JP7352419B2 - ノズル内部における気液界面の検出方法および基板処理装置 - Google Patents

Description

本願は、ノズル内部における気液界面の検出方法および基板処理装置に関する。

特許文献１には、基板にレジストを塗布する基板処理装置が記載されている。この基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板に処理液（レジスト）を吐出する吐出ノズルと、吐出ノズルの吐出口付近をレジスト検知エリアとして撮像するカメラとを含んでいる。特許文献１では、カメラによりレジスト検知エリアを撮影し、得られた画像を使用してレジスト吐出開始時点とレジスト吐出終了時点の検出を行っている。具体的には、吐出ノズルがレジストを吐出しているか否かを、カメラによって取得された画像に基づいて判定し、その判定結果に基づいてレジスト吐出開始時点とレジスト吐出終了時点とを検出している。特許文献１では、レジスト吐出開始時点とレジスト吐出終了時点とに基づいてレジスト吐出期間を取得し、そのレジスト吐出期間が所定の許容範囲外となる場合に、レジスト吐出不良が発生していると判定し、基板処理装置のオペレータに警告する。そのため、オペレータは処理不良のおそれのある基板が後工程に流出することを防止できる。

特開２００３－２７３００３号公報

特許文献１では、ノズルがレジストを吐出しているか否かを判定しており、ノズルの内部流路を流れる処理液の状態については記載されていない。

例えば正常な処理液の吐出中には、ノズルの内部流路は処理液で満たされた液密状態となる。しかるに、ノズルの内部流路に気泡が混入すると、当該気泡が処理液ともに吐出口から放出される。このとき、ノズルの吐出口から処理液が飛び散ることがあった。

また、ノズルの吐出停止の際に、ノズルの内部流路を負圧にして処理液の先端面を吐出口から一定量だけ吸い込むサックバック処理が行われる場合がある。このサックバック処理後の先端面の位置（サックバック位置）が所定の基準範囲外となると、次回の処理液の吐出の際に吐出不良が生じる可能性があった。

また、サックバック処理が適切に行われずに、ノズルの内部流路に気泡が混入する場合もある。この場合も、次回の処理液の吐出の際に吐出不良が生じる可能性があった。

そこで、ノズルの内部流路の状態を監視することが望まれている。より具体的には、処理液のサックバック位置および気泡の少なくともいずれか一方を検出することが望まれている。言い換えれば、ノズルの内部流路において処理液と気体との界面を検出することが望まれている。

そこで、本願は、ノズルの内部流路における処理液と気体との気液界面を高い精度で検出できる技術を提供することを目的とする。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第１の態様は、ノズルの内部流路における処理液と気体との気液界面を検出する検出方法であって、前記内部流路の先端口である吐出口から前記処理液を吐出する透明な前記ノズルを含む撮像領域を、カメラが撮像して画像を取得する撮像工程と、前記内部流路における前記処理液と前記気体の存在分布状態が異なる２つの前記画像の差分に基づいて、前記内部流路における前記気液界面を検出する検出工程とを備える。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第２の態様は、第１の態様にかかるノズル内部における気液界面の検出方法であって、前記検出工程は、前記カメラが取得した前記２つの前記画像に対してエッジ抽出処理を行って、それぞれ第１エッジ画像および第２エッジ画像を取得するエッジ抽出工程と、前記第２エッジ画像に対してエッジを膨張させるエッジ膨張処理を行って、エッジ膨張画像を取得するエッジ膨張工程と、前記第１エッジ画像と前記エッジ膨張画像との差分を示す差分画像を取得し、前記差分画像のうち、前記エッジ膨張画像に由来するエッジを除いたエッジに基づいて、前記気液界面を検出する工程とを備える。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第３の態様は、第２の態様にかかるノズル内部における気液界面の検出方法であって、前記撮像工程において、前記カメラは、前記ノズルの前記内部流路において前記処理液が静止している状態から、前記処理液の吐出を終了して前記処理液が再び静止するまでの処理期間の少なくとも一部にて、順次に前記画像を取得し、前記検出工程にて、前記処理期間の少なくとも一部において撮像された前記２つの前記画像に基づいて前記気液界面の位置を検出する。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第４の態様は、第３の態様にかかるノズル内部における気液界面の検出方法であって、前記撮像工程において、前記カメラは、前記内部流路において前記処理液が静止しているときに第１画像を取得し、前記処理液が前記吐出口に向かって流れているときに第２画像を取得し、前記エッジ抽出工程において、前記第１画像に基づいて前記第１エッジ画像を取得し、前記第２画像に基づいて前記第２エッジ画像を取得する。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第５の態様は、第４の態様にかかるノズル内部における気液界面の検出方法であって、前記検出工程において、前記第１画像および前記第２画像に基づいて前記気液界面の位置が複数検出されたときに、異常が生じていると判定する工程をさらに備える。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第６の態様は、第３から第５のいずれか一つの態様にかかるノズル内部における気液界面の検出方法であって、前記撮像工程にて、前記カメラは、前記ノズルの前記吐出口から前記処理液が吐出される吐出期間において、順次に前記画像を取得し、前記エッジ抽出工程において、前記吐出期間にて前記カメラによって取得された現在の前記画像に基づいて前記第１エッジ画像を取得し、前記吐出期間にて現在の前記画像の直前に前記カメラによって取得された前記画像に基づいて前記第２エッジ画像を取得する。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第７の態様は、第６の態様にかかるノズル内部における気液界面の検出方法であって、前記検出工程において、前記吐出期間において撮像された前記２つの前記画像に基づいて前記気液界面が検出されたときに、異常が生じていると判定する工程をさらに備える。

基板処理装置の態様は、基板を保持する基板保持部と、内部流路の先端口である吐出口から、前記基板保持部によって保持された基板に処理液を吐出する透明なノズルと、前記ノズルを含む撮像領域を撮像して、画像を取得するカメラと、前記内部流路における前記処理液と気体の存在分布状態が異なる２つの前記画像の差分に基づいて、前記内部流路における前記処理液と前記気体との気液界面を検出する画像処理部とを備える。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第１の態様および基板処理装置の態様によれば、カメラで撮像した画像に基づいて、ノズル内部における気液界面を検出するので、高い精度で気液界面を検出できる。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第２の態様によれば、第１エッジ画像とエッジ膨張画像との差分によって、第１エッジ画像のエッジのうち気液界面を示すエッジ以外のエッジはキャンセルされる。つまり、第１エッジ画像のうち気液界面を示すエッジのみが差分画像に残る。逆に言えば、画像間におけるノズルの位置ずれがあったとしても、差分画像において、第１エッジ画像のエッジのうち気液界面を示すエッジ以外のエッジをキャンセルすることができる。

一方で、エッジ膨張画像のエッジは差分画像に残るものの、エッジ膨張画像に由来するエッジを除いたエッジに基づいて気液界面の位置を検出する。

以上のように、画像間におけるノズルの位置ずれの影響、および、エッジ膨張画像のエッジの影響を除いて、第１エッジ画像における気液界面を検出できる。よって、高い精度で気液界面を検出できる。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第３の態様によれば、処理期間中にカメラによって取得された２つの画像を用いるので、ノズルに傷などの経年要素が生じても、差分画像において当該経年要素の影響がキャンセルされる。よって、より高い精度で気液界面を検出できる。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第４の態様によれば、第１画像における気液界面の位置が検出される。静止中の処理液の先端面の位置は、サックバック位置を含むので、サックバック位置を検出できる。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第５の態様によれば、吐出前のノズルの内部流路の異常を検出できる。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第６の態様によれば、直前の画像に基づくエッジ膨張画像と、現在の画像に基づく第１エッジ画像との差分処理により、現在の画像における気液界面が検出される。さて、ノズルの内部流路の気泡が生じ、この気泡が処理液の吐出中にカメラの撮像領域まで移動した場合、初期的には、現在の画像に気泡が含まれ、直前の画像には気泡が含まれない。第６の態様によれば、現在の画像に気泡が含まれた時点で、その気泡による気液界面の位置を検出するので、速やかに気泡を検出することができる。

ノズル内部における気液界面の検出方法の第７の態様によれば、吐出中のノズルの内部流路の異常を検出できる。

基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。 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。 画像データの一例を模式的に示す図である。 監視処理の一例を示すフローチャートである。 エッジ画像の一例を模式的に示す図である。 エッジ膨張画像の一例を模式的に示す図である。 気液界面の検出処理の一例を示すフローチャートである。 差分処理を説明するための図である。 画像データの他の一例を模式的に示す図である。 画像データの他の一例を模式的に示す図である。 差分処理を説明するための図である。 差分処理の一例を示すフローチャートである。 異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 画像データの他の一例を模式的に示す図である。

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。

＜基板処理装置の概略構成＞
図１は、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。図１の基板処理装置は、基板（例えば、半導体ウエハ）Ｗにレジスト膜等を形成するとともに、露光された基板Ｗを現像する装置である。

図１の例では、基板処理装置は、インデクサ部１１０と、処理部１２０と、インターフェイス部１３０と、制御部１４０とを含んでいる。制御部１４０は基板処理装置の各種構成を制御する。

