｗの端部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水平方向に沿って円弧状に移動する。
処理液供給部３０は複数の吐出ノズル３１を備えていてもよい。図２および図３の例では、吐出ノズル３１として３つの吐出ノズル３１が示されている。３つの吐出ノズル３１はノズルアーム３２１を介してノズル基台３２２に固定されている。よって、３つの吐出ノズル３１は互いに同期して移動する。３つの吐出ノズル３１は、処理位置において基板Ｗの周方向に沿って並ぶ位置に設けられている。３つの吐出ノズル３１の周方向における間隔は例えば１０数［ｍｍ］程度である。
図３に例示するように、吐出ノズル３１は配管３４を介して処理液供給源３７に接続されている。配管３４の途中には開閉弁３５が設けられている。吐出ノズル３１の先端の下面には吐出口（不図示）が形成されている。開閉弁３５が開くことにより、処理液供給源３７からの処理液が配管３４の内部を流れて吐出ノズル３１の吐出口から吐出される。吐出ノズル３１が処理位置で停止した状態で吐出された処理液は、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面の端部に着液する。基板Ｗが回転することにより、吐出ノズル３１からの処理液が基板Ｗの周縁端部の全領域に供給されて、当該周縁端部の不要物が除去される（ベベル処理）。
配管３４の途中にはそれぞれサックバック弁３６が設けられていてもよい。サックバック弁３６は処理液の吐出停止時において配管３４内の処理液を吸い込むことにより、吐出ノズル３１の先端から処理液を引き込む。これにより、吐出停止時において処理液が吐出ノズル３１の先端から比較的大きな塊（液滴）として落下するぼた落ちが生じにくい。
複数の吐出ノズル３１が設けられる場合には、吐出ノズル３１は、互いに異なる処理液供給源３７に接続されてもよい。つまり処理液供給部３０は、複数種の処理液が供給されるように構成されていてもよい。あるいは、複数の吐出ノズル３１の少なくとも２つが同じ処理液を供給してもよい。
また、本実施形態の処理ユニット１には、上記の処理液供給部３０に加えてさらに２つの処理液供給部６０，６５が設けられている。本実施形態の処理液供給部６０，６５は、上記の処理液供給部３０と同様の構成を備える。すなわち、処理液供給部６０は吐出ノズル６１と固定部材６２と移動機構６３とを有している。固定部材６２は固定部材３２と同様に、ノズルアーム６２１とノズル基台６２２と有している。ノズルアーム６２１の先端には吐出ノズル６１が取り付けられており、その基端にはノズル基台６２２が連結されている。移動機構６３は例えばモータであって、ノズル基台６２２を回動させることにより、吐出ノズル６１を、矢印ＡＲ６４にて示すように基板Ｗの端部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させる。この吐出ノズル６１も基板Ｗの端部に処理液を供給する。基板Ｗが回転することにより、吐出ノズル６１からの処理液が基板Ｗの周縁端部の全領域に供給されて、当該周縁端部の不要物が除去される（ベベル処理）。
処理液供給部６５は吐出ノズル６６と固定部材６７と移動機構６８とを有している。固定部材６７はノズルアーム６７１とノズル基台６７２とを有している。ノズルアーム６７１の先端には吐出ノズル６６が取り付けられており、その基端にはノズル基台６７２が連結されている。移動機構６８は例えばモータであって、ノズル基台６７２を回動させることにより、吐出ノズル６６を、矢印ＡＲ６９にて示すように基板Ｗの略中央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させる。この吐出ノズル６１は基板Ｗの略中央に処理液を供給する。基板Ｗが回転することにより、吐出ノズル６６からの処理液が基板Ｗの中心から広がってその周縁から外側に飛散される。これにより、基板Ｗの上面の全てに処理液を作用させることができる。
処理液供給部６０，６５の各々も複数種の処理液が供給されるように構成されていてもよい。あるいは、処理液供給部６０，６５の各々は単一の処理液が供給されるように構成されていてもよい。
処理液供給部６０，６５はそれぞれの吐出ノズル６１，６６が処理位置に位置する状態で、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出する。なお、処理液供給部６０，６５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良い。また、処理ユニット１に設けられる処理液供給部は３つに限定されるものではなく、１つ以上であれば良い。処理液供給部６０，６５の各吐出ノズルも、処理液供給部３０と同様に配管を介して処理液供給源に接続され、またその配管の途中には開閉弁が設けられ、さらにサックバック弁が設けられてもよい。以下では、代表的に処理液供給部３０を用いたベベル処理について述べる。
＜処理カップ＞
処理カップ４０は、基板保持部２０を取り囲むように設けられている。処理カップ４０は内カップ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、中カップ４２および外カップ４３は昇降可能に設けられている。具体的には、処理ユニット１には、昇降機構４４が設けられており、昇降機構４４は内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３を個別に昇降させることができる。昇降機構４４は例えばボールねじ機構を有している。
内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３が上昇した状態では、処理カップ４０の上端（ここでは外カップ４３の上端）は基板Ｗの上面に対して上方に位置している。以下では、外カップ４３が上昇した状態での外カップ４３の上端の高さ位置を処理カップ４０の上端位置とも呼ぶ。処理カップ４０の上端位置と基板Ｗとの鉛直方向における間隔は例えば２［ｍｍ］～１０数［ｍｍ］程度に設定され得る。
内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は内カップ４１の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第１回収機構（不図示）によって回収される。内カップ４１が下降し、中カップ４２および外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は中カップ４２の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第２回収機構（不図示）によって回収される。内カップ４１および中カップ４２が下降し、外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は外カップ４３の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第３回収機構（不図示）によって回収される。これによれば、異なる処理液をそれぞれ適切に回収することができる。
以下では、外カップ４３が上昇した状態を処理カップ４０が上昇した状態として説明する。つまり、処理カップ４０が上昇した状態は、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３の全てが上昇した状態と、中カップ４２および外カップ４３のみが上昇した状態と、外カップ４３のみが上昇した状態を含む。
＜仕切板＞
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、本実施形態では処理液供給部３０，６０，６５のノズル基台３２２，６２２，６７２を支持するための支持軸を通すための貫通孔（不図示）が形成されている。
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。
