KR102424060B1 - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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히로아키 카쿠마
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Abstract

[과제] 기판의 단부에 토출된 액주 모양의 처리액을 촬상할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공한다. [해결 수단] 기판 처리 방법은 보관 유지 공정과 회전 공정과 상승 공정과 베벨 처리 공정과 촬상 공정과 감시 공정을 구비한다. 상승 공정에서, 기판 보관 유지부의 외주를 둘러싸는 컵 부재를 상승시키고, 컵 부재의 상단을, 기판 보관 유지부에 보관 유지된 기판의 상면보다 높은 상단 위치에 위치시킨다. 베벨 처리 공정에서, 상단 위치보다 낮은 위치에 있는 노즐의 토출구로부터, 기판 보관 유지부에 보관 유지된 기판의 상면의 단부에, 처리액을 토출한다. 촬상 공정에서, 노즐의 토출구로부터 토출되는 처리액을 포함하는 촬상 영역에서, 기판의 상방의 촬상 위치에서 본 촬상 영역을, 카메라에서 촬상시키고, 촬상 화상을 취득한다. 감시 공정에서, 촬상 화상에 근거하여 처리액의 토출 상태를 판정한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판에 대해서 처리를 실시하는 장치로서, 기판을 수평면 내에서 회전시키면서, 그 기판의 표면에 토출 노즐로부터 처리액을 토출하는 기판 처리 장치가 이용되고 있다. 토출 노즐로부터 기판의 대략 중앙에 착액된 처리액은 기판의 회전에 수반하는 원심력에 의해서 전면(全面)으로 퍼지고, 그 주연으로부터 외측으로 비산한다. 처리액이 기판의 전면으로 퍼짐으로써, 기판의 전면에 대해서 처리액을 작용시킬 수 있다. 처리액으로서는, 기판에 대한 처리에 대응하는 약액 또는 세정액 등이 채용된다.
이러한 기판 처리 장치에서, 처리액이 적절히 토출되고 있는지 아닌지를 감시할 수 있도록, 카메라를 설치하는 기술이 제안되고 있다(특허문헌 1~5).
또 반도체 기판의 제조 공정에서, 그 기판의 주연 단부 상에 잔류한 다양한 막이, 기판의 디바이스면에 악영향을 미칠 수 있다.
여기서, 종래부터, 기판의 주연 단부로부터 상기 막을 제거하기 위한 베벨 처리가 제안되고 있다. 베벨 처리에서는, 기판을 수평면 내에서 회전시키면서, 그 기판의 단부로 토출 노즐로부터 제거용의 처리액을 토출함으로써, 상기 처리액에 의해서 기판의 주연 단부의 막을 제거한다.
일본 공개특허 특개2015-173148호 공보 일본 공개특허 특개2017-29883호 공보 일본 공개특허 특개2015-18848호 공보 일본 공개특허 특개2016-122681호 공보 일본 공개특허 특개2008-135679호 공보
베벨 처리에서는, 기판의 단부에만 처리액을 공급하면 좋기 때문에, 그 처리액의 유량은 적어진다. 즉, 토출 노즐로부터 토출된 액주 모양(液柱狀)의 처리액은 가늘어진다. 따라서, 이 액주 모양의 처리액은, 기판의 회전에 수반하는 기류, 및, 주위에 발생하는 정전기 등의 제요인의 영향을 받기 쉽고, 그 토출 상태는 변동하기 쉽다.
그렇지만, 베벨 처리에서는, 토출 노즐과 기판 사이의 간격이 좁기 때문에, 토출 노즐로부터 토출된 액주 모양의 처리액을 촬상하려면, 공부가 필요하다.
여기서, 본원은, 기판의 단부에 토출된 액주 모양의 처리액을 감시할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기판 처리 방법의 제1 모양은, 기판 보관 유지부에 기판을 보관 유지시키는 보관 유지 공정과, 상기 기판 보관 유지부를 회전시키고, 상기 기판을 회전시키는 회전 공정과, 상기 기판 보관 유지부의 외주를 둘러싸는 컵 부재를 상승시키고, 상기 컵 부재의 상단을, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상면보다 높은 상단 위치에 위치시키는 상승 공정과, 상기 상단 위치보다 낮은 위치에 있는 노즐의 토출구로부터, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상면의 단부에, 처리액을 토출하는 베벨 처리 공정과, 상기 노즐의 상기 토출구로부터 토출되는 처리액을 포함하는 촬상 영역에서, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상방의 촬상 위치에서 본 촬상 영역을, 카메라에서 촬상시키고, 촬상 화상을 취득하는 촬상 공정과, 상기 촬상 화상에 근거하여 상기 처리액의 토출 상태를 판정하는 감시 공정을 구비한다.
기판 처리 방법의 제2 모양은, 제1 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 감시 공정은, 상기 촬상 화상 중 상기 노즐의 바로 아래에 위치하고, 세로 방향보다 가로 방향으로 긴 토출 판정 영역 내의 화소의 휘도값의 제1 통계량이 제1 역치 이상인지 아닌지를 판정하고, 상기 제1 통계량이 상기 제1 역치 이상일 때, 상기 노즐로부터 상기 처리액이 토출되고 있다고 판정하는 공정을 포함한다.
기판 처리 방법의 제3 모양은, 제2 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 감시 공정은, 상기 제1 통계량이 상기 제1 역치보다 큰 제2 역치 이상인지 아닌지를 판정하고, 상기 제1 통계량이 상기 제2 역치 이상일 때, 상기 처리액이 상기 기판의 상기 상면에서 튀어오르는 액 튐이 생기고 있다고 판정하는 공정을 포함한다.
기판 처리 방법의 제4 모양은, 제2 또는 제3 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 감시 공정은, 상기 촬상 화상 중, 상기 토출 판정 영역에 대해서 상기 기판의 회전 방향의 하류측에 설정된 액 튐 판정 영역 내의 화소의 휘도값에 근거하여, 상기 처리액이 상기 기판의 상기 상면에서 튀어오르는 액 튐이 생기고 있는지 아닌지를 판정하는 공정을 포함한다.
기판 처리 방법의 제5 모양은, 제4 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 촬상 화상 중, 상기 토출 판정 영역에 대해서 상기 기판의 회전 방향의 상류측에는, 상기 액 튐 판정 영역이 설정되지 않는다.
기판 처리 방법의 제6 모양은, 제2 내지 제5 중 어느 하나의 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 토출 판정 영역은, 상기 촬상 화상에서 경면 반사에 의해 상기 기판의 상기 상면에 비치는 상기 처리액의 일부가 포함된 위치로 설정된다.
기판 처리 방법의 제7 모양은, 제6 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 카메라의 노광 시간은 상기 기판이 1회전하는데 필요로 하는 시간 이상으로 설정된다.
기판 처리 방법의 제8 모양은, 제6 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 기판이 1회전하는데 필요로 하는 시간 이상의 시간 내에 상기 카메라에 의해서 취득된 복수의 촬상 화상을 적분 또는 평균하여 얻을 수 있는 가공 화상 중 상기 토출 판정 영역 내의 화소의 휘도값에 기초하여, 상기 제1 통계량을 구한다.
기판 처리 방법의 제9 모양은, 제1 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 감시 공정에서, 기계 학습 끝난 분류기에 의해서, 상기 촬상 화상을, 상기 노즐의 선단으로부터 토출된 처리액의 토출 상태를 나타내는 카테고리로 분류한다.
기판 처리 방법의 제10 모양은, 제9 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 감시 공정에서, 상기 촬상 화상으로부터, 상기 노즐의 바로 아래에 위치하고, 세로 방향보다 가로 방향으로 긴 토출 판정 영역을 자르고, 자른 상기 토출 판정 영역의 화상을 상기 분류기에 입력한다.
기판 처리 방법의 제11 모양은, 제1 내지 제10 중 어느 하나의 모양에 관한 기판 처리 방법으로서, 상기 촬상 화상에는, 상기 기판의 주연의 일부가 포함되어 있고, 상기 베벨 처리 공정은, 상기 촬상 화상에 근거하여 상기 기판의 주연의 일부의 기판 주연 위치를 구하는 공정과, 상기 노즐을, 상기 기판 주연 위치로부터 소정 폭만큼 상기 기판의 중심부의 처리 위치로 이동시키는 공정을 포함한다.
기판 처리 장치의 모양은, 기판을 보관 유지하고, 상기 기판을 회전시키는 기판 보관 유지부와, 상기 기판 보관 유지부의 외주를 둘러싸는 컵 부재와, 상기 컵 부재를 상승시키고, 상기 컵 부재의 상단을, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상면보다 높은 상단 위치에 위치시키는 승강 기구와, 상기 상단 위치보다 낮은 위치에 있는 토출구를 갖고, 상기 토출구로부터, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상면의 단부에, 처리액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐의 상기 토출구로부터 토출되는 처리액을 포함하는 촬상 영역에서, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상방의 촬상 위치에서 본 촬상 영역을 촬상하고, 촬상 화상을 취득하는 카메라와, 상기 촬상 화상에 근거하여 상기 처리액의 토출 상태를 판정하는 화상 처리부를 구비한다.