制御部１４０は電子回路であって、例えばデータ処理装置および記憶媒体を有していてもよい。データ処理装置は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶媒体は非一時的な記憶媒体（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）および一時的な記憶媒体（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））を有していてもよい。非一時的な記憶媒体には、例えば制御部１４０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。処理装置がこのプログラムを実行することにより、制御部１４０が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部１４０が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。

処理部１２０の両側にはインデクサ部１１０とインターフェイス部１３０が隣接して設けられている。インターフェイス部１３０には、さらに本装置とは別体の外部装置である露光機ＥＸＰが隣接して設けられる。

インデクサ部１１０は、複数（図では４個）のカセット載置台１１１と、ＩＤ用搬送機構ＴＩＤとを含んでいる。複数のカセット載置台１１１は１列に配列されており、各カセット載置台１１１には１個のカセットＣが載置される。

ＩＤ用搬送機構ＴＩＤは、カセット載置台１１１の側方をカセットＣの並び方向に水平移動可能に設けられ、各カセットＣと向かい合う位置で停止できる。ＩＤ用搬送機構ＴＩＤは保持アームを含み、各カセットＣおよび処理部１２０の各々と基板Ｗの受け渡しを行う。ＩＤ用搬送機構ＴＩＤはカセットＣから基板Ｗを取り出して処理部１２０に搬送するとともに、処理部１２０から受け取った基板ＷをカセットＣに収納する。

処理部１２０は基板Ｗに対して処理を行う。図１の例では、処理部１２０はセル１２１、１２２に分けられている。セル１２１は主搬送機構Ｔ１を含み、セル１２２は主搬送機構Ｔ２を含む。セル１２１、１２２の各々には、複数の処理ユニットが設けられる。図１の例では、セル１２１、１２２のみが示されているが、処理部１２０には、セル１２１、１２２が鉛直方向に複数設けられてもよい。つまり、セル１２１の上には、セル１２１と同様のセルが積層されてもよく、セル１２２の上にも、セル１２２と同様のセルが積層されてもよい。要するに、処理部１２０は複数階層の構造を有していてもよい。セル１２１（およびその上層階のセル）では、基板Ｗにレジスト膜等を形成し、セル１２２（およびその上層階のセル）では基板Ｗを現像する。

セル１２１、１２２は横方向に並んで互いに連結されて、インデクサ部１１０とインターフェイス部１３０との間を結ぶ一の基板処理列を構成する。各階層においても同様である。これら各基板処理列は鉛直方向に略平行に設けられている。言い換えれば、処理部１２０は階層構造の基板処理列で構成されている。

インターフェイス部１３０は処理部１２０と露光機ＥＸＰとの間に配置されており、これらの間で基板Ｗを中継する。

以下では、説明の簡単のために、上層階のセルの説明を省略してセル１２１、１２２について述べる。セル１２１には、基板Ｗを搬送するための搬送スペースＡ１が形成される。搬送スペースＡ１はセル１２１の中央を通り、セル１２１、１２２の並び方向に平行な帯状に形成されている。セル１２１の処理ユニットは、基板Ｗに処理液を塗布する塗布処理ユニット１２３と、基板Ｗに熱処理を行う熱処理ユニット１２４とを含む。塗布処理ユニット１２３は搬送スペースＡ１に対して一方側に配置されており、他方側には熱処理ユニット１２４が配置されている。

塗布処理ユニット１２３は、それぞれ搬送スペースＡ１に面するように複数個並べて設けられている。本実施の形態では、複数の塗布処理ユニット１２３が鉛直方向にも並べて配置される。例えば２列２段で合計４つの塗布処理ユニット１２３が配置される。塗布処理ユニット１２３は、基板Ｗに反射防止膜を形成する処理を行う反射防止膜用塗布処理ユニットと、基板Ｗにレジスト膜を形成する処理を行うレジスト膜用塗布処理ユニットとを含む。例えば下段の２つの塗布処理ユニット１２３が基板Ｗに反射防止膜を形成し、上段の２つの塗布処理ユニット１２３が基板Ｗにレジスト膜を形成する。

熱処理ユニット１２４は、それぞれ搬送スペースＡ１に面するように複数個並べられて設けられている。本実施の形態では、複数の熱処理ユニット１２４が鉛直方向にも並べて配置される。例えば、横方向に３つの熱処理ユニット１２４を配置可能に、鉛直方向に５つの熱処理ユニット１２４を積層可能である。熱処理ユニット１２４はそれぞれ基板Ｗを載置するプレート１２５などを含んでいる。熱処理ユニット１２４は、基板Ｗを冷却する冷却ユニット、加熱処理と冷却処理を続けて行う加熱冷却ユニット、および、基板Ｗと被膜の密着性を向上させるためにヘキサメチルシラザン（ＨＭＤＳ）の蒸気雰囲気で熱処理するアドヒージョン処理ユニットを含む。なお、加熱冷却ユニットはプレート１２５を２つ有するとともに、２つのプレート１２５間で基板Ｗを移動させる図示省略のローカル搬送機構を含む。各種の熱処理ユニットはそれぞれ複数個であり、適宜の位置に配置される。

インデクサ部１１０とセル１２１との境界には、載置部ＰＡＳＳ１が設けられ、セル１２１、１２２の境界には、載置部ＰＡＳＳ２が設けられる。載置部ＰＡＳＳ１はインデクサ部１１０とセル１２１との間で基板Ｗを中継し、載置部ＰＡＳＳ２はセル１２１、１２２の間で基板Ｗを中継する。載置部ＰＡＳＳ１、ＰＡＳＳ２は、基板Ｗを水平姿勢で支持する複数の支持ピンを含んでいる。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢である。載置部ＰＡＳＳ１は、例えば２枚の基板Ｗを載置可能である。載置部ＰＡＳＳ１は例えば２段構成を有しており、各段に１枚の基板Ｗが載置される。一方の段はインデクサ部１１０からセル１２１へ搬送される基板Ｗが載置され、他方の段には、セル１２１からインデクサ部１１０へ搬送される基板Ｗが載置される。載置部ＰＡＳＳ２も同様に２段構成を有している。

搬送スペースＡ１の略中央には、主搬送機構Ｔ１が設けられている。主搬送機構Ｔ１はセル１２１の処理ユニット、載置部ＰＡＳＳ１および載置部ＰＡＳＳ２の各々と基板Ｗの受け渡しを行う。図１の例では、主搬送機構Ｔ１は２つの保持アームＨ１、Ｈ２を含んでいる。よって、主搬送機構Ｔ１は一方の保持アームＨ１を用いて対象部（例えばセル１２１の処理ユニット）から基板Ｗを取り出しつつ、別の基板Ｗを他方の保持アームＨ２を用いて当該対象部に渡すことができる。

セル１２２には、基板Ｗを搬送するための搬送スペースＡ２が形成される。搬送スペースＡ２は搬送スペースＡ１の延長上となるように形成されている。

セル１２２の処理ユニットは、基板に処理液を塗布する塗布処理ユニット１２７と、基板Ｗに熱処理を行う熱処理ユニット１２６と、基板Ｗの周縁部を露光するエッジ露光ユニット（不図示）とを含む。塗布処理ユニット１２７は搬送スペースＡ２に対して一方側に配置され、熱処理ユニット１２６およびエッジ露光ユニットは他方側に配置される。ここで、塗布処理ユニット１２７は塗布処理ユニット１２３と同じ側に配置されることが好ましい。また、熱処理ユニット１２６およびエッジ露光ユニットは熱処理ユニット１２４と同じ並びとなることが好ましい。

本実施の形態では、複数の塗布処理ユニット１２７が鉛直方向にも並べて配置される。例えば３列２段で合計６つの塗布処理ユニット１２７が配置される。塗布処理ユニット１２７は、基板Ｗを現像する現像処理ユニットと、基板Ｗにレジストカバー膜を形成する処理を行うレジストカバー膜用塗布処理ユニットとを含む。例えば下段の３つの塗布処理ユニット１２７が基板Ｗにレジストカバー膜を形成し、上段の３つの塗布処理ユニット１２７が基板Ｗを現像する。

熱処理ユニット１２６は、搬送スペースＡ２に沿う横方向に複数並べられるとともに、鉛直方向に複数積層されている。熱処理ユニット１２６は、基板Ｗを加熱する加熱ユニットと、基板Ｗを冷却する冷却ユニットとを含む。

エッジ露光ユニットは単一であり、所定の位置に設けられている。エッジ露光ユニットは、基板Ｗを回転可能に保持する回転保持部（不図示）と、この回転保持部に保持された基板Ｗの周縁を露光する光照射部（不図示）とを含む。

セル１２２とインターフェイス部１３０との境界には、載置兼バッファ部Ｐ－ＢＦが設けられる。載置兼バッファ部Ｐ－ＢＦには、セル１２２からインターフェイス部１３０へ搬送される基板Ｗが載置される。

主搬送機構Ｔ２は平面視で搬送スペースＡ２の略中央に設けられている。主搬送機構Ｔ２は主搬送機構Ｔ１と同様に構成されている。そして、主搬送機構Ｔ２は、載置部ＰＡＳＳ２、塗布処理ユニット１２７、熱処理ユニット１２６、エッジ露光ユニットおよび載置兼バッファ部Ｐ－ＢＦの各々と基板Ｗを受け渡す。