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。
＜カメラ＞
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、例えば撮像素子（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device））と、電子シャッター、レンズなどの光学系とを備える。カメラ７０は、次で説明する撮像領域を撮像することができる。すなわち、当該撮像領域とは、基板Ｗに対して上方の撮像位置から見た領域であって、処理位置における吐出ノズル３１の先端と、その先端から基板Ｗの端部へ吐出される略液柱状の処理液とを含む領域である（図３も参照）。
図４は、カメラ７０によって取得された画像データ（以下、撮像画像と呼ぶ）ＩＭ１の一例を概略的に示す図である。図４の例では、撮像画像ＩＭ１には、３つの吐出ノズル３１の先端が含まれている。この撮像画像ＩＭ１では、３つの吐出ノズル３１のうち中央に位置する吐出ノズル３１から吐出された略液柱状の処理液Ｌｑ１が含まれている。ここでいう略液柱状の処理液Ｌｑ１とは、吐出ノズル３１の先端から基板Ｗの上面に向かって流下する処理液Ｌｑ１をいう。カメラ７０はこの撮像画像ＩＭ１を制御部９へと出力する。
図２に例示するように、カメラ７０は移動可能に設けられるとよい。図２の例では、カメラ７０は処理液供給部６０の固定部材６２に固定されている。より具体的な例として、カメラ７０を保持するカメラ保持部７３が設けられており、このカメラ保持部７３が固定部材６２のノズルアーム６２１に連結されている。例えば、カメラ保持部７３はその基端側において、締結部材（例えばねじ）によりノズルアーム６２１の先端部に固定され、先端側において、締結部材によりカメラ７０を固定して保持する。カメラ保持部７３は例えば金属（例えばステンレス）等により形成される。移動機構６３は固定部材６２を変位ささせることにより、カメラ７０を基板Ｗの上方の撮像位置に移動させる。具体的には、移動機構６３はノズル基台６２２を回動させることにより、カメラ７０を、基板Ｗの上方の撮像位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で往復移動させることができる。
図２の例では、吐出ノズル３１の待機位置はカメラ７０の待機位置に対して、時計回り方向に略９０度ずれた位置にある。この吐出ノズル３１およびカメラ７０は、各々の待機位置から互いに近づくように移動して、それぞれ処理位置および撮像位置で停止する。カメラ７０はその撮像位置において、吐出ノズル３１の先端と、その先端から吐出される略液柱状の処理液Ｌｑ１とを含む撮像領域を撮像できる姿勢で、カメラ保持部７３に保持されている。図２の例では、カメラ保持部７３はノズルアーム６２１に対して時計回り方向側に斜めに突出しており、その先端側においてカメラ７０を保持する。
ここで、吐出ノズル３１が処理位置で停止し、かつ、カメラ７０が撮像位置で停止した状態における、カメラ７０と吐出ノズル３１との位置関係の一例について述べる。以下では、３つの吐出ノズル３１のうち中央に位置する吐出ノズル３１を用いて当該位置関係を説明する。
図２の例では、カメラ７０は平面視において、吐出ノズル３１に対して基板Ｗの中心側に位置している。つまり、カメラ７０の基板Ｗに対する径方向の位置は吐出ノズル３１の径方向の位置よりも基板Ｗの中心側に位置している。
また図２の例では、カメラ７０は平面視において、基板Ｗの径方向よりも周方向に近い方向から３つの吐出ノズル３１の先端を撮像している。つまり、カメラ７０の基板Ｗに対する周方向の位置は吐出ノズル３１の周方向の位置に対して一方側にずれている。さらに言い換えれば、平面視において、基板Ｗの中心と吐出ノズル３１とを結ぶ仮想的な直線Ｌ１とカメラ７０の光軸とがなす角度θ１（０＜θ１＜９０）は、直線Ｌ１に直交する仮想的な直線Ｌ２とカメラ７０の光軸とがなす角度θ２（０＜θ２＜９０）よりも大きい。これによれば、撮像画像ＩＭ１において、処理液Ｌｑ１の基板Ｗに対する着液位置の径方向位置を見やすくすることができる。ただし角度θ２が小さすぎると、撮像位置から見て、３つの吐出ノズル３１が奥行き方向に並んで重なり得る。この場合、３つの吐出ノズル３１の全てを撮像画像ＩＭ１に含めることが難しいので、撮像位置から見て３つの吐出ノズル３１が適度に横方向にずれるように、角度θ２が設定されるとよい。
またカメラ７０がより周方向に近い方向から撮像領域を撮像することにより、撮像位置から見て、３つの吐出ノズル３１は奥行き方向に互いにずれる。この３つの吐出ノズル３１の奥行き方向における間隔は例えば数［ｍｍ］～１０数［ｍｍ］程度である。カメラ７０の被写界深度は、これら３つの吐出ノズル３１の輪郭が明確となる程度に大きく設定される。またカメラ７０と吐出ノズル３１との間の距離は例えば約１００［ｍｍ］程度である。
図２の例では、カメラ７０は吐出ノズル３１に対して基板保持部２０の回転方向の上流側に位置している。吐出ノズル３１に対して上流側では、その下流側に比べて、基板Ｗの周縁端部上の処理液Ｌｑ１の量が少なくなり得る。なぜなら、処理液Ｌｑ１は基板Ｗの回転に伴って基板Ｗの周縁から外側に飛散し得るからである。よって、カメラ７０が吐出ノズル３１に対して上流側に位置していれば、処理液Ｌｑ１がカメラ７０に付着したり、あるいは、処理液Ｌｑ１の気化成分がカメラ７０に対して影響を及ぼしたりしにくい。つまり、カメラ７０が吐出ノズル３１に対して上流側に位置することは、カメラ７０の保護という観点で好適である。
さて、吐出ノズル３１が処理液Ｌｑ１を吐出する際には、処理カップ４０は上昇した状態にある。基板Ｗの周縁から飛散する処理液Ｌｑ１を処理カップ４０で受け止めるためである。この状態では、吐出ノズル３１の先端（吐出口）は処理カップ４０の上端位置よりも低い位置にある。例えば、処理カップ４０の上端位置と基板Ｗの上面との間の鉛直方向における間隔は約２［ｍｍ］～１０数［ｍｍ］程度に設定され、吐出ノズル３１と基板Ｗとの間の間隔は約２［ｍｍ］程度以下（例えば約１［ｍｍ］程度）に設定される。
ここで、比較のために、カメラ７０による撮像位置を処理カップ４０よりも外側に設定する場合について述べる。例えば、処理カップ４０よりも外側の空間のうち吐出ノズル３１に近い側（図３のチャンバー１０内の右上の領域）に撮像位置を設定する。処理カップ４０の上端位置は吐出ノズル３１の先端よりも高い位置にあるので、この処理カップ４０が撮像を阻害し得る。つまり、処理カップ４０よりも外側の撮像位置から略液柱状の処理液Ｌｑ１を撮像しようとしても、当該処理液Ｌｑ１は処理カップ４０によって遮られ得る。この処理カップ４０を避けるべく撮像位置をより高い位置に設定すると、吐出ノズル３１を斜め上方から撮像することになる。吐出ノズル３１の先端と基板Ｗとの間隔は狭いので、略液柱状の処理液Ｌｑ１を斜め上方から撮像しようとすると、今度は、当該処理液Ｌｑ１はその吐出ノズル３１によって遮られ得る。
そこで、処理カップ４０よりも外側の空間のうち、基板Ｗの中心に対して吐出ノズル３１とは反対側（図３のチャンバー１０内の左上の領域）に撮像位置を設定することも考えられる。これにより、吐出ノズル３１から吐出される略液柱状の処理液Ｌｑ１を撮像することは可能かもしれない。しかしながら、吐出ノズル３１の先端とカメラ７０の撮像位置との間の距離が長くなるので、高解像度のカメラ７０または望遠用のカメラ７０を必要とする。
これに対して、本実施の形態では、撮像位置が基板Ｗの上方にあるので、高さ方向において、その撮像位置を基板Ｗの上面に近づけることが容易であり、カメラ７０の光軸を水平方向に沿わせやすい。よって、カメラ７０は処理カップ４０および吐出ノズル３１によって遮られることなく、吐出ノズル３１から吐出される略液柱状の処理液Ｌｑ１を撮像できる。カメラ７０の光軸と水平面とのなす角度は例えば１０数［度］程度以下に設定され得る。