기판 처리 방법의 제1 모양 및 기판 처리 장치의 모양에 의하면, 노즐로부터 토출되는 처리액을 촬상 가능하고, 그 촬상 화상에 근거하여 토출 상태를 적절히 판정할 수 있다.
기판 처리 방법의 제2 모양에 의하면, 처리액의 토출의 유무를 판정할 수 있다.
기판 처리 방법의 제3 모양에 의하면, 토출의 유무에서 이용한 제1 통계량을 이용하여 액 튐의 유무를 판정할 수 있다. 따라서, 연산 처리가 간단하고 쉽다.
기판 처리 방법의 제4 모양에 의하면, 액 튐이 생기기 쉬운 방향으로 설정된 액 튐 토출 영역 내의 화소의 화소값을 이용하고 있다. 따라서, 토출의 유무를 적절히 판정할 수 있다.
기판 처리 방법의 제5 모양에 의하면, 액 튐이 생기기 어려운 영역에 액 튐 판정 영역을 설정하지 않기 때문에, 처리의 부하를 저감할 수 있다.
기판 처리 방법의 제6 모양에 의하면, 경면 반사에 의해, 기판의 상면에 비치는 액주 모양의 처리액의 길이가 길어지므로, 토출 판정 영역을 설정하기 쉽다.
기판 처리 방법의 제7 모양에 의하면, 촬상 화상에서, 기판의 상면의 패턴이 평균화되어 단일화되므로, 기판의 상면에 비치는 처리액의 윤곽을 두드러지게 할 수 있다.
기판 처리 방법의 제8 모양에 의하면, 가공 화상에서, 기판의 상면의 패턴이 평균화되어 단일화되므로, 기판의 상면에 비치는 처리액의 윤곽을 두드러지게 할 수 있다.
기판 처리 방법의 제9 모양에 의하면, 높은 정밀도로 이상을 검출할 수 있다.
기판 처리 방법의 제10 모양에 의하면, 토출 상태와는 관련성이 낮은 영역의 영향을 제거하고 분류를 실시할 수 있으므로, 그 분류 정밀도를 향상할 수 있다.
기판 처리 방법의 제11 모양에 의하면, 노즐을 높은 정밀도로 처리 위치로 이동시킬 수 있다.
[도 1] 기판 처리 장치의 구성의 개략적인 일례를 나타내는 도면이다.
[도 2] 처리 유닛의 구의 개략적인 일례를 나타내는 평면도이다.
[도 3] 처리 유닛의 구성의 개략적인 일례를 나타내는 단면도이다.
[도 4] 카메라에 의해서 취득된 촬상 화상의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
[도 5] 카메라와 카메라 보관 유지부의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
[도 6] 기판 처리의 일례를 나타내는 플로차트(flow chart)이다.
[도 7] 감시 처리의 일례를 나타내는 플로차트(flow chart)이다.
[도 8] 촬상 화상의 일부를 확대한 도면이다.
[도 9] 토출 판정 영역 내의 화소의 휘도값의 일례를 나타내는 그래프이다.
[도 10] 촬상 화상의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
[도 11] 통계량의 시간 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
[도 12] 감시 처리의 일례를 나타내는 플로차트(flow chart)이다.
[도 13] 처리 유닛의 구성의 개략적인 일례를 나타내는 평면도이다.
[도 14] 촬상 화상의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
[도 15] 처리 유닛의 구성의 개략적인 일례를 나타내는 평면도이다.
[도 16] 제어부의 내부 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하면서 실시의 형태에 대해 설명한다. 또, 도면은 개략적으로 나타나는 것으로, 설명의 편의 때문에, 적당, 구성의 생략, 또는, 구성의 간략화가 이루어지는 것이다. 또, 도면에 나타나는 구성 등의 크기 및 위치의 상호 관계는, 반드시 정확하게 기재되는 것이 아니고, 적당 변경될 수 있는 것이다.
또, 이하에 나타나는 설명에서는, 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 교부하여 도시하고, 그러한 명칭과 기능에서도 동일한 것으로 한다. 따라서, 그것들에 대한 상세한 설명을, 중복을 피하기 위해서 생략하는 경우가 있다.
<기판 처리 장치의 개요>
도 1은, 기판 처리 장치(100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치(100)는, 기판(W)에 대해서 처리액을 공급하여 기판(W)에 대한 처리를 실시하는 장치이다. 기판(W)은, 예를 들면 반도체 기판이다. 이 기판(W)은 대략 원판 형상을 가지고 있다.
이 기판 처리 장치(100)는, 기판(W)을 수평면 내에서 회전시키면서, 기판(W)의 단부에 처리액을 공급함으로써, 기판(W)의 주연 단부에 부착된 불요물을 제거할 수 있다. 이 주연 단부의 폭(지름 방향에 따른 폭)은 예를 들면 0.5~3[mm] 정도이다. 불요물로서는, 예를 들면 SiO2막, SiN막 및 폴리 실리콘막 등의 막, 및, 파티클 등을 들 수 있다. 이러한 불요물을 제거하는 처리액으로서는, 불화수소산(HF), 인산(H3PO4), 암모니아(NH3)와 과산화 수소(H2O2)의 혼합 용액(SC-1), 및, 플루오르 질산(불화수소산과 질산(HNO3)의 혼합액) 등을 들 수 있다. 기판 처리 장치(100)는, 기판(W)을 회전시키면서, 기판(W)의 단부에 처리액을 공급함으로써, 불요물을 제거한다. 이러한 처리는 베벨 처리라고도 불린다.
기판 처리 장치(100)는, 인덱서(102), 복수의 처리 유닛(1) 및 주반송 로봇(103)을 구비한다. 인덱서(102)는, 장치 밖로부터 받은 미처리의 기판(W)을 장치 내로 반입함과 동시에, 처리가 끝난 기판(W)을 장치 밖으로 반출하는 기능을 갖는다. 인덱서(102)는, 복수의 캐리어를 재치함과 동시에 이송 로봇을 구비한다(모두 도시 생략). 리어에서는, 기판(W)을 밀폐 공간에 수납하는 FOUP(front opening unified pod) 또는 SMIF(Standard Mechanical Inter Face) 포드, 혹은, 수납한 상태로 기판(W)을 외기에 노출하는 OC(open cassette)를 채용할 수 있다. 이송 로봇은, 상기 캐리어와 주반송 로봇(103) 사이에 기판(W)을 이송한다.
기판 처리 장치(100)에는, 12개의 처리 유닛(1)이 배치되어 있다. 상세한 배치 구성은, 3개의 처리 유닛(1)을 적층한 타워가 주반송 로봇(103)의 주위를 둘러싸도록 4개 배치된다고 하는 것이다. 환언하면, 주반송 로봇(103)을 둘러싸서 배치된 4개의 처리 유닛(1)이 3단으로 적층되고 있고, 도 1은 그 중의 1층을 나타내고 있다. 또, 기판 처리 장치(100)에 탑재되는 처리 유닛(1)의 개수는 12로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 8개 또는 4개여도 좋다.
주반송 로봇(103)은, 처리 유닛(1)을 적층한 4개의 타워의 중앙에 설치되어 있다. 주반송 로봇(103)은, 인덱서(102)로부터 받은 미처리의 기판(W)을 각 처리 유닛(1)에 반입함과 동시에, 각 처리 유닛(1)으로부터 처리가 끝난 기판(W)을 반출하여 인덱서(102)에 건네준다.
<처리 유닛>
다음으로, 처리 유닛(1)에 대해 설명한다. 이하, 기판 처리 장치(100)에 탑재된 12개의 처리 유닛(1) 중 하나를 설명하지만, 다른 처리 유닛(1)에서도 동일하다. 도 2는, 처리 유닛(1)의 평면도이다. 또, 도 3은, 처리 유닛(1)의 종단면도이다.
처리 유닛(1)은, 챔버(10) 내에, 주된 요소로서, 기판(W)을 수평 자세(기판(W)의 법선이 연직 방향을 따르는 자세)로 유지하는 기판 보관 유지부(20)와, 기판 보관 유지부(20)에 보관 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 공급하기 위한 3개의 처리액 공급부(30, 60, 65)와, 기판 보관 유지부(20)의 주위를 둘러싸는 처리 컵(컵 부재)(40)과, 카메라(70)를 구비한다. 또, 챔버(10) 내에서의 처리 컵(40)의 주위에는, 챔버(10)의 내측 공간을 상하로 나누는 칸막이 판(15)이 설치되어 있다. 또 처리 유닛(1)에는, 제어부(9) 및 알림부(93)가 설치되고 있다.