インターフェイス部１３０は、洗浄処理ブロック１３１と、搬出搬入ブロック１３２とを含んでいる。洗浄処理ブロック１３１と搬出搬入ブロック１３２との境界には、載置部ＰＡＳＳ３が設けられている。載置部ＰＡＳＳ３の構成の一例は載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様である。載置部ＰＡＳＳ３の上側または下側には、不図示の載置兼冷却ユニットが設けられている。載置兼冷却ユニットは基板Ｗを露光に適した温度に冷却する。

搬出搬入ブロック１３２には、ＩＦ用搬送機構ＴＩＦが設けられている。ＩＦ用搬送機構ＴＩＦは載置兼冷却ユニットから露光機ＥＸＰの搬入部ＬＰａに基板Ｗを搬送するとともに、露光機ＥＸＰの搬出部ＬＰｂからの基板Ｗを載置部ＰＡＳＳ３へ搬送する。

洗浄処理ブロック１３１は２つの洗浄処理ユニット１３３ａ，１３３ｂと、２つの搬送機構Ｔ３ａ，Ｔ３ｂとを含んでいる。２つの洗浄処理ユニット１３３ａ，１３３ｂは、搬送機構Ｔ３ａ，Ｔ３ｂの一組を挟むように配置されている。洗浄処理ユニット１３３ａは露光前の基板Ｗを洗浄して乾燥する。複数の洗浄処理ユニット１３３ａが多段に積層されていてもよい。搬送機構Ｔ３ａは載置兼バッファ部Ｐ－ＢＦから洗浄処理ユニット１３３ａに基板Ｗを搬送し、洗浄済みの基板Ｗを洗浄処理ユニット１３３ａから載置兼冷却ユニットに搬送する。

洗浄処理ユニット１３３ｂは露光後の基板Ｗを洗浄して乾燥する。複数の洗浄処理ユニット１３３ｂが多段に積層されていてもよい。搬送機構Ｔ３ｂは載置部ＰＡＳＳ３から洗浄乾燥処理ユニット１３３ｂに基板Ｗを搬送し、洗浄済みの基板Ｗを洗浄乾燥処理ユニット１３３ｂから載置兼バッファ部Ｐ－ＢＦに搬送する。

このような基板処理システムにおいて、基板Ｗは次のように処理される。即ち、カセットＣから取り出された基板Ｗは、セル１２１の冷却ユニットによって冷却される。冷却後の基板Ｗはセル１２１の反射防止膜用塗布処理ユニットによって塗布処理を受ける。これにより、基板Ｗの表面には反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成された基板Ｗは加熱冷却ユニットによって加熱された後に冷却される。冷却された基板Ｗはレジスト膜用塗布処理ユニットによって塗布処理を受ける。これにより、基板Ｗの表面にはレジスト膜が形成される。レジスト膜が形成された基板Ｗは、再び加熱冷却ユニットで加熱された後に冷却される。レジスト膜が形成された基板Ｗはセル１２２のレジストカバー膜用塗布処理ユニットによって塗布処理を受ける。これにより、基板Ｗの表面にはレジストカバー膜が形成される。レジストカバー膜が形成された基板Ｗはセル１２２の加熱冷却ユニットで加熱された後に冷却される。

冷却された基板Ｗの周縁部は、セル１２２のエッジ露光ユニットで露光される。周縁部が露光された基板Ｗは洗浄処理ユニット１３３ａにおいて洗浄乾燥処理を受ける。洗浄された基板Ｗは載置兼冷却ユニットで冷却される。冷却された基板Ｗは外部の露光機ＥＸＰで露光される。露光された基板Ｗは洗浄乾燥処理ユニット１３３ｂで洗浄乾燥処理を受ける。洗浄された基板Ｗはセル１２２の加熱冷却ユニットで露光後ベーク処理を受ける。ベークされた基板Ｗはセル１２２の冷却ユニットで冷却される。冷却された基板Ｗは現像処理ユニットで現像処理を受ける。現像処理が施された基板Ｗは加熱冷却ユニットで加熱された後に冷却される。冷却された基板Ｗはインデクサ部１１０のカセットＣに搬送される。以上のようにして、基板処理装置は基板Ｗに対して処理を行う。

＜塗布処理ユニット＞
図２は、塗布処理ユニット１２３または塗布処理ユニット１２７の一例である処理ユニット１の一部の構成の一例を概略的に示す図である。図２に例示するように、処理ユニット１は、基板保持部１０と、吐出ノズル１２と、カメラ３５と、画像処理部３０と、制御部１４０とを含んでいる。

基板保持部１０は基板Ｗを略水平姿勢にて保持する。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う状態をいう。また、基板保持部１０の中心下面は、回転軸１１を介して図示しない電動モータと連結されている。制御部１４０がその電動モータを回転させることにより、基板保持部１０およびそれに保持された基板Ｗが水平面内にて回転する。

吐出ノズル１２は中空の筒状体であって、供給配管１８を介して処理液供給源１５と連通接続されている。吐出ノズル１２は透明であり、その内部流路１４が視認可能である。言い換えれば、吐出ノズル１２は、その内部流路１４が外部から視認できる程度の透明性を有している。吐出ノズル１２の下面には、内部流路１４の先端口である吐出口１３が形成されている。内部流路１４の基端口は供給配管１８に連通接続される。

供給配管１８の途中には、供給バルブ１６およびサックバックバルブ１７が設けられている。供給バルブ１６が開放することにより、処理液供給源１５からの処理液が供給配管１８を介して吐出ノズル１２に供給される。吐出ノズル１２は、供給された処理液を基板Ｗ上に供給する。処理液は、例えば、レジスト液、成膜用のコーティング液、現像液または洗浄液（リンス液ともいう）を含む。電動モータが基板保持部１０を回転させながら、供給バルブ１６が開放して吐出ノズル１２の吐出口１３から処理液を基板Ｗ上に供給することにより、塗布処理が進行する。

サックバックバルブ１７は、処理液の吐出を停止する際に、吐出ノズル１２の内部流路１４の処理液を吐出口１３とは反対側に吸い込んで、処理液の先端面を吐出口１３から遠ざける。これにより、処理液が吐出ノズル１２の吐出口１３から重力により落下すること（いわゆる、ぼた落ち）を抑制できる。

吐出ノズル１２は、不図示のノズル移動機構によって処理位置と待機位置との間で移動可能に設けられている。処理位置は、吐出ノズル１２が基板Ｗに処理液を吐出するときの位置である。例えば処理位置は、基板保持部１０によって保持された基板Ｗの中央部に対して鉛直上側で対向する位置である。待機位置は、例えば鉛直方向において基板Ｗと対向しない位置である。ノズル移動機構は例えばボールねじ構造を有している。

カメラ３５は、ＣＣＤ（charge coupled device）を含む、いわゆる２次元ＣＣＤカメラである。カメラ３５は所定の時間間隔（フレームレート）で撮像を行い、順次に画像データを取得し、当該画像データを画像処理部３０に送信する。また、カメラ３５は、吐出ノズル１２の吐出口１３を含む撮像領域を撮影できるように、支持部３７を介して処理ユニット１内の所定の場所に、基板Ｗの主面と吐出口１３とに向けて設置されている。

図２の例では、処理ユニット１には照明３６が設けられている。照明３６は、例えば発光ダイオードによって構成された光源であり、撮像領域を照射するように、支持部３８を介して処理ユニット１内の所定の場所、例えばカメラ３５の近傍に設置されている。

制御部１４０は処理ユニット１の各種構成を制御する。具体的には、制御部１４０は供給バルブ１６、サックバックバルブ１７、電動モータおよびノズル移動機構を制御する。また、制御部１４０はカメラ３５を制御することもできる。例えば制御部１４０はカメラ３５に撮像指示を出力し、カメラ３５は当該撮像指示に応じて撮像を行う。

制御部１４０は電子回路であって、例えばデータ処理装置１４１および記憶媒体１４２を有していてもよい。データ処理装置１４１は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶媒体１４２は非一時的な記憶媒体（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）および一時的な記憶媒体（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））を有していてもよい。非一時的な記憶媒体には、例えば制御部１４０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。データ処理装置１４１がこのプログラムを実行することにより、制御部１４０が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部１４０が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。

画像処理部３０は、カメラ３５によって量子化された画像データを、カメラ３５から受け取る。画像処理部３０は当該画像データに対して画像処理を行う。図２の例では、画像処理部３０は、処理プロセッサ３１と、第１処理メモリ３２と、第２処理メモリ３３とを含んでいる。第１処理メモリ３２および第２処理メモリ３３には、カメラ３５または処理プロセッサ３１において量子化された画像データが記憶される。

処理プロセッサ３１は電子回路である。処理プロセッサ３１は、第１処理メモリ３２および第２処理メモリ３３に記憶された画像データに対して画像処理を行って、吐出ノズル１２の内部流路１４内における処理液と気体との気液界面を検出する。この点は後に詳述する。

なお、図２の例では、制御部１４０および画像処理部３０が別々に設けられている。しかしながら、画像処理部３０による画像処理機能が制御部１４０に実装されていても構わない。この場合、制御部１４０が画像処理部３０として機能する。

＜処理ユニットの動作＞
図３は、処理ユニット１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、主搬送機構Ｔ１または主搬送機構Ｔ２が基板Ｗを処理ユニット１に搬入し、基板保持部１０が、搬入された基板Ｗを保持する（ステップＳ１）。