また平面視において、カメラ７０を吐出ノズル３１に近づけることも可能である。よって、より低解像度の、または、望遠を必要としない、より安価なカメラを採用することができる。このようなカメラのサイズは小さいので好適である。図４の例では、カメラ７０と吐出ノズル３１との間の距離が短いので、撮像画像ＩＭ１には基板Ｗの周縁の一部のみが含まれている。
ここで、カメラ７０の高さ方向における撮像位置の一例ついて述べる。カメラ７０の撮像位置は、カメラ７０の撮像素子による受光面の下端が処理カップ４０の上端位置と同じ、または当該上端位置よりも低い位置となるように設定されてもよい。例えばカメラ７０と基板Ｗの上面との間の距離は１［ｍｍ］～５［ｍｍ］程度に設定され得る。これにより、カメラ７０を基板Ｗの上面により近づけることができ、カメラ７０の光軸をより水平方向に沿わせることができる。
あるいは、カメラ７０の筐体の下端が処理カップ４０の上端位置と同じ、または当該上端位置よりも低い位置となるように、カメラ７０の撮像位置を設定してもよい。
またカメラ保持部７３がカメラ７０の下面を支持する場合もあり得る。図５は、カメラ７０およびカメラ保持部７３の一例を概略的に示す斜視図であり、図５においては、基板Ｗおよび吐出ノズル３１も示されている。図５の例では、カメラ保持部７３は、Ｌ字状の連結部材７３１と、カメラ７０の上面側に位置する上面部材７３２と、カメラ７０の側面側に位置する側面部材７３３と、カメラ７０の下面側に位置する下面部材７３４とを有している。連結部材７３１はノズルアーム６２１から水平方向に延びる第１棒状部材と、その棒状部材の先端から鉛直下方へと延びる第２棒状部材とを有している。第２棒状部材の先端は上面部材７３２に連結されている。図５の例では、上面部材７３２、側面部材７３３および下面部材７３４は板状の形状を有している。上面部材７３２および下面部材７３４はその厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で配置されており、側面部材７３３はその厚み方向が水平方向に沿う姿勢で配置されている。側面部材７３３は上面部材７３２および下面部材７３４を連結する。下面部材７３４はカメラ７０を支持する支持部材としても機能する。
このような構造において、カメラ７０の撮像位置は、下面部材７３４の下端が処理カップ４０の上端位置と同じ、または当該上端位置よりも低い位置となるように設定されてもよい。これによっても、カメラ７０を基板Ｗの上面により近づけることができ、カメラ７０の光軸をより水平方向に沿わせることができる。
＜照明部＞
図３に示すように、チャンバー１０内であって仕切板１５よりも上方には、照明部７１が設けられている。照明部７１は例えばＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の光源を含む。照明部７１が照射する光の波長は特に制限されないものの、例えば可視光または近赤外光を採用できる。図３の例では、照明部７１はカメラ７０よりも上方に配置されている。例えば、照明部７１は平面視においてカメラ７０と重なる位置に配置される（図２参照）。照明部７１はカメラ保持部７３によって保持されてもよい。例えば照明部７１はカメラ保持部７３の上面部材７３２の上面に固定されてもよい。通常、チャンバー１０内は暗室であるため、カメラ７０が撮像を行うときには照明部７１が撮像領域に光を照射する。
＜制御部＞
制御部９は基板処理装置１００の各種構成を制御して基板Ｗに対する処理を進行する。また制御部９はカメラ７０によって取得された撮像画像ＩＭ１に対して画像処理を行う。カメラ７０は基板Ｗの上方の撮像位置から吐出ノズル３１の先端を撮像するので、カメラ７０によって取得される撮像画像ＩＭ１には、吐出ノズル３１から吐出される略液柱状の処理液Ｌｑ１が適切に含まれている。制御部９はこの撮像画像ＩＭ１に対する画像処理により、吐出ノズル３１から吐出された処理液Ｌｑ１の吐出状態を監視する（ベベル監視）。この監視処理の一例は後に詳述する。
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様である。すなわち、制御部９は、各種演算処理を行うＣＰＵ、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、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクなど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。また制御部９のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することにより、画像処理を行う。なお制御部９の機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。
＜報知部＞
報知部９３は例えば音声出力部（例えばスピーカ）またはディスプレイなどである。報知部９３は作業者に対して種々の報知を行うことができる。例えば音声出力部が報知音（ブザーまたは音声）を出力したり、あるいは、ディスプレイが報知情報を表示することにより、作業者に対して種々の報知を行うことができる。報知部９３の報知は制御部９によって制御される。
＜制御部の動作＞
図６は、基板処理の一例を示すフローチャートである。まずステップＳ１にて、主搬送ロボット１０３によって基板Ｗが基板保持部２０上に搬送される。基板保持部２０は、搬送された基板Ｗを保持する。
次にステップＳ２にて、制御部９は移動機構３３を制御して吐出ノズル３１を処理位置へと移動させ、移動機構６３を制御してカメラ７０を撮像位置へと移動させる。次にステップＳ３にて、制御部９は昇降機構４４を制御して処理カップ４０を上昇させ、スピンモータ２２を制御してスピンベース２１を回転させる。スピンベース２１の回転速度は例えば約１０００［ｒｐｍ］以上に設定される。
次にステップＳ４にて、制御部９はカメラ７０を制御して撮像を開始させる。カメラ７０は所定のフレームレート（例えば６０フレーム／秒）で撮像領域を撮像し、取得した撮像画像ＩＭ１を制御部９に順次に出力する。制御部９は後に詳述するように撮像画像ＩＭ１に対する画像処理に基づいて処理液Ｌｑ１の吐出状態を監視する。
次にステップＳ５にて、制御部９は吐出ノズル３１からの処理液Ｌｑ１の吐出を開始する。具体的には、制御部９は開信号を開閉弁３５に出力する。開閉弁３５はこの開信号に基づいて開動作を行って配管３４を開く。これにより、処理液供給源３７からの処理液Ｌｑ１が吐出ノズル３１から吐出されて、基板Ｗの上面の端部に着液する。処理液Ｌｑ１の流量は例えば数～数十［ｍｌ／分］程度に設定される。この流量は、基板Ｗの全面を処理する際の処理液の流量（例えば処理液供給部６５の吐出ノズル６６から吐出される処理液の流量）に比して少ない。
基板Ｗを回転させながら基板Ｗの端部に処理液Ｌｑ１が吐出されることにより、処理液Ｌｑ１は基板Ｗの周縁端部の全領域に作用する。この処理液Ｌｑ１により、基板Ｗの周縁端部に付着した不要物を除去することができる（ベベル処理）。３つの吐出ノズル３１の吐出口からは、不要物（例えば膜）の種類に応じた処理液Ｌｑ１が順次に吐出され得る。なお３つの吐出ノズル３１の少なくとも２つの吐出口から同時期に処理液が吐出されてもよい。
このベベル処理において、基板Ｗの周縁端部に付着した不要物を適切に除去するためには、処理液Ｌｑ１の流量を高い精度で制御することが望ましい。
また、基板Ｗの上面のうち周縁端部以外のデバイス領域にはデバイスが形成される。処理液Ｌｑ１は膜を除去するので、このデバイス領域に進入することは望ましくない。デバイス領域内の必要な膜を除去し得るからである。その一方で、周縁端部に存在する不要な膜は除去する必要がある。この要求を満足すべく、ベベル処理においては、処理液Ｌｑ１の着液位置を高い精度で制御することが望ましい。処理液Ｌｑ１の基板Ｗに対する着液位置の必要精度は例えば数十（例えば５０）［μｍ］程度である。