<챔버>
챔버(chamber)(10)는, 연직 방향을 따르는 측벽(11), 측벽(11)에 의해서 둘러싸인 공간의 상측을 막는(閉塞) 천정벽(12) 및 하측을 막는 상벽(13)을 구비한다. 측벽(11), 천정벽(12) 및 상벽(13)에 의해서 둘러싸인 공간이 기판(W)의 처리 공간이 된다. 또, 챔버(10)의 측벽(11)의 일부에는, 챔버(10)에 대해서 주반송 로봇(103)이 기판(W)을 반출입하기 위한 반출 입구 및 그 반출 입구를 개폐하는 셔터가 설치되고 있다(모두 도시 생략).
챔버(10)의 천정벽(12)에는, 기판 처리 장치(100)가 설치되어 있는 클린 룸 내의 공기를 더욱 청정화하여 챔버(10) 내의 처리 공간에 공급하기 위한 팬 필터 유닛(FFU)(14)이 장착되고 있다. 팬 필터 유닛(14)은, 클린 룸 내의 공기를 취입하여 챔버(10) 내로 송출하기 위한 팬 및 필터(예를 들면 HEPA 필터)를 구비하고 있고, 챔버(10) 내의 처리 공간에 청정 공기의 다운 플로우를 형성한다. 팬 필터 유닛(14)으로부터 공급된 청정 공기를 균일하게 분산하기 위해서, 다수의 송풍구멍을 천설한 펀칭 플레이트를 천정벽(12)의 바로 아래에 설치하도록 해도 좋다.
<기판 보관 유지부>
기판 보관 유지부(20)는 예를 들면 스핀 척이다. 이 기판 보관 유지부(20)는, 연직 방향을 따라서 연장되는 회전축(24)의 상단에 수평 자세로 고정된 원판 형상의 스핀 베이스(21)를 구비한다. 스핀 베이스(21)의 하부에는 회전축(24)을 회전시키는 스핀 모터(22)가 설치되고 있다. 스핀 모터(22)는, 회전축(24)을 통해 스핀 베이스(21)를 수평면 내에서 회전시킨다. 또, 스핀 모터(22) 및 회전축(24)의 주위를 둘러싸도록 통 모양의 커버 부재(23)가 설치되고 있다.
원판 형상의 스핀 베이스(21)의 외경은, 기판 보관 유지부(20)에 보관 유지되는 원형의 기판(W)의 지름보다 약간 크다. 따라서, 스핀 베이스(21)는, 보관 유지해야 할 기판(W)의 하면의 전면과 대향하는 보관 유지면(21a)을 가지고 있다.
스핀 베이스(21)의 보관 유지면(21a)의 주연부에는 복수(본 실시 형태에서는 4개)의 척핀(26)이 입설되고 있다. 복수의 척핀(26)은, 원형의 기판(W)의 외주원에 대응하는 원주 상을 따라서 균등한 간격을 두고(본 실시 형태와 같이 4개의 척핀(26)이라면 90° 간격으로) 배치되어 있다. 복수의 척핀(26)은, 스핀 베이스(21) 내에 수용된 도시 생략의 링크 기구에 의해서 연동하여 구동된다. 기판 보관 유지부(20)는, 복수의 척핀(26)의 각각을 기판(W)의 외주단에 맞닿게 하여(當接) 기판(W)을 파지함으로써, 상기 기판(W)을 스핀 베이스(21)의 상방에서 보관 유지면(21a)에 근접한 수평 자세에서 보관 유지할 수 있음과 동시에(도 3 참조), 복수의 척핀(26)의 각각을 기판(W)의 외주단으로부터 이간시켜 파지를 해제할 수 있다.
복수의 척핀(26)에 의한 파지에 의해서 기판 보관 유지부(20)가 기판(W)을 보관 유지한 상태에서, 스핀 모터(22)가 회전축(24)을 회전시킴으로써, 기판(W)의 중심을 통과하는 연직 방향에 따른 회전축(CX) 주위로 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 여기에서는, 기판 보관 유지부(20)는 도 2에서 반시계 회전 방향으로 회전하는 것으로 한다.
<처리액 공급부>
처리액 공급부(30)는 토출 노즐(31)과 고정 부재(32)와 이동 기구(33)를 구비하고 있다. 고정 부재(32)는 토출 노즐(31)을 고정하는 부재이며, 예를 들면 노즐 암(321)과 노즐기대(322)를 구비하고 있다. 노즐 암(321)의 선단에는 토출 노즐(31)이 장착되고 있다. 노즐 암(321)의 기단측은 노즐기대(322)에 고정하여 연결되고 있다. 이동 기구(33)는 이 고정 부재(32)를 변위시킴으로써, 토출 노즐(31)을 이동시킨다. 예를 들면 이동 기구(33)는 모터이며, 노즐기대(322)를, 연직 방향에 따른 축의 주위에서 회동시킨다. 노즐기대(322)가 회동함으로써, 도 2 중의 화살표 AR34에서 나타내듯이, 토출 노즐(31)은 기판(W)의 단부의 상방의 처리 위치와 처리 컵(40)보다 외측의 대기 위치 사이로 수평 방향을 따라서 원호 모양으로 이동한다.
처리액 공급부(30)는 복수의 토출 노즐(31)을 구비하여도 좋다. 도 2 및 도 3의 예에서는, 토출 노즐(31)로서 3개의 토출 노즐(31)이 나타나고 있다. 3개의 토출 노즐(31)은 노즐 암(321)을 통해 노즐기대(322)에 고정되고 있다. 따라서, 3개의 토출 노즐(31)은 서로 동기하여 이동한다. 3개의 토출 노즐(31)은, 처리 위치에서 기판(W)의 둘레 방향을 따라서 나란한 위치에 설치되고 있다. 3개의 토출 노즐(31)의 둘레 방향에서의 간격은 예를 들면 10수[mm] 정도이다.
도 3에 예시하듯이, 토출 노즐(31)은 배관(34)을 통해 처리액 공급원(37)에 접속되고 있다. 배관(34)의 도중에는 개폐 밸브(35)가 설치되고 있다. 토출 노즐(31)의 선단의 하면에는 토출구(미도시)가 형성되고 있다. 개폐 밸브(35)가 열림으로써, 처리액 공급원(37)으로부터의 처리액이 배관(34)의 내부를 흘러 토출 노즐(31)의 토출구로부터 토출된다. 토출 노즐(31)이 처리 위치에서 정지한 상태로 토출된 처리액은, 기판 보관 유지부(20)에 보관 유지된 기판(W)의 상면의 단부에 착액한다. 기판(W)이 회전함으로써, 토출 노즐(31)로부터의 처리액이 기판(W)의 주연 단부의 전(全) 영역에 공급되고, 상기 주연 단부의 불요물이 제거된다(베벨 처리).
배관(34)의 도중에는 각각 석백 밸브(36)가 설치되고 있어도 좋다. 석백 밸브(36)는 처리액의 토출 정지 시에서 배관(34) 내의 처리액을 흡입함으로써, 토출 노즐(31)의 선단으로부터 처리액을 끌어 들인다. 이것에 의해, 토출 정지시에서 처리액이 토출 노즐(31)의 선단으로부터 비교적 큰 덩어리(액체방울)로서 낙하하여 떨어짐이 생기기 어렵다.
복수의 토출 노즐(31)이 설치되는 경우에는, 토출 노즐(31)은, 서로 다른 처리액 공급원(37)에 접속되어도 좋다. 즉 처리액 공급부(30)는, 복수 종의 처리액이 공급되도록 구성되어 있어도 좋다. 혹은, 복수의 토출 노즐(31)의 적어도 2개가 동일한 처리액을 공급해도 좋다.
또, 본 실시 형태의 처리 유닛(1)에는, 상기의 처리액 공급부(30)에 더하여 더 2개의 처리액 공급부(60, 65)가 설치되고 있다. 본 실시 형태의 처리액 공급부(60, 65)는, 상기의 처리액 공급부(30)와 동일한 구성을 구비한다. 즉, 처리액 공급부(60)는 토출 노즐(61)과 고정 부재(62)와 이동 기구(63)를 가지고 있다. 고정 부재(62)는 고정 부재(32)와 동일하게, 노즐 암(621)과 노즐기대(622)를 가지고 있다. 노즐 암(621)의 선단에는 토출 노즐(61)이 장착되고 있고, 그 기단에는 노즐기대(622)가 연결되고 있다. 이동 기구(63)는 예를 들면 모터이며, 노즐기대(622)를 회동시킴으로써, 토출 노즐(61)을, 화살표 AR64에서 나타내듯이 기판(W)의 단부의 상방의 처리 위치와 처리 컵(40)보다 외측의 대기 위치 사이에서 원호 모양으로 이동시킨다. 이 토출 노즐(61)도 기판(W)의 단부에 처리액을 공급한다. 기판(W)이 회전함으로써, 토출 노즐(61)로부터의 처리액이 기판(W)의 주연 단부의 전 영역에 공급되고, 상기 주연 단부의 불요물이 제거된다(베벨 처리).