次に、処理ユニット１は塗布処理（ステップＳ２）および監視処理（ステップＳ３）を並行して実行する。塗布処理とは、基板Ｗの上面に処理液を塗布する処理である。監視処理とは、吐出ノズル１２の内部流路１４における処理液の状態を監視する処理である。

＜塗布処理＞
塗布処理では、まず、不図示のノズル移動機構が吐出ノズル１２を待機位置から処理位置へと移動させる。これにより、吐出ノズル１２がカメラ３５の撮像領域内に進入する。次に、不図示の電動モータが基板保持部１０および基板Ｗを回転させながら、供給バルブ１６が開放する。これにより、回転中の基板Ｗの表面に向かって吐出ノズル１２から処理液が吐出される。吐出ノズル１２から基板Ｗの表面に吐出された処理液は、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗの表面上で広がって基板Ｗの周縁から飛散する。

供給バルブ１６の開放から例えば所定期間が経過したときに、供給バルブ１６が閉鎖する。これにより、吐出ノズル１２からの処理液の吐出が終了する。その後、電動モータが基板Ｗの回転を終了させる。これにより、基板Ｗの上面には、所定の膜（例えばレジスト）が形成される。以上のようにして、処理ユニット１は基板Ｗに対する塗布処理を行う。

＜監視処理＞
監視処理では、カメラ３５が撮像領域を撮像して順次に画像データを取得し、画像処理部３０が当該画像データに基づいて吐出ノズル１２の内部流路１４の処理液の状態を監視する。より具体的には、画像処理部３０の処理プロセッサ３１は、吐出ノズル１２の内部流路１４における処理液と気体との気液界面を、当該画像データに基づいて検出する。以下では、まず気液界面の検出の考え方について概説する。

図４は、カメラ３５によって取得された画像データＩＭ１の一例を模式的に示す図である。図４では、カメラ３５によって順次に取得される３つの画像データＩＭ１［ｉ－１］～ＩＭ１［ｉ＋１］が示されている。画像データＩＭ１［ｉ－１］が最も早いタイミングで取得された画像データＩＭ１であり、画像データＩＭ１［ｉ＋１］が最も遅いタイミングで取得された画像データＩＭ１である。図４の例では、処理液が流れ始める前後の画像データＩＭ１が示されている。吐出ノズル１２は透明であるので、各画像データＩＭ１には内部流路１４における処理液も示されている。

図４の例では、吐出ノズル１２の表面には経年要素１９が生じている。経年要素１９とは、吐出ノズル１２の外観上の経年変化を示す要素であり、例えば吐出ノズル１２の表面に生じた傷または当該表面に付着した汚れなどである。この経年要素１９は画像データＩＭ１［ｉ－１］～ＩＭ１［ｉ＋１］のいずれにも共通して含まれる。

画像データＩＭ１［ｉ－１］は、供給バルブ１６が閉じた閉鎖状態で取得された画像データＩＭ１である。この閉鎖状態においては、処理液は吐出ノズル１２の内部流路１４において静止しており、その処理液の先端面は吐出口１３よりも上側に位置している。処理液が静止しているときの当該先端面の位置は、サックバック位置とも呼ばれる。このサックバック位置が適切な範囲内に位置していれば、吐出ノズル１２から適切に処理液を吐出することができる。なお、処理液の先端面は処理液と気体との気液界面の一例である。

画像データＩＭ１［ｉ］も、供給バルブ１６が閉じた閉鎖状態で取得された画像データＩＭ１である。処理液が静止しているときの当該先端面の位置は実質的には変化しないので、画像データＩＭ１［ｉ］における内部流路１４の処理液と気体との存在分布状態は、画像データＩＭ１［ｉ－１］における存在分布状態と同じである。理想的には、画像データＩＭ１［ｉ－１］，ＩＭ１［ｉ］は互いに一致する。

画像データＩＭ１［ｉ＋１］は、供給バルブ１６が開放し始めた直後に取得された画像データＩＭ１である。供給バルブ１６が開き始めると、処理液は吐出ノズル１２の内部流路１４を吐出口１３に向かって移動し始める。画像データＩＭ１［ｉ＋１］においては、処理液が吐出ノズル１２の吐出口１３から吐出されている。よって、吐出ノズル１２の内部流路１４は処理液によって充填され、もはや内部流路１４には処理液の先端面は存在しない。つまり、内部流路１４において気体が占める体積割合は零となる。この画像データＩＭ１［ｉ＋１］の内部流路１４における存在分布状態は画像データＩＭ１［ｉ－１］，ＩＭ１［ｉ］における存在分布状態のいずれとも相違する。

上述のように、図４に例示する画像データＩＭ１［ｉ＋１］においては、処理液は吐出ノズル１２の吐出口１３から吐出されている。よって、以後にカメラ３５によって取得される画像データＩＭ１における存在分布状態は、処理液が適切に吐出されている限りにおいて、画像データＩＭ１［ｉ＋１］と同じとなる。

次に、存在分布状態が相違する画像データＩＭ１［ｉ］，ＩＭ１［ｉ＋１］の差分について考察する。画像データＩＭ１［ｉ］および画像データＩＭ１［ｉ＋１］は理想的には、次に説明する領域Ｒ１のみで相違し、その他の領域では互いに一致する。即ち、領域Ｒ１は、画像データＩＭ１［ｉ］における処理液の先端面と、画像データＩＭ１［ｉ＋１］における処理液の下端（図の例では画像データＩＭ１の下端）との間の矩形領域である。画像データＩＭ１［ｉ］では気体が領域Ｒ１を占めているのに対して、画像データＩＭ１［ｉ＋１］では処理液が領域Ｒ１を占めている。なお、図４の例では、図の煩雑を避けるために、領域Ｒ１を若干小さく示している。

この領域Ｒ１を示す画像データは、画像データＩＭ１［ｉ］と画像データＩＭ１［ｉ＋１］との差分により得ることができる。理想的には、領域Ｒ１以外の領域は画像データＩＭ１［ｉ－１］，ＩＭ１［ｉ］において互いに一致する。よって、理想的には、この差分により領域Ｒ１以外の情報をキャンセルして、領域Ｒ１のみを含む画像データを得ることができる。この領域Ｒ１の上端は画像データＩＭ１［ｉ］における処理液の先端面を示す。この画像データでは、領域Ｒ１以外の情報がキャンセルされるので、この画像データから処理液の先端面を容易に検出することができる。

そこで、画像処理部３０の処理プロセッサ３１は、存在分布状態が異なる２つの画像データＩＭ１の差分に基づいて、内部流路１４における気液界面（例えば処理液の先端面）を検出する。以下、監視処理の具体的な一例について説明する。

図５は、監視処理（図３のステップＳ３）の具体的な一例を示すフローチャートである。この監視処理は塗布処理（図３のステップＳ２）と並行して行われる。まず、カメラ３５が撮像領域を撮像して画像データＩＭ１［ｎ］を取得し、画像データＩＭ１［ｎ］を画像処理部３０に送信する（ステップＳ３１）。値ｎの初期値は例えば０である。後述のように、ステップＳ３１は繰り返し実行されるので、カメラ３５は塗布処理が行われる期間（処理期間）に亘って順次に撮像を行う。

処理期間の初期においては、未だ吐出ノズル１２が処理位置まで移動していないので、吐出ノズル１２は撮像領域に位置しておらず、カメラ３５によって取得された画像データＩＭ１［ｎ］には未だ吐出ノズル１２が含まれない。

画像処理部３０の処理プロセッサ３１は、画像データＩＭ１［ｎ］に対する画像処理（形状認識処理）に基づいて、吐出ノズル１２の位置を確認する（ステップＳ３２）。具体的には、処理プロセッサ３１は、吐出ノズル１２が処理位置に位置しているか否かを判定する。この判定は例えばパターンマッチングにより行われる。例えば、処理位置に位置する吐出ノズル１２を予め撮像した参照画像を、記憶媒体（例えば第１処理メモリ３２）に記憶しておく。そして、処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１［ｎ］と参照画像とのパターンマッチングにより吐出ノズル１２の位置を特定し、吐出ノズル１２が処理位置に位置するか否かを判定する。吐出ノズル１２が処理位置に位置していなければ、処理プロセッサ３１は後述のステップＳ３２～Ｓ３５の処理を行わず、監視処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ３６）。ここでは、未だ監視処理を終了しないので、値ｎをインクリメントした上で、再びステップＳ３１が実行される。

吐出ノズル１２が処理位置まで移動すると、画像データＩＭ１［ｎ］の所定領域に吐出ノズル１２が含まれる。処理プロセッサ３１はこの画像データＩＭ１［ｎ］に基づいて、吐出ノズル１２が処理位置に位置していると判定する。吐出ノズル１２が処理位置に位置していると判定したときには、処理プロセッサ３１は２つの画像データＩＭ１の差分に基づいて、吐出ノズル１２の内部流路１４における気液界面を検出する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。

ところで、供給バルブ１６が閉鎖中の場合には、カメラ３５によって順次に取得される画像データＩＭ１［ｎ］は理想的には互いに同じである（例えば図４の画像データＩＭ１［ｉ－１］，ＩＭ１［ｉ］参照）。よって、これらの画像データＩＭ１の差分によって得られる画像データの画素の画素値は、理想的には全て零であり、処理液の先端面の情報も失われる。したがって、本実施の形態にかかる気液界面の検出処理（ステップＳ３３，Ｓ３４）では、供給バルブ１６の閉鎖中においては気液界面の位置は検出されない。