ベベル処理においては処理液Ｌｑ１の流量は少ないので、処理液Ｌｑ１は基板Ｗの回転に伴う気流の影響、または、周囲の静電気の影響を受けやすく、その着液位置等が変動し得る。
制御部９は監視処理において、この処理液Ｌｑ１の吐出状態を監視する。監視処理の具体的な動作については後に詳述する。
制御部９はベベル処理の終了条件が成立したときに、ステップＳ６にて、吐出ノズル３１からの処理液Ｌｑ１の吐出を停止する。ベベルの処理の終了条件は特に限定される必要はないものの、例えばステップＳ５からの経過時間が所定時間に至るという条件を採用することができる。制御部９はこの終了条件の成立に応答して、閉信号を開閉弁３５に出力する。開閉弁３５はこの閉信号に基づいて閉動作を行って配管３４を閉じる。これにより、処理液Ｌｑ１の吐出が終了する。なおサックバック弁３６が設けられる場合には、制御部９は吸い込み信号をサックバック弁３６へと出力する。
処理液Ｌｑ１の吐出停止の後に、基板Ｗを乾燥させる工程が適宜に行われてもよい。次にステップＳ７にて、制御部９はカメラ７０に撮像を終了させる。つまり、監視処理を終了する。次にステップＳ８にて、制御部９はスピンモータ２２を制御してスピンベース２１の回転を終了し、また昇降機構４４を制御して処理カップ４０を下降させる。次にステップＳ９にて、制御部９は移動機構３３および移動機構６３をそれぞれ制御して、吐出ノズル３１およびカメラ７０をそれぞれの待機位置に移動させる。
図７は、監視処理の動作の一例を示すフローチャートである。図７に示す処理フローは撮像画像ＩＭ１が制御部９に入力される度に実行される。まずステップＳ１１にて、制御部９は撮像画像ＩＭ１のうち以下に説明する線分領域Ｒ２を特定する。
図８は、撮像画像ＩＭ１の拡大図の一例を概略的に示す図である。図８の例では、一つの吐出ノズル３１の先端付近の領域Ｒ１を拡大した図が示されている。線分領域Ｒ２は、撮像画像ＩＭ１のうち吐出ノズル３１の直下の領域であり、吐出ノズル３１から吐出される略液柱状の処理液Ｌｑ１の一部を含む領域である。この線分領域Ｒ２は撮像画像ＩＭ１において吐出ノズル３１とは離れた位置に設定される。線分領域Ｒ２は横方向に長い長尺状の形状を有している。つまり、線分領域Ｒ２の縦方向の幅はその横方向の幅に比べて狭い。より具体的には、線分領域Ｒ２の横方向の幅は、吐出ノズル３１から吐出される処理液Ｌｑ１の液柱幅よりも広く、例えば正常な液柱幅の３倍以上に設定される。線分領域Ｒ２の横方向の位置は、処理液Ｌｑ１の幅方向の両端がその線分領域Ｒ２内に含まれるように設定される。線分領域Ｒ２の縦方向の幅は適宜に設定され、例えばその幅は１画素に相当する幅であってもよい。ここでは、一例として線分領域Ｒ２の縦方向の幅は１画素に相当する幅であるとする。
この撮像画像ＩＭ１内の線分領域Ｒ２は吐出ノズル３１に対して予め設定される。つまり、吐出ノズル３１と線分領域Ｒ２との相対的な位置関係が予め設定されている。この位置関係を示す情報は制御部９の記憶媒体に記憶されていてもよい。
ところで、吐出ノズル３１に対するカメラ７０の相対位置は移動機構３３，６３の精度に応じて変動し得るので、撮像画像ＩＭ１内の吐出ノズル３１の位置も変動し得る。そこで、制御部９は撮像画像ＩＭ１内の吐出ノズル３１の位置を特定し、特定した吐出ノズル３１に対して所定の位置関係にある線分領域Ｒ２を特定するとよい。この撮像画像ＩＭ１内の吐出ノズル３１の位置を特定すべく、吐出ノズル３１の先端の外観を含む参照画像も制御部９の記憶媒体に予め記憶される。制御部９は参照画像に基づいたパターンマッチングにより、撮像画像ＩＭ１内における吐出ノズル３１の位置を特定し、その特定された吐出ノズル３１に対して、所定の相対位置関係に基づいて線分領域Ｒ２を特定する。これにより、撮像画像ＩＭ１内において吐出ノズル３１の位置が変動しても、その吐出ノズル３１の位置に対応して適切に線分領域Ｒ２を特定することができる。
吐出ノズル３１が処理液Ｌｑ１を吐出している状態では、線分領域Ｒ２には、その略液柱状の処理液Ｌｑ１の一部が含まれる。照明部７１が照射した光は処理液Ｌｑ１で反射してカメラ７０で受光されるので、処理液Ｌｑ１を反映する画素の輝度値は、他の画素の輝度値に比して高くなる。なおカメラ７０がグレースケールのモノクロカメラである場合には、画素の画素値が輝度値を示すといえる。ここでは一例として、カメラ７０はモノクロカメラであるとする。
図９は、線分領域Ｒ２内の画素の輝度値（ここでは画素値）の一例を示すグラフである。横軸は、線分領域Ｒ２において横方向に並ぶ画素の画素番号を示しており、縦軸は、画素値を示している。図９では、処理液Ｌｑ１の流量が異なる３つのグラフＧ１～Ｇ３が示されている。グラフＧ１～Ｇ３は、それぞれ処理液Ｌｑ１の流量が１８［ｍｌ／分］、１２［ｍｌ／分］、８［ｍｌ／分］である場合のグラフを示している。
処理液Ｌｑ１を反映する画素の画素値は他の画素の画素値よりも大きいので、その略液柱状の処理液Ｌｑ１の幅方向の両端において画素値が急峻に変化する。つまり、線分領域Ｒ２内において各画素の画素値が基準値Ａ１よりも大きくなる領域が、処理液Ｌｑ１に対応する領域であるといえる。この基準値Ａ１はシミュレーションまたは実験等により予め設定し得る。
図７を参照して、ステップＳ１２にて、制御部９はこの線分領域Ｒ２内の画素の画素値に基づいて処理液Ｌｑ１の液柱幅を求める。例えば制御部９は線分領域Ｒ２内の画素値が基準値Ａ１よりも大きいか否かを、画素ごとに判定する。そして、制御部９は、基準値Ａ１よりも大きい画素値を有する複数の画素のうち両端に位置する画素間の画素数ＬＷ１を算出し、その画素数ＬＷ１に基づいて液柱幅を算出する。図９も参照して、処理液Ｌｑ１の流量が大きいほど、処理液Ｌｑ１の液柱幅は大きくなる。
次にステップＳ１３にて、制御部９は、算出した液柱幅と幅基準値との差（絶対値）が所定の幅許容値以上であるか否かを判定する。つまり、制御部９は液柱幅が適切な範囲内にあるか否かを判定する。幅基準値としては、適切な液柱幅を示す値を採用できる。例えば正常に処理液Ｌｑ１が吐出された状態で撮像された複数の撮像画像ＩＭ１に基づいて、正常な液柱幅の平均値を算出し、その平均値を幅基準値として採用してもよい。幅許容値も予め設定される。幅基準値および幅許容値は例えば制御部９の記憶媒体に記憶されてもよい。
当該差が幅許容値以上であるときには、ステップＳ１４にて、制御部９は報知部９３に流量異常を報知させ、次にステップＳ１５（後述）を実行する。これにより、作業者は流量異常が生じたことを認識できる。一方で、当該差が許容値未満であるときには、ステップＳ１４を実行せずにステップＳ１５を実行する。
ステップＳ１５では、制御部９は処理液Ｌｑ１の吐出位置を線分領域Ｒ２内の画素に基づいて特定する。吐出位置としては、例えば線分領域Ｒ２内の処理液Ｌｑ１の幅方向の中心位置を採用できる。
制御部９はこの吐出位置を特定すべく、まず線分領域Ｒ２内の処理液Ｌｑ１の幅方向の両端の位置を上述のように特定する。具体的には、制御部９は、基準値Ａ１よりも大きい画素値を有する複数の画素のうち両端に位置する画素をそれぞれ処理液Ｌｑ１の幅方向の両端の位置として特定する。そして制御部９は、その両端の中央の位置を処理液Ｌｑ１の吐出位置として求める。
次にステップＳ１５にて、制御部９は処理液Ｌｑ１の吐出位置と位置基準値との差（絶対値）が所定の位置許容値よりも大きいか否かを判定する。つまり、制御部９は処理液Ｌｑ１の吐出位置が適切な範囲にあるか否かを判定する。処理液Ｌｑ１の吐出位置は処理液Ｌｑ１の基板Ｗに対する着液位置を反映するので、制御部９は着液位置が適切な範囲にあるか否かを判定している、ともいえる。位置基準値としては、適切な吐出位置を示す値を採用できる。例えば正常に処理液Ｌｑ１が吐出された状態で撮像された複数の撮像画像ＩＭ１に基づいて、正常な吐出位置の平均値を算出し、その平均値を位置基準値として採用してもよい。位置許容値も予め設定される。位置基準値および位置許容値は例えば制御部９の記憶媒体に記憶されてもよい。