처리액 공급부(65)는 토출 노즐(66)과 고정 부재(67)와 이동 기구(68)를 가지고 있다. 고정 부재(67)는 노즐 암(671)과 노즐기대(672)를 가지고 있다. 노즐 암(671)의 선단에는 토출 노즐(66)이 장착되고 있고, 그 기단에는 노즐기대(672)가 연결되고 있다. 이동 기구(68)는 예를 들면 모터이며, 노즐기대(672)를 회동시킴으로써, 토출 노즐(66)을, 화살표 AR69에서 나타내듯이 기판(W)의 대략 중앙의 상방의 처리 위치와 처리 컵(40)보다 외측의 대기 위치 사이에서 원호 모양으로 이동시킨다. 이 토출 노즐(66)은 기판(W)의 대략 중앙에 처리액을 공급한다. 기판(W)이 회전함으로써, 토출 노즐(66)로부터의 처리액이 기판(W)의 중심으로부터 퍼져서 그 주연으로부터 외측으로 비산된다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면의 모두에 처리액을 작용시킬 수 있다.
처리액 공급부(60, 65)의 각각도 복수 종의 처리액이 공급되도록 구성되어 있어도 좋다. 혹은, 처리액 공급부(60, 65)의 각각은 단일의 처리액이 공급되도록 구성되어 있어도 좋다.
처리액 공급부(60, 65)는 각각의 토출 노즐(61, 66)이 처리 위치에 위치하는 상태로, 기판 보관 유지부(20)에 보관 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 토출한다. 또, 처리액 공급부(60)의 토출 노즐(61) 및 처리액 공급부(65)의 토출 노즐(66)의 적어도 일방은, 순수한 물 등의 세정액과 가압한 기체를 혼합하여 액체방울을 생성하고, 그 액체방울과 기체의 혼합 유체를 기판(W)에 분사하는 이류체 노즐이어도 좋다. 또, 처리 유닛(1)에 설치되는 처리액 공급부는 3개로 한정되는 것이 아니고, 1개 이상이면 좋다. 처리액 공급부(60, 65)의 각 토출 노즐(61, 66)도, 처리액 공급부(30)과 동일하게 배관을 통해 처리액 공급원에 접속되고, 또 그 배관의 도중에는 개폐 밸브가 설치되고, 또한 석백 밸브가 설치되어도 좋다. 이하에서는, 대표적으로 처리액 공급부(30)를 이용한 베벨 처리에 대해 말한다.
<처리 컵>
처리 컵(40)은, 기판 보관 유지부(20)를 둘러싸도록 설치되고 있다. 처리 컵(40)은 내컵(41), 내컵(42) 및 외컵(43)을 구비하고 있다. 내컵(41), 내컵(42) 및 외컵(43)은 승강 가능하게 설치되고 있다. 구체적으로는, 처리 유닛(1)에는, 승강 기구(44)가 설치되고 있고, 승강 기구(44)는 내컵(41), 내컵(42) 및 외컵(43)을 개별적으로 승강시킬 수 있다. 승강 기구(44)는 예를 들면 볼나사 기구를 가지고 있다.
내컵(41), 내컵(42) 및 외컵(43)이 상승한 상태에서는, 처리 컵(40)의 상단(여기에서는 외컵(43)의 상단)은 기판(W)의 상면에 대해서 상방에 위치하고 있다. 이하에서는, 외컵(43)이 상승한 상태로의 외컵(43)의 상단의 높이 위치를 처리 컵(40)의 상단 위치라고도 부른다. 처리 컵(40)의 상단 위치와 기판(W)의 연직 방향에서의 간격은 예를 들면 2[mm]~10수[mm] 정도로 설정될 수 있다.
내컵(41), 내컵(42) 및 외컵(43)이 상승한 상태에서는, 기판(W)의 주연으로부터 비산한 처리액은 내컵(41)의 내주면에 맞아 낙하한다. 낙하한 처리액은 적당하게 제1 회수 기구(미도시)에 의해서 회수된다. 내컵(41)이 하강하고, 내컵(42) 및 외컵(43)이 상승한 상태에서는, 기판(W)의 주연으로부터 비산한 처리액은 내컵(42)의 내주면에 맞아 낙하한다. 낙하한 처리액은 적당하게 제2 회수 기구(미도시)에 의해서 회수된다. 내컵(41) 및 내컵(42)이 하강하고, 외컵(43)이 상승한 상태에서는, 기판(W)의 주연으로부터 비산한 처리액은 외컵(43)의 내주면에 맞아 낙하한다. 낙하한 처리액은 적당하게 제3 회수 기구(미도시)에 의해서 회수된다. 이것에 의하면, 다른 처리액을 각각 적절히 회수할 수 있다.
이하에서는, 외컵(43)이 상승한 상태를 처리 컵(40)이 상승한 상태로서 설명한다. 즉, 처리 컵(40)이 상승한 상태는, 내컵(41), 내컵(42) 및 외컵(43)의 모두가 상승한 상태와, 내컵(42) 및 외컵(43)만이 상승한 상태와, 외컵(43)만이 상승한 상태를 포함한다.
<칸막이 판>
칸막이 판(15)은, 처리 컵(40)의 주위에서 챔버(10)의 내측 공간을 상하로 나누도록 설치되고 있다. 칸막이 판(15)은, 처리 컵(40)을 둘러싸는 1매의 판 모양 부재여도 좋고, 복수의 판 모양 부재를 이어 맞춘 것이어도 좋다. 또, 칸막이 판(15)에는, 두께 방향으로 관통하는 관통공이나 노치가 형성되고 있어도 좋고, 본 실시 형태에서는 처리액 공급부(30, 60, 65)의 노즐기대(322, 622, 672)를 지지하기 위한 지지축을 통과하기 위한 관통공(미도시)이 형성되고 있다.
칸막이 판(15)의 외주단은 챔버(10)의 측벽(11)에 연결되고 있다. 또, 칸막이 판(15)의 처리 컵(40)을 둘러싸는 단연부는 외컵(43)의 외경보다 큰 지름의 원형 형상이 되도록 형성되고 있다. 따라서, 칸막이 판(15)이 외컵(43)의 승강의 장해가 되지 않는다.
또, 챔버(10)의 측벽(11)의 일부에서, 상벽(13)의 근방에는 배기 덕트(18)가 설치되고 있다. 배기 덕트(18)는 도시 생략의 배기 기구에 연통 접속되고 있다. 팬 필터 유닛(14)으로부터 공급되어 챔버(10) 내를 흘러내리는 청정 공기 중, 처리 컵(40)과 칸막이 판(15) 사이를 통과한 공기는 배기 덕트(18)로부터 장치 밖으로 배출된다.
<카메라>
카메라(70)는, 챔버(10) 내에서 칸막이 판(15)보다 상방에 설치되어 있다. 카메라(70)는, 예를 들면 촬상 소자(예를 들면 CCD(Charge Coupled Device))와, 전자 셔터, 렌즈 등의 광학계를 구비한다. 카메라(70)는, 다음에서 설명하는 촬상 영역을 촬상할 수 있다. 즉, 상기 촬상 영역이란, 기판(W)에 대해서 상방의 촬상 위치에서 본 영역에서, 처리 위치에서의 토출 노즐(31)의 선단과, 그 선단으로부터 기판(W)의 단부에 토출되는 대략 액주 모양의 처리액을 포함하는 영역이다(도 3도 참조).
도 4는, 카메라(70)에 의해서 취득된 화상 데이터(이하, 촬상 화상이라고 부름)(IM1)의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4의 예에서는, 촬상 화상(IM1)에는, 3개의 토출 노즐(31)의 선단이 포함되어 있다. 이 촬상 화상(IM1)에서는, 3개의 토출 노즐(31) 중 중앙에 위치하는 토출 노즐(31)로부터 토출된 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)이 포함되어 있다. 여기서 말하는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)이란, 토출 노즐(31)의 선단으로부터 기판(W)의 상면을 향해 흘러내리는 처리액(Lq1)을 말한다. 카메라(70)는 이 촬상 화상(IM1)을 제어부(9)로 출력한다.