ここでは理解を容易にすべく、まず、供給バルブ１６が開き始めた直後に取得される画像データＩＭ１［ｎ］を例に挙げて処理を説明する。つまり、画像データＩＭ１［ｎ］として図４の画像データＩＭ１［ｉ＋１］が取得されたものとして説明する。

処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１［ｎ］に対して前処理を行う（ステップＳ３３）。まず、処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１［ｎ］に対して、キャニー法等のエッジ抽出処理を行って、エッジ画像ＩＭ２［ｎ］を取得する。図６は、エッジ画像ＩＭ２［ｎ］の一例を模式的に示す図である。ここでは、エッジを示す画素の画素値は「１」であり、エッジを示さない画素の画素値は「０」である。

処理プロセッサ３１はこのエッジ画像ＩＭ２［ｎ］を第１処理メモリ３２に記憶する。なお、第２処理メモリ３３には、直前（つまり、前回）のステップＳ３３によって取得されたエッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］が記憶されている。エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］は、直前の画像データＩＭ１［ｎ－１］に対してエッジ抽出処理を行って取得された画像データである。画像データＩＭ１［ｎ－１］は、供給バルブ１６の閉鎖中に最後に取得された画像データＩＭ１であって、図４の画像データＩＭ１［ｉ］に相当する。

次に、処理プロセッサ３１はエッジ画像ＩＭ２［ｎ］に対してエッジ膨張処理を行って、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］を取得する。エッジ膨張処理とは、エッジ画像ＩＭ２［ｎ］におけるエッジの幅を広げる処理であり、例えばエッジを示す画素を中心に所定幅だけ上下左右方向にエッジを広げる処理である。図７は、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］の一例を模式的に示す図である。図６と図７との比較より理解できるように、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］におけるエッジの幅は、エッジ画像ＩＭ２［ｎ］におけるエッジの幅よりも広い。よって、以下では、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］におけるエッジを幅広エッジとも呼ぶ。処理プロセッサ３１はこのエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］を第１処理メモリ３２に記憶する。

次に、処理プロセッサ３１は直前のエッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］と現在のエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］とを用いて差分処理を行って、気液界面（例えば処理液の先端面）を検出する（ステップＳ３４）。図８は、気液界面の検出処理（ステップＳ３４）の具体的な動作の一例を示すフローチャートである。処理プロセッサ３１は、エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］とエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］を用いて差分処理を行って、差分画像ＩＭ４［ｎ］を取得する（ステップＳ３４１）。図９は、この差分処理を説明するための図である。差分処理とは、両画像の同じ位置の画素同士を減算する処理である。ここでは、処理プロセッサ３１はエッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］からエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］を減算して差分処理を行う。

図９に例示するように、エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］には、吐出ノズル１２を示すエッジＥ１と、経年要素１９を示すエッジＥ２と、処理液の先端面を示すエッジＥ３とが含まれている。一方で、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］には、吐出ノズル１２に相当する幅広エッジＷＥ１と、経年要素１９に相当する幅広エッジＷＥ２と、吐出口１３から吐出された処理液の輪郭に相当する幅広エッジＷＥ４とが含まれている。

エッジＥ１および幅広エッジＷＥ１は互いに同じ対象（具体的には、吐出ノズル１２）を示し、エッジＥ１は幅広エッジＷＥ１よりも細い。よって、吐出ノズル１２の位置がエッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］とエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］との間で若干ずれていたとしても、エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］およびエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］を重ね合わせた場合に、エッジＥ１は幅広エッジＷＥ１によって覆われる。言い換えれば、エッジＥ１を示す各画素と同じ位置のエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］の画素は、幅広エッジＷＥ１を示す画素となる。

同様に、エッジＥ２および幅広エッジＷＥ２は互いに同じ対象（具体的には、経年要素１９）を示し、エッジＥ２は幅広エッジＷＥ２よりも細い。よって、吐出ノズル１２の位置が若干ずれていたとしても、エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］およびエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］を重ね合わせた場合に、エッジＥ２は幅広エッジＷＥ２によって覆われる。

したがって、差分処理により、エッジＥ１，Ｅ２は差分画像ＩＭ４［ｎ］においてキャンセルされる。つまり、差分画像ＩＭ４［ｎ］においてエッジＥ１，Ｅ２に相当する画素の画素値は「０」（＝１－１）となる。

一方で、幅広エッジＷＥ１，ＷＥ２のうち、それぞれエッジＥ１，Ｅ２と重複しない領域（以下、エッジＳＥ１，ＳＥ２と呼ぶ）は、差分画像ＩＭ４［ｎ］において残る。ただし、差分処理によりエッジＳＥ１，ＳＥ２の各画素の画素値は「－１」（＝０－１）となる。図９の例では、画素値が「－１」である画素を斜線のハッチングで示している。

エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］内の幅広エッジＷＥ４に対応するエッジは、エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］には存在しないので、幅広エッジＷＥ４は差分画像ＩＭ４［ｎ］において残る。ただし、差分処理により幅広エッジＷＥ４の各画素の画素値も「－１」（＝０－１）となる。

エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］内のエッジＥ３に対応する幅広エッジはエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］には存在しないので、エッジＥ３は差分画像ＩＭ４［ｎ］において残る。差分画像ＩＭ４［ｎ］のエッジＥ３の各画素の画素値は「１」（＝１－０）のままである。

以上のように、差分画像ＩＭ４［ｎ］には、エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］における処理液の先端面を示すエッジＥ３と、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］に由来するエッジＳＥ１，ＳＥ２，ＷＥ４とが含まれる。この差分画像ＩＭ４［ｎ］において、エッジＳＥ１，ＳＥ２，ＷＥ４の各画素の画素値は「－１」であり、エッジＥ３の各画素の画素値は「１」であり、その他の画素の画素値は「０」である。

処理プロセッサ３１は差分画像ＩＭ４［ｎ］内のエッジＥ３の位置に基づいて、画像データＩＭ１［ｎ－１］における気液界面を検出する。具体的な処理の一例として、処理プロセッサ３１は差分画像ＩＭ４［ｎ］において、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］に由来するエッジＳＥ１，ＳＥ２，ＷＥ４を切り捨てる（ステップＳ３４２）。要するに、処理プロセッサ３１は画素値がマイナス値（「－１」）である画素を切り捨てる。例えば処理プロセッサ３１は当該画素の画素値を「－１」から「０」に置き換える。この切り捨て後の差分画像ＩＭ４［ｎ］（切捨画像）にはエッジＥ３のみが残る。このエッジＥ３の各画素の画素値は「１」である。そこで、処理プロセッサ３１は、プラス値（「１」）の画素値を有する画素の位置に基づいて、気液界面の位置を求める（ステップＳ３４３）。

処理プロセッサ３１は、例えば吐出ノズル１２の吐出口１３の位置を基準として気液界面の位置を検出してもよい。吐出口１３の位置は例えば予め設定されて、記憶媒体（例えば第１処理メモリ３２）に記憶されていてもよい。あるいは、処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１［ｎ－１］に基づいて吐出口１３の位置を検出してもよい。例えば処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１［ｎ－１］と参照画像とのパターンマッチングにより、吐出口１３の位置を検出してもよい。

以上のように、供給バルブ１６が開放し始めた直後にカメラ３５が画像データＩＭ１［ｎ］を取得すると、処理プロセッサ３１は、その直前に取得された画像データＩＭ１［ｎ－１］における気液界面の位置を検出する（ステップＳ３２～Ｓ３４）。この直前の画像データＩＭ１［ｎ－１］は、供給バルブ１６の閉鎖中の最後に取得された画像データＩＭ１であり、その気液界面の位置はサックバック位置を示す。つまり、本監視処理（ステップＳ３）において最初に検出された気液界面の位置はサックバック位置を示す。

次に、処理プロセッサ３１は、検出した気液界面に基づいて異常判定を行う（ステップＳ３５）。具体的には、処理プロセッサ３１は本監視処理において最初に検出された気液界面の位置をサックバック位置として特定し、そのサックバック位置が基準範囲内にあるか否かを判定する。当該基準範囲は予め設定されており、記憶媒体（例えば第１処理メモリ３２）に記憶されている。

サックバック位置が基準範囲外にあると判定したときには、処理プロセッサ３１は異常が生じたと判定し、その判定結果を制御部１４０に送信する。制御部１４０は例えば報知部４０に当該異常を報知させる。報知部４０は例えばディスプレイまたはスピーカ等のデバイスである。この報知により、作業員は異常が生じたことを知ることができ、適切な対処を行うことができる。

次に、処理プロセッサ３１は監視処理を終了すべきか否かを判定する（ステップＳ３６）。例えば塗布処理（ステップＳ２）が終了したときに、処理プロセッサ３１は監視処理を終了すべきと判定し、監視処理を終了する。監視処理を終了すべきではないと判定したときには、処理プロセッサ３１はエッジ画像ＩＭ２［ｎ］を第２処理メモリ３３に記憶する。そして、値ｎをインクリメントした上で、再びステップＳ１におけるカメラ３５の撮像が行われる。上述の動作は、塗布処理が終了するまで繰り返される。