当該差が位置許容値以上であるときには、ステップＳ１７にて、制御部９は吐出位置異常を報知部９３に報知させ、処理を終了する。これにより、作業者は吐出位置異常が生じたことを認識できる。一方で、当該差が許容値よりも小さいときには、ステップＳ１７を実行せずに処理を終了する。
以上のように、制御部９は、吐出ノズル３１から吐出された処理液Ｌｑ１の吐出状態（流量および吐出位置）を監視することができる。
なお上述の例では、制御部９は、処理液Ｌｑ１の幅方向の中央位置を吐出位置として監視した。しかるに、制御部９は処理液Ｌｑ１の吐出位置として、幅方向の両端の位置をそれぞれ監視してもよい。つまり、制御部９は処理液Ｌｑ１の幅方向の一端および他端の位置が適切であるか否かを判定してもよい。処理液Ｌｑ１の一端の位置とその正常な位置との差、および、処理液Ｌｑ１の他端の位置とその正常な位置との差を算出することで、処理液Ｌｑ１の吐出状態をより細かく判定することができる。
また上述の例では、線分領域Ｒ２の縦方向の幅を１画素分の幅としたが複数画素分の幅としてもよい。この場合、縦方向に並ぶ画素の画素値を列ごとに積分し、その複数の列における複数の積分値に基づいて、処理液Ｌｑ１の液柱幅および吐出位置を求めてもよい。これによれば、処理液Ｌｑ１の鉛直方向における液柱幅の平均値を、液柱幅として求めることができ、同様に、鉛直方向における吐出位置の平均値を、吐出位置として求めることができる。
また上述の例では、カメラ７０は、吐出ノズル６１と同様に固定部材６２に固定されている。つまり、カメラ７０を移動させる機構と吐出ノズル６１を移動させる機構とを兼用している。よって、各々に専用の機構を設ける場合に比して、製造コストおよびサイズを低減できる。
＜カメラの固定＞
図１０は、処理ユニット１Ａの構成の一例を概略的に示す平面図である。処理ユニット１Ａはカメラ７０の固定対象という点を除いて、処理ユニット１と同様の構成を備えている。この処理ユニット１Ａにおいて、カメラ７０は、撮像対象となる吐出ノズル３１と同じように固定部材３２に固定されている。より具体的には、カメラ保持部７３はノズルアーム３２１の側方において、ノズルアーム３２１に連結されている。カメラ保持部７３はカメラ７０を保持する。カメラ７０はこのカメラ保持部７３を介して固定部材３２に固定されることとなる。カメラ７０およびカメラ保持部７３はノズルアーム３２１に対して、反時計回り方向側（つまり吐出ノズル３１の待機位置から処理位置へ向かう側）に配置されている。またカメラ７０は、吐出ノズル３１の先端およびその吐出ノズル３１から吐出される処理液Ｌｑ１を撮像可能な姿勢で、カメラ保持部７３に保持される。
移動機構３３がノズル基台３２２を回動させることにより、吐出ノズル３１およびカメラ７０を、その位置関係を維持しながら、それぞれ処理位置および撮像位置に移動させることができる。カメラ７０の撮像位置と吐出ノズル３１の処理位置との位置関係は処理ユニット１と同様である。
この処理ユニット１Ａによっても、処理ユニット１と同様に、カメラ７０は吐出ノズル３１から吐出される略液柱状の処理液Ｌｑ１を適切に撮像することができる。
またカメラ７０が吐出ノズル３１と同じ固定部材３２に固定されるので、カメラ７０を吐出ノズル３１に対して高い精度で位置決めできる。つまり、処理ユニット１では、吐出ノズル３１およびカメラ７０が互いに異なるノズルアーム３２１，６２１に固定されているので、移動機構３３，６３の精度に鑑みて、カメラ７０とノズルアーム３２１との間には比較的広いマージンを設ける必要があるのに対して、処理ユニット１Ａでは、吐出ノズル３１およびカメラ７０が同じノズルアーム３２１に固定されるので、カメラ７０とノズルアーム３２１との間のマージンをより狭く設定できる。つまりカメラ７０をよりノズルアーム３２１に近づけることができる。これによれば、カメラ７０はより周方向に近い方向から吐出ノズル３１を撮像できる。よって、撮像画像ＩＭ１において処理液Ｌｑ１の径方向の吐出位置を特定しやすい。
＜カメラ保護＞
処理液Ｌｑ１がフッ酸を含む場合、カメラ７０の筐体の下面もしくはカメラ保持部７３の下面部材７３４の下端面は、耐薬品性の材料で形成されているとよい。要するに、カメラ７０を保護する保護部材７４がカメラ７０の下面側に設けられているとよい。保護部材７４としては、フッ酸に対する薬品性が高い、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂または塩化ビニル樹脂などの耐薬品性樹脂またはステンレスなどの金属を採用することができる。
これによれば、基板Ｗの上方に位置するカメラ７０が、処理液Ｌｑ１の気化成分によって腐食される可能性を低減することができる。よって、カメラ７０の信頼性を高めることができる。
＜線分領域Ｒ２＞
図１１は、撮像画像ＩＭ１の領域Ｒ１の他の一例を概略的に示す図である。図１１に例示する撮像画像ＩＭ１においては、吐出ノズル３１が基板Ｗの上面に含まれている。これは、照明部７１からの光が吐出ノズル３１で反射した後に、基板Ｗの上面で鏡面反射してカメラ７０の受光面で受光されることによる。つまり、基板Ｗの上面がミラーとして機能しており、その上面に吐出ノズル３１の外観が写っているのである。
このような撮像画像ＩＭ１において、線分領域Ｒ２は、基板Ｗの上面に写る略液柱状の処理液Ｌｑ１の一部が含まれるように設定されてもよい。つまり、撮像画像ＩＭ１において、基板Ｗの上面に写る略液柱状の処理液Ｌｑ１を横切るように線分領域Ｒ２が設定されてもよい。
制御部９は上述した画像処理と同様の画像処理によって、線分領域Ｒ２内の処理液Ｌｑ１の液柱幅および吐出位置を特定することができる。
しかも本実施の形態では、カメラ７０の光軸がより水平方向に沿っているので、撮像画像ＩＭ１において、基板Ｗの上面に写る処理液Ｌｑ１の縦方向の長さは、吐出ノズル３１と基板Ｗとの間の処理液Ｌｑ１の長さよりも長くなる。これによれば、処理液Ｌｑ１を横切るように線分領域Ｒ２を設定しやすい。また線分領域Ｒ２の縦方向の幅をより広く設定することができる。
ところで、基板Ｗの上面には、例えば金属パターン、半導体パターン、絶縁層パターンおよびレジストパターンなどの種々のパターンが形成され得る。よって、基板Ｗの上面に写る処理液Ｌｑ１は、これらのパターンの影響を受ける。これにより、処理液Ｌｑ１の輪郭がぼやけ得る。
そこで、カメラ７０の露光時間を基板Ｗの１回転に要する回転時間以上に設定するとよい。これによれば、撮像画像ＩＭ１における基板Ｗのパターンが平均化されて一様化されるので、撮像画像ＩＭ１における処理液Ｌｑ１の輪郭を際立たせることができる。これによれば、処理液Ｌｑ１の両端位置の特定精度を向上させることができ、ひいては、液柱幅および吐出位置をより高い精度で求めることができる。
あるいは、露光時間が回転時間よりも短くてもよい。制御部９は、回転時間よりも長い所定時間内に撮像された複数の撮像画像ＩＭ１を積分または平均して、所定時間ごとに加工画像を生成してもよい。所定時間ごとの加工画像においては、基板Ｗの上面のパターンが平均化されて一様化されるので、処理液Ｌｑ１の輪郭を際立たせることができる。
＜吐出ノズル３１の位置＞
吐出ノズル３１の処理位置を撮像画像ＩＭ１に基づいて制御してもよい。以下、具体的に説明する。
吐出ノズル３１の処理位置は基板Ｗの周縁から所定幅だけ離れた位置である。そこで制御部９は撮像画像ＩＭ１における基板Ｗの周縁の位置（以下、基板周縁位置と呼ぶ）を特定する。まず制御部９は撮像画像ＩＭ１のうち以下で説明する周縁領域Ｒ３を特定する。
周縁領域Ｒ３は撮像画像ＩＭ１において基板Ｗの周縁の一部を含む領域である。図８の例では、周縁領域Ｒ３は矩形状の形状を有している。この周縁領域Ｒ３の位置は線分領域Ｒ２と同様に、吐出ノズル３１の位置に対応して予め設定されている。つまり、吐出ノズル３１と周縁領域Ｒ３との相対的な位置関係が予め設定されている。この位置関係を示す情報は制御部９の記憶媒体に記憶されていてもよい。