도 2에 예시하듯이, 카메라(70)는 이동 가능하게 설치되면 좋다. 도 2의 예에서는, 카메라(70)는 처리액 공급부(60)의 고정 부재(62)에 고정되고 있다. 보다 구체적인 예로서, 카메라(70)를 보관 유지하는 카메라 보관 유지부(73)가 설치되고 있고, 이 카메라 보관 유지부(73)가 고정 부재(62)의 노즐 암(621)에 연결되고 있다. 예를 들면, 카메라 보관 유지부(73)는 그 기단측에서, 체결 부재(예를 들면 나사)에 의해 노즐 암(621)의 선단부에 고정되고, 선단측에서, 체결 부재에 의해 카메라(70)를 고정하여 보관 유지한다. 카메라 보관 유지부(73)는 예를 들면 금속(예를 들면 스텐레스) 등에 의해 형성된다. 이동 기구(63)는 고정 부재(62)를 변위하게 함으로써, 카메라(70)를 기판(W)의 상방의 촬상 위치로 이동시킨다. 구체적으로는, 이동 기구(63)는 노즐기대(622)를 회동시킴으로써, 카메라(70)를, 기판(W)의 상방의 촬상 위치와 처리 컵(40)보다 외측의 대기 위치 사이로 왕복 이동시킬 수 있다.
도 2의 예에서는, 토출 노즐(31)의 대기 위치는 카메라(70)의 대기 위치에 대해서, 시계 회전 방향으로 대략 90도 어긋난 위치에 있다. 이 토출 노즐(31) 및 카메라(70)는, 각각의 대기 위치로부터 서로 가까워지도록 이동하고, 각각 처리 위치 및 촬상 위치에서 정지한다. 카메라(70)는 그 촬상 위치에서, 토출 노즐(31)의 선단과, 그 선단으로부터 토출되는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)을 포함하는 촬상 영역을 촬상할 수 있는 자세로, 카메라 보관 유지부(73)에 보관 유지되고 있다. 도 2의 예에서는, 카메라 보관 유지부(73)는 노즐 암(621)에 대해서 시계 회전 방향측으로 비스듬하게 돌출되고 있고, 그 선단측에서 카메라(70)를 보관 유지한다.
여기서, 토출 노즐(31)이 처리 위치에서 정지하고, 또한, 카메라(70)가 촬상 위치에서 정지한 상태에서의, 카메라(70)와 토출 노즐(31)의 위치 관계의 일례에 대해 말한다. 이하에서는, 3개의 토출 노즐(31) 중 중앙에 위치하는 토출 노즐(31)을 이용하여 상기 위치 관계를 설명한다.
도 2의 예에서는, 카메라(70)는 평면에서 보면, 토출 노즐(31)에 대해서 기판(W)의 중심측에 위치하고 있다. 즉, 카메라(70)의 기판(W)에 대한 지름 방향의 위치는 토출 노즐(31)의 지름 방향의 위치보다 기판(W)의 중심측에 위치하고 있다.
또 도 2의 예에서는, 카메라(70)는 평면에서 보면, 기판(W)의 지름 방향보다 둘레 방향으로 가까운 방향에서 3개의 토출 노즐(31)의 선단을 촬상하고 있다. 즉, 카메라(70)의 기판(W)에 대한 둘레 방향의 위치는 토출 노즐(31)의 둘레 방향의 위치에 대해서 일방 측으로 어긋나 있다. 또한 바꾸어 말하면, 평면에서 보면, 기판(W)의 중심과 토출 노즐(31)을 묶는 가상 직선 L1과 카메라(70)의 광축이 이루는 각도 θ1(0<θ1<90)는, 직선 L1에 직교하는 가상 직선 L2과 카메라(70)의 광축이 이루는 각도 θ2(0<θ2<90)보다 크다. 이것에 의하면, 촬상 화상(IM1)에서, 처리액(Lq1)의 기판(W)에 대한 착액 위치의 지름 방향 위치를 보기 쉽게 할 수 있다. 다만 각도 θ2가 너무 작으면, 촬상 위치에서 보았을 때, 3개의 토출 노즐(31)이 깊이 방향으로 나란하게 겹칠 수 있다. 이 경우, 3개의 토출 노즐(31)의 모두를 촬상 화상(IM1)에 포함하는 것이 어렵기 때문에, 촬상 위치에서 보았을 때 3개의 토출 노즐(31)이 적당히 가로 방향으로 어긋나도록, 각도 θ2가 설정되면 좋다.
또 카메라(70)가 보다 둘레 방향으로 가까운 방향에서 촬상 영역을 촬상함으로써, 촬상 위치에서 보면, 3개의 토출 노즐(31)은 깊이 방향으로 서로 어긋난다. 이 3개의 토출 노즐(31)의 깊이 방향에서의 간격은 예를 들면 수[mm]~10수[mm] 정도이다. 카메라(70)의 피사계 심도는, 이들 3개의 토출 노즐(31)의 윤곽이 명확하게 되는 정도로 크게 설정된다. 또 카메라(70)와 토출 노즐(31) 사이의 거리는 예를 들면 약 100[mm] 정도이다.
도 2의 예에서는, 카메라(70)는 토출 노즐(31)에 대해서 기판 보관 유지부(20)의 회전 방향의 상류측에 위치하고 있다. 토출 노즐(31)에 대해서 상류측에서는, 그 하류측과 비교하여, 기판(W)의 주연 단부 상의 처리액(Lq1)의 양이 적어질 수 있다. 왜냐하면, 처리액(Lq1)은 기판(W)의 회전에 수반하여 기판(W)의 주연으로부터 외측으로 비산할 수 있기 때문이다. 따라서, 카메라(70)가 토출 노즐(31)에 대해서 상류측에 위치하고 있으면, 처리액(Lq1)이 카메라(70)에 부착하거나, 혹은, 처리액(Lq1)의 기화 성분이 카메라(70)에 대해서 영향을 미치기 어렵다. 즉, 카메라(70)가 토출 노즐(31)에 대해서 상류측에 위치하는 것은, 카메라(70)의 보호라고 하는 관점에서 매우 적합하다.
그런데, 토출 노즐(31)이 처리액(Lq1)을 토출할 때, 처리 컵(40)은 상승한 상태에 있다. 기판(W)의 주연으로부터 비산하는 처리액(Lq1)을 처리 컵(40)으로 받아 들이기 때문이다. 이 상태에서는, 토출 노즐(31)의 선단(토출구)은 처리 컵(40)의 상단 위치보다 낮은 위치에 있다. 예를 들면, 처리 컵(40)의 상단 위치와 기판(W)의 상면 사이의 연직 방향에서의 간격은 약 2[mm]~10수[mm] 정도로 설정되고, 토출 노즐(31)과 기판(W) 사이의 간격은 약 2[mm] 정도 이하(예를 들면 약 1[mm] 정도)로 설정된다.
여기서, 비교를 위해서, 카메라(70)에 의한 촬상 위치를 처리 컵(40)보다 외측으로 설정하는 경우에 대해 말한다. 예를 들면, 처리 컵(40)보다 외측의 공간 중 토출 노즐(31)에 가까운 쪽(도 3의 챔버(10) 내의 오른쪽 위의 영역)에 촬상 위치를 설정한다. 처리 컵(40)의 상단 위치는 토출 노즐(31)의 선단보다 높은 위치에 있으므로, 이 처리 컵(40)이 촬상을 저해할 수 있다. 즉, 처리 컵(40)보다 외측의 촬상 위치로부터 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)을 촬상하려고 해도, 상기 처리액(Lq1)은 처리 컵(40)에 의해서 차단되어 있다. 이 처리 컵(40)을 피할 수 있도록 촬상 위치를 보다 높은 위치로 설정하면, 토출 노즐(31)을 기울기 상방으로부터 촬상하게 된다. 토출 노즐(31)의 선단과 기판(W)의 간격은 좁기 때문에, 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)을 기울기 상방으로부터 촬상하려고 하면, 이번은, 상기 처리액(Lq1)은 그 토출 노즐(31)에 의해서 차단되어 있다.
여기서, 처리 컵(40)보다 외측의 공간 중, 기판(W)의 중심에 대해서 토출 노즐(31)과는 반대측(도 3의 챔버(10) 내의 왼쪽 위의 영역)에 촬상 위치를 설정하는 것도 생각할 수 있다. 이것에 의해, 토출 노즐(31)로부터 토출되는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)을 촬상하는 것은 가능할지도 모른다. 그렇지만, 토출 노즐(31)의 선단과 카메라(70)의 촬상 위치 사이의 거리가 길어지므로, 고해상도의 카메라(70) 또는 망원용의 카메라(70)를 필요로 한다.
이에 대해서, 본 실시의 형태에서는, 촬상 위치가 기판(W)의 상방에 있으므로, 높이 방향에서, 그 촬상 위치를 기판(W)의 상면에 접근하는 것이 용이하고, 카메라(70)의 광축을 수평 방향을 따르게 하기 쉽다. 따라서, 카메라(70)는 처리 컵(40) 및 토출 노즐(31)에 의해서 차단되지 않고, 토출 노즐(31)로부터 토출되는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)을 촬상할 수 있다. 카메라(70)의 광축과 수평면이 이루는 각도는 예를 들면 10수[도] 정도 이하로 설정될 수 있다.