以上のように、処理プロセッサ３１は、カメラ３５によって取得された画像データＩＭ１に基づいて、吐出ノズル１２の内部流路１４における気液界面の位置を検出するので、高い精度で気液界面の位置を検出できる。

また、上述の例では、処理プロセッサ３１は、処理液が静止しているときの画像データＩＭ１［ｎ－１］と、処理液が流れているときの画像データＩＭ１［ｎ］とを用いて、画像データＩＭ１［ｎ－１］における処理液の先端面を検出する。よって、サックバック位置を検出することができる。

しかも、上述の例では、処理プロセッサ３１はエッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］とエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］との差分に基づいて、気液界面の位置を検出する。これにより、画像データＩＭ１間に吐出ノズル１２の位置ずれがあったとしても、エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］内のエッジＥ３以外のエッジを、差分画像ＩＭ４［ｎ］においてキャンセルすることができる。また、処理プロセッサ３１がエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］由来のエッジＳＥ１，ＳＥ２，ＷＥ４を切り捨てることにより、差分画像ＩＭ４［ｎ］においてエッジＥ３のみを残すことができる。エッジＥ３は、エッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］において処理液の先端面（気液界面）を示すエッジである。したがって、処理プロセッサ３１は、画像データＩＭ１間における吐出ノズル１２の位置ずれの影響を除いて、気液界面の位置を高い精度で検出することができる。

また、上述の例では、処理プロセッサ３１は、処理期間（つまり、塗布処理中）においてカメラ３５によって取得された２つの画像データＩＭ１の差分に基づいて、気液界面の位置を検出している。よって、吐出ノズル１２に汚れまたは傷などの経年要素１９が生じていたとしても、その経年要素１９は当該２つの画像データＩＭ１に共通して含まれる。よって、当該２つの画像データＩＭ１における差分によって、当該経年要素１９の影響を除いて、気液界面の位置を検出できる。したがって、より高い精度で気液界面の位置を検出できる。なお、ここでいう処理期間とは、吐出ノズル１２の内部流路１４において処理液が静止している状態から、処理液の吐出を終了して処理液が再び静止するまでの期間である。

＜吐出前の気泡＞
ところで、処理液の吐出停止の際にサックバック処理を適切に行うことができず、吐出ノズル１２の内部流路１４内に気泡が混入する場合がある。図１０は、カメラ３５によって取得された画像データＩＭ１の一例を模式的に示す図である。この画像データＩＭ１は供給バルブ１６が閉じた閉鎖状態で取得される。図１０の例では、吐出ノズル１２の内部流路１４に気泡Ｂ１が混入している。つまり、前回の塗布処理の際にサックバック処理が適切に行われずに、内部流路１４に気泡Ｂ１が混入している。気泡Ｂ１は処理液内に形成されており、図１０の例では、処理液をその上側と下側とに分離している。この場合、内部流路１４において気液界面は３つ存在する。つまり、気泡Ｂ１の上端面を示す気液界面と、気泡Ｂ１の下端面を示す気液界面と、処理液の先端面を示す気液界面とが存在する。

このような場合、上述の監視処理（ステップＳ３）により、処理プロセッサ３１は気液界面の位置を３つ検出する。このように複数の気液界面の位置が検出された場合には、吐出ノズル１２の内部流路１４における処理液の状態に異常が生じているといえる。そこで、異常判定（ステップＳ３５）において、処理プロセッサ３１は気液界面の位置が複数検出されたか否かを判定し、気液界面の位置が複数検出されたときには異常が生じたと判定する。このとき、処理プロセッサ３１はその旨を制御部１４０に通知する。制御部１４０は当該通知に応じて例えば報知部４０にその異常を報知させる。

＜吐出中の気泡検出＞
上述の例では、処理液の吐出前の気泡Ｂ１について述べた。しかるに、処理液の吐出中に供給配管１８に気泡が混入する場合もある。この気泡は処理液とともに供給配管１８を移動して吐出ノズル１２の内部流路１４に進入する。そして、当該気泡は吐出ノズル１２の内部流路１４を吐出口１３に向かって移動し、吐出口１３から外部に放出される。この気泡の放出の際に、処理液が四方に飛散する可能性がある。

図１１は、カメラ３５によって取得された画像データＩＭ１の一例を模式的に示す図である。図１１では、処理液が吐出ノズル１２の吐出口１３から吐出される期間（吐出期間）において、カメラ３５によって取得された画像データＩＭ１が示されている。図１１では、カメラ３５によって順次に取得される３つの画像データＩＭ１［ｊ－１］～ＩＭ１［ｊ＋１］が並んで示されている。画像データＩＭ１［ｊ－１］が最も早いタイミングで取得された画像データＩＭ１であり、画像データＩＭ１［ｊ＋１］が最も遅いタイミングで取得された画像データＩＭ１である。図１１の例では、処理液の吐出中の画像データＩＭ１が示されている。

画像データＩＭ１［ｊ－１］においては、吐出ノズル１２の内部流路１４は処理液で充填されており、未だ気泡Ｂ２は含まれていない。ただし、内部流路１４のより上流側では気泡Ｂ２が生じている。この気泡Ｂ２は時間の経過とともに吐出口１３に向かって移動する。画像データＩＭ１［ｊ］においては、内部流路１４において気泡Ｂ２が含まれている。この気泡Ｂ２は時間の経過とともに吐出口１３に向かって移動し、吐出口１３から外部に放出される。図１１の例では、画像データＩＭ１［ｊ＋１］では、当該気泡Ｂ２は既に外部に放出されており、内部流路１４は処理液で再び充填されている。

図１１の例では、画像データＩＭ１［ｊ］の内部流路１４における処理液と気体との存在分布状態は、画像データＩＭ１［ｊ－１］，ＩＭ１［ｊ＋１］の存在分布状態のいずれとも相違している。また、画像データＩＭ１［ｊ＋１］は理想的には画像データＩＭ１［ｊ－１］と一致する。

上述の監視処理（ステップＳ３）によれば、カメラ３５が画像データＩＭ１［ｊ］を取得したときに、処理プロセッサ３１は、その直前に取得された画像データＩＭ１［ｊ－１］と、現在の画像データＩＭ１［ｊ］とに基づいて、画像データＩＭ１［ｊ－１］における気液界面の位置を検出する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。しかしながら、画像データＩＭ１［ｊ－１］には気泡Ｂ２が含まれていないので、気液界面は存在しない。よって、このタイミングでは、気液界面の位置は検出されない。

続いて、カメラ３５が画像データＩＭ１［ｊ＋１］を取得したときに、処理プロセッサ３１は同様にして、画像データＩＭ１［ｊ］，ＩＭ１［ｊ＋１］に基づいて、画像データＩＭ１［ｊ］における気液界面の位置を検出する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。画像データＩＭ１［ｊ］には気泡Ｂ２が含まれているので、処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１［ｊ］における気泡Ｂ２の輪郭面の位置（気液界面の位置）を検出する。

以上のように、本監視処理によれば、処理液の吐出中に吐出ノズル１２の内部流路１４に生じた気泡Ｂ２を検出することができる。

しかしながら、上述の具体例では、処理プロセッサ３１は現在の画像データＩＭ１ではなく、その直前の画像データＩＭ１における気液界面の位置を検出する。よって、処理プロセッサ３１は、画像データＩＭ１［ｊ］を取得したときには、その画像データＩＭ１［ｊ］に気泡Ｂ２が含まれているにもかかわらず、画像データＩＭ１［ｊ－１］には気泡Ｂ２が含まれていないので、当該気泡Ｂ２の気液界面の位置を検出できない。処理プロセッサ３１は上述のように画像データＩＭ１［ｊ＋１］を取得したときに、当該気泡Ｂ２の気液界面の位置を検出する。このように気泡Ｂ２の検出が遅くなる。

そこで、処理プロセッサ３１は処理液の吐出後においては、直前の画像データＩＭ１［ｎ－１］ではなく、現在の画像データＩＭ１［ｎ］における気液界面の位置を検出する。図１２は、差分処理を説明するための図である。図１２に示すように、処理プロセッサ３１は、直前の画像データＩＭ１［ｎ－１］に基づくエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］、および、現在の画像データＩＭ１［ｎ］に基づくエッジ画像ＩＭ２［ｎ］を用いて、差分処理を行う。

エッジ画像ＩＭ２［ｎ］は、現在の画像データＩＭ１［ｎ］に対してエッジ抽出処理を行って取得される画像である。ここでは、画像データＩＭ１［ｎ］は画像データＩＭ１［ｊ］である。言い換えれば、図１２は、カメラ３５が画像データＩＭ１［ｊ］を取得したときの差分処理を示している。エッジ画像ＩＭ２［ｎ］は例えば第１処理メモリ３２に記憶される。

エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］は、直前の画像データＩＭ１［ｎ－１］に対してエッジ抽出処理およびエッジ膨張処理をこの順で行って取得される画像である。ここでは、画像データＩＭ１［ｎ－１］は画像データＩＭ１［ｊ－１］である。直前のエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］は例えば前回のステップＳ３３において第２処理メモリ３３に記憶される。