制御部９はパターンマッチングにより撮像画像ＩＭ１内における吐出ノズル３１の位置を特定し、特定した吐出ノズル３１の位置に基づいて周縁領域Ｒ３を特定する。そして、制御部９は周縁領域Ｒ３内の基板Ｗの基板周縁位置を特定する。例えば制御部９はエッジ検出処理などの画像処理に基づいて、基板Ｗの周縁を特定する。これにより、吐出ノズル３１の位置を基準とした基板Ｗの基板周縁位置を特定することができる。
制御部９はこの基板周縁位置に基づいて吐出ノズル３１の処理位置を決定してもよい。例えば吐出ノズル３１が正しい処理位置で停止したときに撮像画像ＩＭ１を予め取得し、その撮像画像ＩＭ１において周縁領域Ｒ３内の基板周縁位置を予め求め、その基板周縁位置を基準位置として予め制御部９の記憶媒体に記憶する。
制御部９は、特定した基板周縁位置と基準位置とを比較し、その差異が低減するように、吐出ノズル３１の位置を調整する。例えば制御部９は、撮像画像ＩＭ１において基板周縁位置が基準位置よりも左方向にずれているときには、移動機構３３を制御して吐出ノズル３１を基板Ｗの中心側に移動させ、基板周縁位置が基準位置よりも右方向にずれているときには、移動機構３３を制御して吐出ノズル３１を基板Ｗの周縁側に移動させる。これにより、吐出ノズル３１を、基板周縁位置よりも所定幅だけ基板Ｗの中心部となる位置に移動させることができる。
＜基板に対する着液位置＞
上述の例では、制御部９は、吐出ノズル３１の位置を基準とした線分領域Ｒ２内の画素に基づいて処理液Ｌｑ１の吐出位置を求めた。つまり、吐出ノズル３１の位置を基準とした吐出位置を求めることで、その吐出位置を監視した。しかるに、制御部９は基板Ｗの周縁の位置を基準とした処理液Ｌｑ１の吐出位置を監視してもよい。
制御部９は上述のように、いずれも吐出ノズル３１の位置を基準とした吐出位置および基板周縁位置を特定できる。よって、制御部９はこれらの位置に基づいて、基板周縁位置を基準とした吐出位置（ひいては着液位置）を特定することができる。例えば予め基準となるテーブル情報を実験等により生成する。具体的には、予め制御部９の制御により、吐出ノズル３１の処理位置を適宜に変更し、その都度、吐出ノズル３１から処理液Ｌｑ１を吐出させるとともに、撮像画像ＩＭ１を取得する。そして、吐出ノズル３１の各処理位置において、処理液Ｌｑ１の着液位置と基板Ｗの周縁との間の距離を測定し、その際の撮像画像ＩＭ１における基板端部位置と吐出位置との間の位置関係を特定する。そして、測定した距離と、特定した位置関係とを互いに対応付けて、これらをテーブル情報として予め制御部９の記憶媒体に記憶しておく。
制御部９は、撮像画像ＩＭ１内の基板端部位置と吐出位置との位置関係を特定し、特定した位置関係と、テーブル情報とに基づいて、基板Ｗの周縁と処理液Ｌｑ１の着液位置との間の距離（つまり基板Ｗの周縁を基準とした着液位置）を算出する。
制御部９は、この着液位置が適切な範囲内にあるか否かを判定してもよい。例えば着液位置と着液基準値との差が所定の許容値よりも大きいか否かを判定する。着液基準値は着液位置の目標値であり、予め設定される。許容値も予め設定される。当該差が許容値よりも大きいときには、制御部９は報知部９３に着液位置異常を報知させてもよい。また着液位置が適切な範囲内になるように、制御部９は移動機構３３を制御して、吐出ノズル３１を基板周縁位置から所定幅だけ基板Ｗの中心部に移動させてもよい。
＜撮像光学系＞
図１２は、処理ユニット１Ｂの構成の一例を概略的に示す図である。処理ユニット１Ｂは撮像光学系を除いて、処理ユニット１と同様の構成を有している。処理ユニット１Ｂにおいては、ミラー７５が設けられている。ミラー７５は基板Ｗの上方の撮像位置に配置され、カメラ７０は基板Ｗの上方以外の領域に配置されている。図１２に例示するように、カメラ７０は平面視において処理カップ４０の上方に位置してもよい。ミラー７５は撮像領域からの光をカメラ７０の受光面に向かって反射させる。よって、カメラ７０は、基板Ｗの上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像することができる。
図１２に例示するように、ミラー７５は移動可能に設けられているとよい。図１２の例では、ミラー７５は処理液供給部６０の固定部材６２に固定されている。より具体的な例として、ミラー７５を保持するミラー保持部７６が設けられており、このミラー保持部７６が固定部材６２のノズルアーム６２１に連結されている。例えばミラー保持部７６はその基端側において、締結部材（例えばねじ）によりノズルアーム６２１の先端部に固定され、その先端側において、締結部材によりミラー７５を固定して保持する。ミラー保持部７６は例えば金属（例えばステンレス）等により形成される。移動機構６３はノズル基台６２２を回動させることにより、このミラー７５を、基板Ｗの上方の撮像位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で往復移動させることができる。移動機構６３がミラー７５を撮像位置に移動させることにより、撮像領域からの光をミラー７５からカメラ７０へと反射させることができる。
ミラー７５の位置（撮像位置）と吐出ノズル３１との平面視上の位置関係は、処理ユニット１におけるカメラ７０の位置（撮像位置）と吐出ノズル３１との位置関係と同様である。撮像位置は基板Ｗに近いことが望ましく、例えばミラー７５の反射面の下端が処理カップ４０の上端位置と同じ、または当該上端位置よりも低い位置となるように、撮像位置を設定してもよい。あるいは、ミラー保持部７６が、ミラー７５の下方側に配置された下面部材を有しているときには、当該下面部材の下端が処理カップ４０の上端位置と同じ、または当該上端位置よりも低い位置となるように、撮像位置を設定してもよい。これにより、カメラ７０は、より水平に近い方向に沿って撮像位置から見た撮像領域を撮像することができる。つまり、撮像位置からの撮像方向をより水平に沿わせやすい。
処理ユニット１Ｂによれば、カメラ７０を基板Ｗの上方以外の領域に配置することができるので、処理液Ｌｑ１のカメラ７０に対する影響を低減することができる。例えば処理液Ｌｑ１がカメラ７０に付着したり、あるいは、処理液Ｌｑ１の気化成分がカメラ７０に付着する可能性を低減することができる。よって、たとえ処理液Ｌｑ１がフッ酸を含んでいても、カメラ７０の腐食を招きにくい。
なおカメラ７０は処理ユニット１Ｂ内において実質的に移動不能に固定されていてもよく、あるいは移動可能に固定されていてもよい。
またミラー７５は必ずしも処理液供給部６０の固定部材６２に固定されている必要はなく、処理ユニット１Ａのカメラ７０と同様に、処理液供給部３０の固定部材３２に固定されていてもよい。これによれば、ミラー７５をよりノズルアーム３２１に近づけることができるので、撮像位置からの撮像方向をより周方向に沿わせやすい。
＜一対の照明部＞
図１３は、処理ユニット１Ｃの構成の一例を概略的に示す図である。処理ユニット１Ｃは照明部７１を除いて、処理ユニット１と同様の構成を有している。処理ユニット１Ｃにおいては、一対の照明部７１が設けられている。一対の照明部７１は平面視においてカメラ７０の両側から光を照射する。一対の照明部７１は例えばカメラ７０の側方に位置していてもよく、あるいは、カメラ７０の上方に位置していてもよい。一対の照明部７１はカメラ保持部７３によって保持されていてもよい。一対の照明部７１は、カメラ７０および吐出ノズル３１がそれぞれ撮像位置および処理位置で停止した撮像状態において、撮像方向に沿ってみて、吐出ノズル３１の一群に対して互いに反対側に配置されていてもよい。
一対の照明部７１は撮像状態において、吐出ノズル３１に対して両側から撮像領域に光を照射するので、撮像画像ＩＭ１において、吐出ノズル３１から吐出された処理液Ｌｑ１の両端の輝度値が増大し、処理液Ｌｑ１の輪郭が際立つ。つまり、処理液Ｌｑ１の両端に対応する画素の輝度値と、処理液Ｌｑ１以外の領域に対応する画素の輝度値との差が増大する。これによれば、制御部９は処理液Ｌｑ１の両端の位置をより高い精度で特定することができる。ひいては、液柱幅および吐出位置をより高い精度で求めることができる。
＜機械学習＞