또 평면에서 보면, 카메라(70)를 토출 노즐(31)에 접근하는 것도 가능하다. 따라서, 보다 저해상도의, 또는, 망원을 필요로 하지 않는, 보다 염가의 카메라를 채용할 수 있다. 이러한 카메라의 사이즈는 작기 때문에 매우 적합하다. 도 4의 예에서는, 카메라(70)와 토출 노즐(31) 사이의 거리가 짧기 때문에, 촬상 화상(IM1)에는 기판(W)의 주연의 일부만이 포함되어 있다.
여기서, 카메라(70)의 높이 방향에서의 촬상 위치의 일례 대해 말한다. 카메라(70)의 촬상 위치는, 카메라(70)의 촬상 소자에 의한 수광면의 하단이 처리 컵(40)의 상단 위치와 동일하거나, 또는 상기 상단 위치보다 낮은 위치가 되도록 설정되어도 좋다. 예를 들면 카메라(70)와 기판(W)의 상면 사이의 거리는 1[mm]~5[mm] 정도로 설정될 수 있다. 이것에 의해, 카메라(70)를 기판(W)의 상면에 의해 접근하는 것이 가능하고, 카메라(70)의 광축을 보다 수평 방향을 따르게 할 수 있다.
혹은, 카메라(70)의 케이스의 하단이 처리 컵(40)의 상단 위치와 동일하거나, 또는 상기 상단 위치보다 낮은 위치가 되도록, 카메라(70)의 촬상 위치를 설정해도 좋다.
또 카메라 보관 유지부(73)가 카메라(70)의 하면을 지지하는 경우도 있을 수 있다. 도 5는, 카메라(70) 및 카메라 보관 유지부(73)의 일례를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 5에서는, 기판(W) 및 토출 노즐(31)도 나타나고 있다. 도 5의 예에서는, 카메라 보관 유지부(73)는, L자 모양의 연결 부재(731)와, 카메라(70)의 상면측에 위치하는 상면 부재(732)와, 카메라(70)의 측면측에 위치하는 측면 부재(733)와, 카메라(70)의 하면측에 위치하는 하면 부재(734)를 가지고 있다. 연결 부재(731)는 노즐 암(621)으로부터 수평 방향으로 연장되는 제1 막대 모양 부재와, 제1 막대 모양 부재의 선단으로부터 연직 하부로 연장되는 제2 막대 모양 부재를 가지고 있다. 제2 막대 모양 부재의 선단은 상면 부재(732)에 연결되고 있다. 도 5의 예에서는, 상면 부재(732), 측면 부재(733) 및 하면 부재(734)는 판 모양의 형상을 가지고 있다. 상면 부재(732) 및 하면 부재(734)는 그 두께 방향이 연직 방향을 따르는 자세로 배치되어 있고, 측면 부재(733)는 그 두께 방향이 수평 방향을 따르는 자세로 배치되어 있다. 측면 부재(733)는 상면 부재(732) 및 하면 부재(734)를 연결한다. 하면 부재(734)는 카메라(70)를 지지하는 지지 부재로서도 기능한다.
이러한 구조에서, 카메라(70)의 촬상 위치는, 하면 부재(734)의 하단이 처리 컵(40)의 상단 위치와 동일하거나, 또는 상기 상단 위치보다 낮은 위치가 되도록 설정되어도 좋다. 이것에 의해서, 카메라(70)를 기판(W)의 상면에 의해 접근하는 것이 가능하고, 카메라(70)의 광축을 보다 수평 방향을 따르게 할 수 있다.
<조명부>
도 3에 나타내듯이, 챔버(10) 내에서 칸막이 판(15)보다 상방에는, 조명부(71)가 설치되고 있다. 조명부(71)는 예를 들면 LED(Light Emitting Diode) 등의 광원을 포함한다. 조명부(71)가 조사하는 빛의 파장은 특히 제한되지 않기는 하지만, 예를 들면 가시광선 또는 근적외광을 채용할 수 있다. 도 3의 예에서는, 조명부(71)는 카메라(70)보다 상방에 배치되어 있다. 예를 들면, 조명부(71)는 평면에서 보면 카메라(70)와 겹치는 위치에 배치된다(도 2 참조). 조명부(71)는 카메라 보관 유지부(73)에 의해서 보관 유지되어도 좋다. 예를 들면 조명부(71)는 카메라 보관 유지부(73)의 상면 부재(732)의 상면에 고정되어도 좋다. 통상, 챔버(10) 내는 암실이기 때문에, 카메라(70)가 촬상을 실시할 때는 조명부(71)가 촬상 영역에 빛을 조사한다.
<제어부>
제어부(9)는 기판 처리 장치(100)의 각종 구성을 제어하여 기판(W)에 대한 처리를 진행한다. 또 제어부(9)는 카메라(70)에 의해서 취득된 촬상 화상(IM1)에 대해서 화상 처리를 실시한다. 따라서, 제어부(9)는 화상 처리부로서 기능한다. 카메라(70)는 기판(W)의 상방의 촬상 위치로부터 토출 노즐(31)의 선단을 촬상하므로, 카메라(70)에 의해서 취득되는 촬상 화상(IM1)에는, 토출 노즐(31)로부터 토출되는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)이 적절히 포함되어 있다. 제어부(9)는 이 촬상 화상(IM1)에 대한 화상 처리에 의해, 토출 노즐(31)로부터 토출된 처리액(Lq1)의 토출 상태를 감시한다(베벨 감시). 이 감시 처리의 일례는 후술한다.
제어부(9)의 하드웨어로서의 구성은 일반적인 컴퓨터와 동일하다. 즉, 제어부(9)는, 각종 연산 처리를 실시하는 CPU, 기본 프로그램을 기억하는 읽어내기 전용의 메모리인 ROM, 각종 정보를 기억하는 읽고 쓰기 가능한 메모리인 RAM 및 제어용 소프트웨어나 데이터 등을 기억해 두는 자기 디스크 등을 구비하여 구성된다. 제어부(9)의 CPU가 소정의 처리 프로그램을 실행하는 것에 의해서, 기판 처리 장치(100)의 각 동작 기구가 제어부(9)에 제어되어, 기판 처리 장치(100)에서의 처리가 진행한다. 또 제어부(9)의 CPU가 소정의 처리 프로그램을 실행함으로써, 화상 처리를 실시한다. 또 제어부(9)의 기능의 일부 또는 전부는, 전용의 하드웨어에 의해서 실현되어도 좋다.
<알림부>
알림부(93)는 예를 들면 음성 출력부(예를 들면 스피커 또는 버저) 또는 디스플레이 등이다. 알림부(93)는 작업자에 대해서 다양한의 알림을 실시할 수 있다. 예를 들면 음성 출력부가 알림음(음성)을 출력하거나, 혹은, 디스플레이가 알림 정보를 표시함으로써, 작업자에 대해서 다양한의 알림을 실시할 수 있다. 알림부(93)의 알림은 제어부(9)에 의해서 제어된다.
<제어부의 동작>
도 6은, 기판 처리의 일례를 나타내는 플로차트(flow chart)이다. 우선 스텝 S1에서, 주반송 로봇(103)에 의해서 기판(W)이 기판 보관 유지부(20) 상으로 반송된다. 기판 보관 유지부(20)는, 반송된 기판(W)을 보관 유지한다.
다음으로 스텝 S2에서, 제어부(9)는 이동 기구(33)를 제어하여 토출 노즐(31)을 처리 위치로 이동시키고, 이동 기구(63)를 제어하여 카메라(70)를 촬상 위치로 이동시킨다. 다음으로 스텝 S3에서, 제어부(9)는 승강 기구(44)를 제어하여 처리 컵(40)을 상승시키고, 스핀 모터(22)를 제어하여 스핀 베이스(21)를 회전시킨다. 스핀 베이스(21)의 회전 속도는 예를 들면 약 1000[rpm] 이상으로 설정된다.
다음으로 스텝 S4에서, 제어부(9)는 카메라(70)를 제어하여 촬상을 개시시킨다. 카메라(70)는 소정의 프레임 레이트(frame rate)(예를 들면 60 프레임/초)로 촬상 영역을 촬상하고, 취득한 촬상 화상(IM1)을 제어부(9)에 순차적으로 출력한다. 제어부(9)는 후술하듯이 촬상 화상(IM1)에 대한 화상 처리에 근거하여 처리액(Lq1)의 토출 상태를 감시한다.
다음으로 스텝 S5에서, 제어부(9)는 토출 노즐(31)로부터의 처리액(Lq1)의 토출을 개시한다. 구체적으로는, 제어부(9)는 열림 신호(開信號)를 개폐 밸브(35)에 출력한다. 개폐 밸브(35)는 이 열림 신호에 근거하여 열림 동작을 실시하여 배관(34)을 연다. 이것에 의해, 처리액 공급원(37)으로부터의 처리액(Lq1)이 토출 노즐(31)로부터 토출되고, 기판(W)의 상면의 단부에 착액한다. 처리액(Lq1)의 유량은 예를 들면 수~수십[ml/분] 정도로 설정된다. 이 유량은, 기판(W)의 전면을 처리할 때의 처리액의 유량(예를 들면 처리액 공급부(65)의 토출 노즐(66)로부터 토출되는 처리액의 유량)에 비교하여 적다.