図１２の例では、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］には、吐出ノズル１２に相当する幅広エッジＷＥ１と、経年要素１９に相当する幅広エッジＷＥ２と、吐出口１３から吐出された処理液の輪郭に相当する幅広エッジＷＥ４とが含まれている。エッジ画像ＩＭ２［ｎ］には、吐出ノズル１２を示すエッジＥ１と、経年要素１９を示すエッジＥ２と、吐出口１３から吐出された処理液の輪郭を示すエッジＥ４と、気泡Ｂ２の上端面および下端面をそれぞれ示すエッジＥ５とが含まれている。

エッジ画像ＩＭ２［ｎ］内のエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ４は、それぞれ、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］内の幅広エッジＷＥ１，ＷＥ２，ＷＥ４と同じ対象を示すので、差分処理により、差分画像ＩＭ４［ｎ］においてキャンセルされる。つまり、エッジ画像ＩＭ２［ｎ］内のエッジＥ５以外のエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ４の各画素の画素値は、差分画像ＩＭ４［ｎ］において「０」（＝１－１）となる。

一方で、幅広エッジＷＥ１，ＷＥ２，ＷＥ４のうちそれぞれエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ４と重複しない領域（以下、それぞれをエッジＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ４と呼ぶ）は、差分画像ＩＭ４［ｎ］において残る。エッジＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ４の各画素の画素値は「１」（＝１－０）である。

エッジ画像ＩＭ２［ｎ］内のエッジＥ５に対応する幅広エッジはエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］には存在しないので、差分画像ＩＭ４［ｎ］において残る。ただし、エッジＥ５の各画素の画素値は「－１」（＝０－１）である。

以上のように、差分画像ＩＭ４［ｎ］には、エッジ画像ＩＭ２［ｎ］における気泡Ｂ２の上端面および下端面をそれぞれ示すエッジＥ５と、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］に由来するエッジＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ４とが含まれる。この差分画像ＩＭ４［ｎ］において、エッジＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ４の各画素の画素値は「１」であり、エッジＥ５の各画素の画素値は「－１」であり、その他の画素の画素値は「０」である。

処理プロセッサ３１は、差分画像ＩＭ４［ｎ］内のエッジＥ５に基づいて、画像データＩＭ１［ｎ］における処理液の気液界面を検出する。ここでは、気液界面の位置は気泡Ｂ２の輪郭面を示す。具体的な処理の一例として、処理プロセッサ３１はエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］に由来するエッジＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ４を切り捨てる。要するに、処理プロセッサ３１は、プラス値（「１」）の画素値を有する画素を切り捨てる。例えば処理プロセッサ３１は当該画素の画素値を「１」から「０」に置き換えてもよい。この切り捨て後の差分画像ＩＭ４［ｎ］（切捨画像）にはエッジＥ５のみが残る。続けて、処理プロセッサ３１は、切り捨て後の差分画像ＩＭ４［ｎ］の各画素の画素値に対して絶対値処理を行ってもよい。言い換えれば、処理プロセッサ３１はエッジＥ５の各画素の画素値を「－１」から「１」に置き換える。処理プロセッサ３１は、プラス値（「１」）の画素値を有する画素の位置に基づいて、気液界面の位置（気泡Ｂ２の輪郭面の位置）を求める。

以上のように、処理プロセッサ３１は処理液の吐出前では、直前の画像データＩＭ１［ｎ－１］における気液界面を検出してサックバック位置を検出しつつ、処理液の吐出後では、現在の画像データＩＭ１［ｎ］における気液界面の位置を検出して、より速やかに気泡Ｂ２を検出する。

図１３は、上述の処理の一例を示すフローチャートである。図１３は、図５のステップＳ３４の具体的な一例に相当する。処理プロセッサ３１は、現在が処理液の吐出後であるか否かを判定する（ステップＳ３４０）。例えば、制御部１４０が供給バルブ１６を閉鎖状態から開放状態に切り替えたことを示す情報を処理プロセッサ３１に通知してもよい。処理プロセッサ３１は当該情報に基づいて、現在が処理液の吐出後であるか否かを判定する。

あるいは、処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１に基づいて、処理液が吐出されたか否かを判定してもよい。例えば処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１に対する画像処理によって処理液の吐出の有無を判定する。例えば処理プロセッサ３１は、画像データＩＭ１のうち、吐出ノズル１２の吐出口１３よりも下側の領域（以下、吐出領域と呼ぶ）の画素値に基づいて、処理液の吐出の有無を判定する。処理液が吐出しているときの吐出領域の画素値は、処理液が吐出していないときの吐出領域の画素値と相違するので、処理プロセッサ３１は吐出領域の画素値に基づいて吐出の有無を判定することができる。例えば、処理液が吐出しているときには、照明３６から処理液で反射した光がカメラ３５によって受光される場合がある。この場合、処理液の吐出中における吐出領域の輝度値は、処理液が吐出していないときの吐出領域の輝度値よりも高くなる。この場合、例えば処理プロセッサ３１は吐出領域の輝度値の平均が基準輝度値よりも高いときに、処理液が吐出されていると判定する。基準輝度値は予め設定されて、記憶媒体（例えば第１処理メモリ３２）に記憶される。

処理液が未だ吐出されていない場合（ステップＳ３４０：ＮＯ）には、処理プロセッサ３１は上述のステップＳ３４１～Ｓ３４３を行う。これにより、処理プロセッサ３１は処理液の吐出前においては、直前の画像データＩＭ１［ｎ－１］に基づいたエッジ画像ＩＭ２［ｎ－１］と、現在の画像データＩＭ１［ｎ］に基づいたエッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ］とを用いて差分処理を行う（ステップＳ３４１）。これによれば、カメラ３５が供給バルブ１６の開放開始の直後に画像データＩＭ１［ｎ］を取得したときに、処理プロセッサ３１はその直前の画像データＩＭ１［ｎ－１］における気液界面、つまり、サックバック位置を検出することができる。

また、処理液の吐出後である場合（ステップＳ３４０：ＹＥＳ）には、処理プロセッサ３１は、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］とエッジ画像ＩＭ２［ｎ］とを用いて差分処理を行って、差分画像ＩＭ４［ｎ］を取得する（ステップＳ３４４、図１２も参照）。次に、処理プロセッサ３１は差分画像ＩＭ４［ｎ］において、エッジ膨張画像ＩＭ３［ｎ－１］に由来するエッジを切り捨てる（ステップＳ３４５）。次に、処理プロセッサ３１は切り捨て後の差分画像ＩＭ４［ｎ］の各画素に対して絶対値処理を行う（ステップＳ３４６）。これにより、差分画像ＩＭ４［ｎ］において、エッジＥ５の各画素の画素値が「－１」から「１」に置き換わる。処理プロセッサ３１は差分画像ＩＭ４［ｎ］においてプラス値の画素値を有する画素に基づいて、気液界面の位置を検出する（ステップＳ３４７）。

＜異常判定＞
処理液の吐出前では、吐出ノズル１２の内部流路１４には処理液の先端面が存在する（図４参照）ので、気泡Ｂ１が生じていなければ、一つの気液界面が検出される。一方で、気泡Ｂ１が生じていれば（図１０参照）、気液界面が複数検出される。よって、処理液の吐出前では、複数の気液界面が検出されると、異常が発生したといえる。そこで、処理プロセッサ３１は処理液の吐出前では、複数の気液界面が検出されたときに、異常が生じたと判定する。

これに対して、正常な処理液の吐出中では、吐出ノズル１２の内部流路１４において処理液の先端面は存在せず、内部流路１４は処理液で充填される。そして、気泡Ｂ２が生じれば（図１１参照）、気液界面が検出される。よって、処理液の吐出中では、気液界面が検出されると、異常が発生したといえる。そこで、処理プロセッサ３１は処理液の吐出中においては、複数の気液界面が検出されたときに、異常が生じたと判定する。

図１４は、上記動作の一例を示すフローチャートである。図１４は、図５のステップＳ３５の異常判定の具体的な一例に相当する。ただし、図１４の例では、サックバック位置の判定についてのステップの図示を省略している。

処理プロセッサ３１は、吐出ノズル１２の吐出口１３から処理液が吐出されているか否かを判定する（ステップＳ３５０）。つまり、処理プロセッサ３１は、現在が処理液の吐出中であるか否かを判定する。

処理液が吐出されていない場合（ステップＳ３５０：ＮＯ）には、処理プロセッサ３１は、複数の気液界面が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３５１）。複数の気液界面が検出されたときには、処理プロセッサ３１は異常が生じたと判定し、制御部１４０にその旨を通知する。制御部１４０は当該通知に応じて例えば報知部４０に異常を報知させる（ステップＳ３５２）。複数の気液界面が検出されていないときには、処理プロセッサ３１はステップＳ３５２を実行しない。

一方で、処理液が吐出されている場合（ステップＳ３５０：ＹＥＳ）には、処理プロセッサ３１は、気液界面が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３５３）。気液界面が検出されたときには、処理プロセッサ３１は異常が生じたと判定し、制御部１４０にその旨を通知する。制御部１４０は当該通知に応じて例えば報知部４０に異常を報知させる（ステップＳ３５４）。