上述の例では、制御部９は撮像画像ＩＭ１に対して画像処理を行って、処理液Ｌｑ１の液柱幅および吐出位置を求め、これらが適切な範囲内にあるか否かを判定した。しかしながら、制御部９は機械学習を用いて判定を行ってもよい。
図１４は、制御部９の内部構成の一例を概略的に示す図である。制御部９は分類器９１および機械学習部９２を備えている。分類器９１には、カメラ７０からの撮像画像ＩＭ１が順次に入力される。分類器９１は、入力された各撮像画像ＩＭ１を、吐出ノズル３１の吐出状態量（流量または吐出位置）に関するカテゴリに分類する。カテゴリはクラスとも呼ばれ得る。カテゴリとしては、吐出状態量について異常ありのカテゴリ、および、異常なしのカテゴリを採用することができる。より具体的には、流量および吐出位置の両方について異常がないことを示す第１カテゴリと、流量のみについて異常があることを示す第２カテゴリと、吐出位置のみについて異常があることを示す第３カテゴリと、流量および吐出位置の両方について異常があることを示す第４カテゴリとを採用することができる。
この分類器９１は、複数の教師データを用いて機械学習部９２によって生成される。つまり、この分類器９１は機械学習済みの分類器であるといえる。機械学習部９２は、機械学習のアルゴリズムとして、例えば、近傍法、サポートベクターマシン、ランダムフォレストまたはニューラルネットワーク（ディープラーニングを含む）などを用いる。ニューラルネットワークは特徴量を自動で生成するので、設計者が特徴ベクトルを決定する必要がない。
教師データは画像データ、および、その画像データがどのカテゴリに分類されるのかを示すラベルを含んでいる。画像データは、カメラ７０によって撮像された撮像画像であり、予め生成されている。各画像データには、正しいカテゴリがラベルとして付与される。この付与は、作業者によって行うことができる。機械学習部９２はこれらの教師データに基づいて機械学習を行って分類器９１を生成する。
一例として、近傍法によりフレームを分類する分類器９１について説明する。分類器９１は、特徴ベクトル抽出部９１１と、判定部９１２と、判定データベース９１３が記憶された記憶媒体とを備えている。特徴ベクトル抽出部９１１には、カメラ７０からの撮像画像の各フレームが順次に入力される。特徴ベクトル抽出部９１１は所定のアルゴリズムにしたがって撮像画像ＩＭ１の特徴ベクトルを抽出する。この特徴ベクトルは吐出ノズル３１の吐出状態に応じた特徴量を示したベクトルである。当該アルゴリズムとしては、公知のアルゴリズムを採用できる。特徴ベクトル抽出部９１１はその特徴ベクトルを判定部９１２に出力する。
判定データベース９１３には、機械学習部９２によって複数の教師データから生成された複数の特徴ベクトル（以下、基準ベクトルと呼ぶ）が記憶されており、その基準ベクトルは各カテゴリに分類されている。具体的には、機械学習部９２は複数の教師データに対して特徴ベクトル抽出部９１１と同じアルゴリズムを適用して複数の基準ベクトルを生成する。そして機械学習部９２は、当該基準ベクトルに対して教師データのラベル（正しいカテゴリ）を付与する。
判定部９１２は特徴ベクトル抽出部９１１から入力された特徴ベクトルと、判定データベース９１３に記憶された複数の基準ベクトルとに基づいて撮像画像ＩＭ１を分類する。例えば判定部９１２は特徴ベクトルが最も近い基準ベクトルを特定し、特定した基準ベクトルのカテゴリに撮像画像ＩＭ１を分類してもよい（最近傍法）。これにより、判定部９１２は、分類器９１（特徴ベクトル抽出部９１１）に入力された撮像画像をカテゴリに分類することができる。
制御部９は分類器９１によって各撮像画像ＩＭ１を第１カテゴリから第４カテゴリのいずれか一つ分類する。この分類は、処理液Ｌｑ１の吐出状態量が適切な範囲内にあるか否かを判定していることを意味する。機械学習により分類を行うので、高い精度で異常を検出することができる。
＜分類器への入力＞
上述の例では、分類器９１への入力データとして、撮像画像ＩＭ１の全領域を採用しているものの、必ずしもこれに限らない。例えば制御部９は、撮像画像ＩＭ１のうち線分領域Ｒ２の画像を切り出して、その画像を分類器９１に入力してもよい。この場合、機械学習部９２に入力される学習データとしても、線分領域Ｒ２を示す画像を採用する。
これによれば、分類器９１は、吐出状態とは関連性の低い領域の影響を除去して分類を行うことができるので、その分類精度を向上することができる。
また、線分領域Ｒ２が縦方向の幅として２以上の画素に相当する幅を有している場合には、分類器９１への入力データとして、線分領域Ｒ２の縦方向に一列に並ぶ画素値の総和である積分値を列ごとに含む積分値群を採用してもよい。
＜サーバ＞
上述の例では、基板処理装置１００に設けられた制御部９が機械学習によって分類器９１を生成し、その分類器９１によりフレームを分類した。しかるに、この制御部９による機械学習機能（分類器９１および機械学習部９２）の少なくとも一部の機能がサーバに設けられていてもよい。
以上、本基板処理装置の実施の形態について説明したが、この実施の形態はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。上述した各種の実施の形態および変形例は適宜に組み合わせて実施することができる。
また基板Ｗとしては、半導体基板を採用して説明したが、これに限らない。例えばフォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板または光磁気ディスク用基板などの基板を採用してもよい。
２０ 基板保持部
３１ 第１ノズル（吐出ノズル）
３３，６３ 移動機構
４０ カップ部材（処理カップ）
４４ 昇降機構
６６，６９ 第２ノズル（吐出ノズル）
７０ カメラ
７５ ミラー
９１ 報知部
９１ 分類器
１００ 基板処理装置
Ｗ 基板

Claims (18)

  1. 基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、
    前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、
    前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと
    を備え、
    前記撮像位置の前記基板に対する径方向の位置は前記第１ノズルの径方向の位置よりも前記基板の中心側に位置している、基板処理装置。
  2. 基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、
    前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、
    前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと
    を備え、
    前記カメラを前記基板の上方の前記撮像位置に移動させる移動機構を備え、
    前記撮像位置は、前記カメラの受光面の下端の高さ位置が前記カップ部材の前記上端位置と同じとなる位置、または、当該上端位置よりも低くなる位置である、基板処理装置。
  3. 基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、
    前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、
    前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと、
    ミラーと、
    前記ミラーを移動させる移動機構と
    を備え、
    前記カメラは、前記基板の上方以外の領域に配置され、
    前記移動機構は、前記基板の上方の前記撮像位置に前記ミラーを移動させて、前記撮像領域からの光を前記ミラーから前記カメラへと反射させる、基板処理装置。
  4. 請求項３に記載の基板処理装置であって、