기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 단부에 처리액(Lq1)이 토출되므로, 처리액(Lq1)은 기판(W)의 주연 단부의 전 영역에 작용한다. 이 처리액(Lq1)에 의해, 기판(W)의 주연 단부에 부착한 불요물을 제거할 수 있다(베벨 처리). 3개의 토출 노즐(31)의 토출구에서는, 불요물(예를 들면 막)의 종류에 대응하는 처리액(Lq1)이 순차적으로 토출될 수 있다. 또 3개의 토출 노즐(31)의 적어도 2개의 토출구로부터 동시기에 처리액이 토출되어도 좋다.
이 베벨 처리에서는 처리액(Lq1)의 유량은 적기 때문에, 처리액(Lq1)은 기판(W)의 회전에 수반하는 기류의 영향을 받기 쉽고, 나아가서는, 처리액(Lq1)이 기판(W)의 상면에서 튀어오르는 액 튐이 생기기 쉽다.
여기서, 제어부(9)는 감시 처리에서, 이 처리액(Lq1)의 토출 상태를 감시한다. 감시 처리의 구체적인 동작에 대해서는 후술한다.
제어부(9)는 베벨 처리의 종료 조건이 성립했을 때에, 스텝 S6에서, 토출 노즐(31)로부터의 처리액(Lq1)의 토출을 정지한다. 베벨의 처리의 종료 조건은 특히 한정될 필요는 없지만, 예를 들면 스텝 S5로부터의 경과 시간이 소정 시간에 이른다고 하는 조건을 채용할 수 있다. 제어부(9)는 이 종료 조건의 성립에 응답하여, 닫힘 신호(閉信號)를 개폐 밸브(35)에 출력한다. 개폐 밸브(35)는 이 닫힘 신호에 근거하여 닫힘 동작을 실시하여 배관(34)을 닫는다. 이것에 의해, 처리액(Lq1)의 토출이 종료한다. 또 석백 밸브(36)가 설치되는 경우에는, 제어부(9)는 흡입 신호를 석백 밸브(36)로 출력한다.
처리액(Lq1)의 토출 정지의 뒤에, 기판(W)을 건조시키는 공정이 적당하게 행해져도 좋다. 다음으로 스텝 S7에서, 제어부(9)는 카메라(70)에 촬상을 종료시킨다. 즉, 감시 처리를 종료한다. 다음으로 스텝 S8에서, 제어부(9)는 스핀 모터(22)를 제어하여 스핀 베이스(21)의 회전을 종료하고, 또 승강 기구(44)를 제어하여 처리 컵(40)을 하강시킨다. 다음으로 스텝 S9에서, 제어부(9)는 이동 기구(33) 및 이동 기구(63)를 각각 제어하고, 토출 노즐(31) 및 카메라(70)를 각각의 대기 위치로 이동시킨다.
도 7은, 감시 처리의 동작의 일례를 나타내는 플로차트(flow chart)이다. 도 7에 나타내는 처리 플로우는 예를 들면 촬상 화상(IM1)이 제어부(9)에 입력될 때마다 실행된다. 우선 스텝 S11에서, 제어부(9)는 촬상 화상(IM1) 중 이하에 설명하는 토출 판정 영역(R2)을 특정한다.
도 8은, 촬상 화상(IM1)의 확대도의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8의 예에서는, 하나의 토출 노즐(31)의 선단 부근의 영역 R1을 확대한 도면이 나타나고 있다. 토출 판정 영역(R2)은, 촬상 화상(IM1) 중 토출 노즐(31)의 바로 아래의 영역이며, 토출 노즐(31)로부터 토출되는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)의 일부를 포함하는 영역이다. 이 토출 판정 영역(R2)은 촬상 화상(IM1)에서 토출 노즐(31)과는 떨어진 위치로 설정된다. 또 토출 판정 영역(R2)은 가로 방향으로 긴 장척상(長尺狀)의 형상을 가지고 있다. 즉, 토출 판정 영역(R2)의 세로 방향의 폭은 그 가로 방향의 폭에 비해 좁다. 보다 구체적으로는, 토출 판정 영역(R2)의 가로 방향의 폭은, 토출 노즐(31)로부터 토출되는 처리액(Lq1)의 액주 폭보다 넓고, 예를 들면 정상적인 액주 폭의 3배 이상으로 설정된다. 토출 판정 영역(R2)의 가로 방향의 위치는, 처리액(Lq1)의 폭 방향의 양단이 그 토출 판정 영역(R2) 내에 포함되도록 설정된다. 토출 판정 영역(R2)의 세로 방향의 폭은 적당하게 설정되고, 예를 들면 그 폭은 수 화소에 상당하는 폭이어도 좋다.
이 촬상 화상(IM1) 내의 토출 판정 영역(R2)은 토출 노즐(31)에 대해서 미리 설정된다. 즉, 토출 노즐(31)과 토출 판정 영역(R2)의 상대적인 위치 관계가 미리 설정되어 있다. 이 위치 관계를 나타내는 정보는 제어부(9)의 기억 매체에 기억되고 있어도 좋다.
그런데, 토출 노즐(31)에 대한 카메라(70)의 상대 위치는 이동 기구(33, 63)의 정밀도에 따라 변동할 수 있으므로, 촬상 화상(IM1) 내의 토출 노즐(31)의 위치도 변동할 수 있다. 여기서, 제어부(9)는 촬상 화상(IM1) 내의 토출 노즐(31)의 위치를 특정하고, 특정한 토출 노즐(31)에 대해서 소정의 위치 관계에 있는 토출 판정 영역(R2)을 특정하면 좋다. 이 촬상 화상(IM1) 내의 토출 노즐(31)의 위치를 특정할 수 있도록, 토출 노즐(31)의 선단의 외관을 포함하는 참조 화상도 제어부(9)의 기억 매체에 미리 기억된다. 제어부(9)는 참조 화상에 근거한 패턴 매칭에 의해, 촬상 화상(IM1) 내에서의 토출 노즐(31)의 위치를 특정하고, 그 특정된 토출 노즐(31)에 대해서, 소정의 상대 위치 관계에 근거하여 토출 판정 영역(R2)을 특정한다. 이것에 의해, 촬상 화상(IM1) 내에서 토출 노즐(31)의 위치가 변동해도, 그 토출 노즐(31)의 위치에 대응하여 적절히 토출 판정 영역(R2)을 특정할 수 있다.
토출 노즐(31)이 처리액(Lq1)을 토출하고 있는 상태에서는, 토출 판정 영역(R2)에는, 그 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)의 일부가 포함된다. 조명부(71)가 조사한 빛은 처리액(Lq1)에서 반사하여 카메라(70)로 수광되므로, 처리액(Lq1)을 반영하는 화소의 휘도값은, 다른 화소의 휘도값에 비교하여 높아진다. 또 카메라(70)가 그레이 스케일의 흑백 카메라인 경우에는, 화소의 화소값이 휘도값을 나타낸다고 말할 수 있다. 여기에서는 일례로서, 카메라(70)는 흑백 카메라라고 한다.
도 9는, 토출 판정 영역(R2) 내의 화소의 휘도값(여기에서는 화소값)의 일례를 나타내는 그래프이다. 가로축은, 토출 판정 영역(R2)에서 가로 방향으로 일렬로 나란한 화소의 화소 번호를 나타내고 있고, 세로축은, 토출 판정 영역(R2) 내에서 가로 일렬로 나란한 화소의 화소값을 나타내고 있다. 도 9에 예시하듯이, 처리액(Lq1)의 액주 부분에 상당하는 휘도는 주위보다 높다. 즉, 휘도 분포는 처리액(Lq1)의 액주 형상에 기인한 특징을 가지고 있다.
도 7로 돌아와서, 다음으로 스텝 S12에서, 제어부(9)는, 특정한 토출 판정 영역(R2) 내의 화소의 화소값의 통계량 A1을 산출한다. 이 통계량 A1은 처리액(Lq1)의 토출 상태를 반영한 양이다. 통계량 A1으로서는, 예를 들면 토출 판정 영역(R2) 내의 화소값의 분산(예를 들면 표준 편차)을 채용할 수도 있다. 왜냐하면, 처리액(Lq1)의 토출에 의해서 토출 판정 영역(R2) 내의 일부의 화소(처리액(Lq1)에 대응하는 화소)의 화소값이 증대(도 9 참조)함으로써, 그 분산은 처리액(Lq1)이 토출되어 있지 않은 경우에 비교하여 증대하기 때문이다. 즉, 상기 분산은 처리액(Lq1)의 토출의 유무를 반영한 값이다, 라고 할 수 있다.