＜処理液の吐出停止＞
次に、処理液の吐出停止の際の作用について説明する。図１５は、カメラ３５によって取得された画像データＩＭ１の一例を模式的に示す図である。図１５では、カメラ３５によって順次に取得される３つの画像データＩＭ１［ｋ－１］～ＩＭ１［ｋ＋１］が示されている。画像データＩＭ１［ｋ－１］が最も早いタイミングで取得された画像データＩＭ１であり、画像データＩＭ１［ｋ＋１］が最も遅いタイミングで取得された画像データＩＭ１である。図１５の例では、処理液の吐出を停止する前後の画像データＩＭ１が示されている。

画像データＩＭ１［ｋ－１］は供給バルブ１６が開放した状態で取得された画像データＩＭ１である。画像データＩＭ１［ｋ－１］においては、処理液が吐出ノズル１２の吐出口１３から吐出されており、その内部流路１４は処理液で充填されている。

画像データＩＭ１［ｋ］は、供給バルブ１６が閉じ、かつ、サックバックバルブ１７が吸い込み動作を行った直後に取得された画像データＩＭ１である。画像データＩＭ１［ｋ］においては、処理液はもはや吐出ノズル１２の吐出口１３から吐出されておらず、その内部流路１４にのみ存在している。処理液の先端面は内部流路１４において吐出口１３よりも上側に位置している。よって、画像データＩＭ１［ｋ－１］および画像データＩＭ１［ｋ］の内部流路１４における処理液と気体との存在分布状態は互いに相違する。

供給バルブ１６が閉鎖した以後は、処理液は内部流路１４において静止する。よって、供給バルブ１６が閉鎖している限り、処理液の先端面の位置は変化しない。したがって、画像データＩＭ１［ｋ］の次に取得された画像データＩＭ１［ｋ＋１］は理想的には画像データＩＭ１［ｋ］と一致する。

図１３の動作によれば、処理液が吐出された後には、処理プロセッサ３１は現在の画像データＩＭ１［ｎ］における気液界面を検出する（ステップＳ３４４～Ｓ３４７）。よって、カメラ３５が画像データＩＭ１［ｋ］を取得したときには、処理プロセッサ３１はその直前の画像データＩＭ１［ｋ－１］と現在の画像データＩＭ１［ｋ］との差分に基づいた気液界面の検出処理（ステップＳ３４４～Ｓ３４７）を行う。画像データＩＭ１［ｋ－１］，ＩＭ１［ｋ］の内部流路１４における存在分布状態は互いに相違するので、処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１［ｋ］の気液界面の位置を検出できる。

要するに、処理プロセッサ３１は、処理液が静止しているときの画像データＩＭ１［ｋ］に基づいてエッジ画像ＩＭ２［ｋ］を取得し、処理液が流れているときの画像データＩＭ１［ｋ－１］に基づいてエッジ膨張画像ＩＭ３［ｋ－１］を取得している。よって、処理プロセッサ３１はこれらの差分処理により、処理液が静止しているときの画像データＩＭ１［ｋ］における気液界面の位置を検出できる。

続いて、カメラ３５が画像データＩＭ１［ｋ＋１］を取得したときにも、処理プロセッサ３１はその直前の画像データＩＭ１［ｋ］と現在の画像データＩＭ１［ｋ＋１］の差分に基づいた気液界面の検出処理（ステップＳ３４４～Ｓ３４７）を行う。しかしながら、画像データＩＭ１［ｋ－１］，ＩＭ１［ｋ］の内部流路１４における存在分布状態は同じであるので、処理プロセッサ３１は画像データＩＭ１［ｋ＋１］の気液界面の位置を検出しない。以後、同様である。

以上のように、本監視処理において最後に検出された気液界面の位置は、処理液の吐出停止後のサックバック位置を示しているといえる。そこで、処理プロセッサ３１は、最後に検出された気液界面の位置をサックバック位置として特定してもよい。また、処理プロセッサ３１はこのサックバック位置が基準範囲内となっているか否かの異常判定を行ってもよい。

また、図１４の異常判定によれば、画像データＩＭ１［ｋ］を取得したタイミングでは、処理液は吐出されていないので、ステップＳ３５１，Ｓ３５２の処理が行われる。よって、処理液の吐出停止の際にサックバック処理が適切に行われずに気泡Ｂ１が混入した場合には、処理プロセッサ３１は複数の気液界面を検出するので、異常が生じたと判定する。

以上、実施の形態が説明されたが、この基板処理装置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。本実施の形態は、その開示の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

例えば、処理ユニット１は、必ずしも塗布処理ユニット１２３または現像処理ユニットＤＥＶに限らない。処理ユニット１は、基板Ｗに対して処理液を吐出する透明な吐出ノズル１２を有していればよい。

また、上述の例では、処理プロセッサ３１は、処理期間（塗布処理中）にカメラ３５によって取得された２つの画像データＩＭ１の差分に基づいて、気液界面を検出した。しかしながら、予めカメラ３５によって撮像された基準画像を第２処理メモリ３３に記憶しておいてもよい。基準画像としては、例えば処理液の正常な吐出中の画像データＩＭ１（例えば図４の画像データＩＭ１［ｉ＋１］）を採用することができる。処理プロセッサ３１は、処理期間において取得された画像データＩＭ１と基準画像との差分に基づいて、画像データＩＭ１における気液界面を検出してもよい。

また、上述の例では、カメラ３５は処理期間の全期間に亘って撮像を行っている。しかしながら、監視すべき期間が処理期間の一部のみで足りる場合には、カメラ３５はその処理期間の一部のみにおいて撮像を行ってもよい。

１０ 基板保持部
１２ ノズル（吐出ノズル）
３０ 画像処理部
３５ カメラ

Claims (8)

1. ノズルの内部流路における処理液と気体との気液界面を検出する検出方法であって、
   前記内部流路の先端口である吐出口から前記処理液を吐出する透明な前記ノズルを含む撮像領域を、カメラが撮像して画像を取得する撮像工程と、
   前記内部流路における前記処理液と前記気体の存在分布状態が異なる２つの前記画像の差分に基づいて、前記内部流路における前記気液界面を検出する検出工程と
   を備える、ノズル内部における気液界面の検出方法。
2. 請求項１に記載のノズル内部における気液界面の検出方法であって、
   前記検出工程は、
   前記カメラが取得した前記２つの前記画像に対してエッジ抽出処理を行って、それぞれ第１エッジ画像および第２エッジ画像を取得するエッジ抽出工程と、
   前記第２エッジ画像に対してエッジを膨張させるエッジ膨張処理を行って、エッジ膨張画像を取得するエッジ膨張工程と、
   前記第１エッジ画像と前記エッジ膨張画像との差分を示す差分画像を取得し、前記差分画像のうち、前記エッジ膨張画像に由来するエッジを除いたエッジに基づいて、前記気液界面を検出する工程と
   を備える、ノズル内部における気液界面の検出方法。
3. 請求項２に記載のノズル内部における気液界面の検出方法であって、
   前記撮像工程において、前記カメラは、前記ノズルの前記内部流路において前記処理液が静止している状態から、前記処理液の吐出を終了して前記処理液が再び静止するまでの処理期間の少なくとも一部にて、順次に前記画像を取得し、
   前記検出工程にて、前記処理期間の少なくとも一部において撮像された前記２つの前記画像に基づいて前記気液界面の位置を検出する、ノズル内部における気液界面の検出方法。
4. 請求項３に記載のノズル内部における気液界面の検出方法であって、
   前記撮像工程において、前記カメラは、前記内部流路において前記処理液が静止しているときに第１画像を取得し、前記処理液が前記吐出口に向かって流れているときに第２画像を取得し、
   前記エッジ抽出工程において、前記第１画像に基づいて前記第１エッジ画像を取得し、前記第２画像に基づいて前記第２エッジ画像を取得する、ノズル内部における気液界面の検出方法。
5. 請求項４に記載のノズル内部における気液界面の検出方法であって、
   前記検出工程において、前記第１画像および前記第２画像に基づいて前記気液界面の位置が複数検出されたときに、異常が生じていると判定する工程をさらに備える、ノズル内部における気液界面の検出方法。
6. 請求項３から請求項５のいずれか一つに記載のノズル内部における気液界面の検出方法であって、
   前記撮像工程にて、前記カメラは、前記ノズルの前記吐出口から前記処理液が吐出される吐出期間において、順次に前記画像を取得し、
   前記エッジ抽出工程において、前記吐出期間にて前記カメラによって取得された現在の前記画像に基づいて前記第１エッジ画像を取得し、前記吐出期間にて現在の前記画像の直前に前記カメラによって取得された前記画像に基づいて前記第２エッジ画像を取得する、ノズル内部における気液界面の検出方法。
7. 請求項６に記載のノズル内部における気液界面の検出方法であって、
   前記検出工程において、前記吐出期間において撮像された前記２つの前記画像に基づいて前記気液界面が検出されたときに、異常が生じていると判定する工程をさらに備える、ノズル内部における気液界面の検出方法。
8. 基板を保持する基板保持部と、
   内部流路の先端口である吐出口から、前記基板保持部によって保持された基板に処理液を吐出する透明なノズルと、
   前記ノズルを含む撮像領域を撮像して、画像を取得するカメラと、
   前記内部流路における前記処理液と気体の存在分布状態が異なる２つの前記画像の差分に基づいて、前記内部流路における前記処理液と前記気体との気液界面を検出する画像処理部と
   を備える、基板処理装置。

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