    前記移動機構は、前記ミラーの反射面の下端が前記カップ部材の前記上端位置と同じとなる位置、または、当該上端位置よりも低くなる位置に前記ミラーを移動させる、基板処理装置。
  5. 基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、
    前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、
    前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと
    を備え、
    前記撮像位置は、前記第１ノズルに対して前記基板の回転方向の上流側の位置である、基板処理装置。
  6. 基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、
    前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、
    前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと、
    前記基板に第２処理液を吐出する第２ノズルと、
    前記第２ノズルを固定する固定部材と、
    前記固定部材を変位させて前記第２ノズルを前記基板の上方に移動させる移動機構と
    を備え、
    前記カメラは前記固定部材に固定されている、基板処理装置。
  7. 基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、
    前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、
    前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと
    を備え、
    前記撮像領域は、前記基板の径方向よりも周方向に近い方向に沿って見た撮像領域である、基板処理装置。
  8. 請求項１、請求項５および請求項７のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記カメラを前記基板の上方の前記撮像位置に移動させる移動機構を備え、
    前記第１処理液はフッ酸を含み、
    前記カメラの下部は耐薬品性樹脂または金属によって覆われている、基板処理装置。
  9. 請求項１、請求項５および請求項７のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記第１ノズルを固定する固定部材と、
    前記固定部材を変位させて前記第１ノズルを、前記基板の前記端部の上方に移動させる移動機構と
    を備え、
    前記カメラは、前記固定部材に固定されている、基板処理装置。
  10. 請求項１、請求項５および請求項７のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記基板に第２処理液を吐出する第２ノズルと、
    前記第２ノズルを固定する固定部材と、
    前記固定部材を変位させて前記第２ノズルを前記基板の上方に移動させる移動機構と
    をさらに備え、
    前記カメラは前記固定部材に固定されている、基板処理装置。
  11. 基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、
    前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、
    前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと
    を備える基板処理装置において、
    基板を前記基板保持部で保持する保持工程と、
    前記基板を保持した前記基板保持部を回転させる基板回転工程と、
    前記第１ノズルから前記第１処理液を前記基板の端部に吐出させるベベル処理工程と、
    前記カメラが前記撮像領域を撮像して取得した撮像画像に基づいて、前記第１処理液の吐出状態を監視するベベル監視工程と
    を備え、
    前記ベベル監視工程において、
    前記撮像画像のうち、前記第１ノズルの直下に位置し、縦方向の長さよりも横方向に長い領域内の画素の輝度値に基づいて、前記第１ノズルの先端から吐出された処理液の液柱幅または吐出位置である吐出状態量を求め、
    前記領域は、前記撮像画像において鏡面反射により基板の上面に写る前記第１処理液の一部が含まれた位置に設定される、基板処理方法。
  12. 請求項１１に記載の基板処理方法であって、
    前記ベベル監視工程は、
    前記吐出状態量の中央値または平均値を基準値として求める工程と、
    前記吐出状態量と前記基準値との差が所定値以上であるときに、前記第１処理液に関して異常が発生したと判定する工程と
    を備える、基板処理方法。
  13. 請求項１１または請求項１２に記載の基板処理方法であって、
    前記カメラの露光時間は基板が１回転するのに要する時間以上に設定される、基板処理方法。
  14. 請求項１１または請求項１２に記載の基板処理方法であって、
    基板が１回転するのに要する時間以上の時間内に前記カメラによって取得された複数の撮像画像を積分または平均して得られた撮像画像のうち前記領域内の画素の輝度値に基づいて、前記吐出状態量を求める、基板処理方法。
  15. 基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部の外周を囲むカップ部材と、
    前記カップ部材の上端部が、前記基板保持部に保持された前記基板よりも高い上端位置に位置するように、前記カップ部材を上昇させる昇降機構と、
    前記上端位置よりも低い位置に吐出口を有し、前記吐出口から前記基板の端部へと第１処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルの前記吐出口から吐出される第１処理液を含む撮像領域であって前記基板の上方の撮像位置から見た撮像領域を撮像するカメラと
    を備える基板処理装置において、
    基板を前記基板保持部で保持する保持工程と、
    前記基板を保持した前記基板保持部を回転させる基板回転工程と、
    前記第１ノズルから前記第１処理液を前記基板の端部に吐出させるベベル処理工程と、
    前記カメラが前記撮像領域を撮像して取得した撮像画像に基づいて、前記第１処理液の吐出状態を監視するベベル監視工程と
    を備え、
    前記ベベル監視工程において、
    機械学習済みの分類器によって、前記撮像画像を、前記第１ノズルの先端から吐出された処理液の液柱幅または吐出位置に関する異常なしのカテゴリ、および、異常ありのカテゴリのいずれかに分類する、基板処理方法。
  16. 請求項１５に記載の基板処理方法であって、
    前記ベベル監視工程において、
    前記撮像画像から、前記第１ノズルの直下に位置し、縦方向の長さよりも横方向に長い領域を切り出し、切り出した領域の画像を前記分類器に入力する、基板処理方法。
  17. 請求項１１から請求項１６のいずれか一つに記載の基板処理方法であって、
    前記ベベル処理工程において、
    前記第１処理液を２以上の吐出口から前記基板に吐出する、基板処理方法。
  18. 請求項１１から請求項１７のいずれか一つに記載の基板処理方法であって、
    前記撮像画像には、前記基板の周縁の一部が含まれており、
    前記ベベル処理工程は、
    前記撮像画像に基づいて前記基板の周縁の一部の基板周縁位置を求める工程と、
    前記第１ノズルを、前記基板周縁位置から所定幅だけ前記基板の中心部の処理位置に移動させる工程と
    を備える、基板処理方法。
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