상기 분산은, 토출 노즐(31)로부터 토출된 처리액(Lq1)이 기판(W)의 상면에서 튀어오르는 액 튐의 유무를 반영한 값이기도 하다. 그 이유를 다음에 설명한다. 도 10은, 액 튐이 생겼을 때의 촬상 화상(IM1)의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10에 예시하듯이, 액 튐이 생기면, 토출 판정 영역(R2) 내에서 처리액(Lq1)이 차지하는 영역이 넓어진다. 즉, 토출 판정 영역(R2)에서, 처리액(Lq1)의 액주 부분의 옆에는, 액 튐 부분이 포함되어 있고, 전체적으로 처리액(Lq1)이 차지하는 영역이 넓어진다. 처리액(Lq1)의 액 튐 부분에서는, 액주 부분에 비교하여 휘도값의 분포 불규칙해지므로, 결과적으로, 토출 판정 영역(R2) 내의 화소값의 분산은 더욱 증대한다.
도 11은, 통계량 A1의 시간 변화의 일례를 나타내는 그래프이다. 가로축은, 시간을 나타내고 있다. 상기 시간을 나타내는 파라미터로서, 예를 들면 촬상 화상(IM1)에서의 프레임 번호를 채용해도 좋다. 세로축은, 통계량 A1을 나타내고 있다. 여기에서는 통계량 A1으로서 표준 편차를 채용하고 있다. 도 11에서는, 처리액(Lq1)의 토출 시간이 다른 3개의 그래프 G1~G3가 나타나고 있다. 도 11의 예에서는, 그래프 G1의 토출 시간이 가장 길고, 그래프 G3의 토출 시간이 가장 짧다. 또 그래프 G1~G3는, 각각 처리액(Lq1)의 유량이 18[ml/분], 12[ml/분], 8[ml/분]인 경우의 그래프를 나타내고 있다.
그래프 G1 및 그래프 G2는, 처리액(Lq1)이 적절히 토출되었을 경우의 통계량 A1의 시간 변화를 나타내고 있다. 그래프 G3는, 처리액(Lq1)의 토출 개시 직후에서 액 튐이 생겼을 경우의 통계량 A1의 시간 변화를 나타내고 있다. 토출 노즐(31)이 처리액(Lq1)을 토출하지 않을 때에는, 통계량 A1은 역치 Aref1 미만이다. 토출 노즐(31)이 처리액(Lq1)을 토출하면, 통계량 A1은 그 토출에 따라 증대하고, 역치 Aref1를 초과한다. 토출 노즐(31)이 처리액(Lq1)을 정상적으로 토출하고 있을 때는, 통계량 A1은 역치 Aref2 미만이다. 역치 Aref2는 역치 Aref1보다 크다. 역치 Aref1 및 역치 Aref2는 시뮬레이션 또는 실험 등에 의해 미리 설정하는 것이 가능하고, 예를 들면 제어부(9)의 기억 매체에 기억되고 있어도 좋다.
한편으로, 액 튐이 생기면, 통계량 A1은 이 역치 Aref2를 초과한다. 도 11의 예에서는, 가장 유량이 적은 처리액(Lq1)의 토출 개시 직후에서 액 튐이 생기고 있다(그래프 G3 참조). 이것은 다음과 같이 고찰할 수 있다. 즉, 유량이 적은 처리액(Lq1)은, 기판(W)의 회전에 수반하는 기류의 영향을 받기 쉽고, 토출 개시 직후에는 처리액(Lq1)의 흐름이 안정되지 않기 때문으로 고찰할 수 있다.
도 11의 예에서는, 액 튐에 따라 통계량 A1이 큰 폭으로 증대하고 있다. 이것은 이하의 이유에 의하여 고찰할 수 있다.
즉, 베벨 처리에서는, 처리액(Lq1)의 유량이 적고, 처리액(Lq1)의 액주가 가늘기 때문에, 토출 판정 영역(R2)에서 액 튐 부분이 차지하는 면적의, 액주 부분이 차지하는 면적에 대한 비율은, 비교적 커진다. 즉, 베벨 처리에서는, 휘도 분포의 격차가 큰 액 튐 부분이 상대적으로 크게 차지한다.
비교를 위해서, 처리액 공급부(65)에 대해 말한다. 처리액 공급부(65)에서는, 토출 노즐(66)로부터 토출되는 처리액의 유량이 많기 때문에, 그 처리액의 액주는 굵다. 따라서, 액 튐이 발생했다고 해도, 토출 판정 영역에서 액주 부분에 대해서 액 튐 부분이 차지하는 비율은, 베벨 처리만큼 증대하지 않는다.
게다가 처리액 공급부(65)에서는, 토출 노즐(66)과 기판(W) 사이의 간격은 넓게 설정된다. 이것은 유량이 많기 때문이다. 이 경우, 토출 판정 영역은 처리액(Lq1)의 토출 상태를 보다 넓은 범위에서 파악할 수 있도록, 가로 방향보다 세로 방향으로 길게 설정된다. 그리고, 카메라가 수평에 가까운 방향에서 토출 노즐(66)의 선단을 촬상했을 경우, 촬상 화상(IM1)에서 처리액(Lq1)의 액 튐 부분의 세로 방향의 폭이 상대적으로 좁게 보인다. 따라서, 처리액(Lq1)의 액 튐 부분은 그 토출 판정 영역의 하부에만 존재하게 된다. 이 경우, 토출 판정 영역에서 액주 부분에 대해서 액 튐 부분이 차지하는 비율은 그다지 크지 않다.
이에 대해서, 베벨 처리에서는, 토출 노즐(31)의 선단과 기판(W)의 상단 사이의 간격이 좁고, 토출 판정 영역(R2)은 가로로 길게(橫長) 설정된다. 따라서, 처리액(Lq1)의 액 튐 부분은, 촬상 화상(IM1)의 세로 방향에서 토출 판정 영역(R2)의 구석에서 구석까지 존재할 수 있다(도 10도 참조).
이상과 같이, 베벨 처리에서 가로로 긴(橫長) 토출 판정 영역(R2)을 설정함으로써, 액 튐이 생겼을 때에는, 토출 판정 영역(R2)에서 액 튐 부분이 차지하는 비율이 큰 폭으로 증대한다. 따라서, 액 튐의 발생에 의해, 토출 판정 영역(R2) 내의 분산이 큰 폭으로 증대한다. 즉, 베벨 처리에서 가로로 긴 토출 판정 영역(R2)을 설정하기 때문에, 분산은 액 튐의 유무를 반영하기 쉬운 것이다.
도 7을 참조하고, 다음으로 스텝 S13에서, 제어부(9)는 통계량 A1이 역치 Aref1 이상인지 아닌지를 판정한다. 통계량 A1이 역치 Aref1 미만일 때는, 스텝 S14에서, 제어부(9)는 토출 상태가 토출 정지상태라고 판정하고, 처리를 종료한다. 즉, 제어부(9)는 처리액(Lq1)이 아직도 토출되고 있지 않다고 판정하고, 처리를 종료한다.
통계량 A1이 역치 Aref1 이상일 때는, 스텝 S15에서, 제어부(9)는 통계량 A1이 역치 Aref2 미만인지 아닌지를 판정한다. 통계량 A1이 역치 Aref2 미만일 때는, 스텝 S16에서, 제어부(9)는 토출 상태가 정상 토출 상태이라고 판정하고, 처리를 종료한다. 즉, 제어부(9)는 처리액(Lq1)이 정상적으로 토출하고 있다고 판정하고, 처리를 종료한다.
통계량 A1이 역치 Aref2 이상일 때는, 스텝 S17에서, 제어부(9)는 토출 상태가 액 튐 상태이라고 판정하고, 처리를 종료한다. 즉, 제어부(9)는 액 튐이 생기고 있다고 판정하고, 처리를 종료한다. 액 튐이 생기고 있다고 판정했을 때에는, 제어부(9)는 액 튐이 생긴 것을 알림부(93)에 알림시켜도 좋다. 이것에 의하면, 작업자는 액 튐이 생긴 것을 인식할 수 있다.
이상과 같이, 처리 유닛(1)에 의하면, 베벨 처리에서의 처리액(Lq1)의 토출 상태(토출의 유무 및 액 튐의 유무)를 적절히 판정할 수 있다. 게다가, 토출의 유무로 이용한 통계량 A1을 이용하여 액 튐의 유무를 판정할 수 있으므로, 연산 처리가 간단하고 쉽다.
또한 상술의 예에서는, 통계량 A1으로서 분산을 채용했지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 통계량 A1으로서, 토출 판정 영역(R2) 내의 화소의 화소값의 총계(總和)(혹은 평균, 이하 동일)를 채용할 수 있다. 왜냐하면, 토출 판정 영역(R2) 내에서, 처리액(Lq1)에 상당하는 화소의 화소값은 다른 화소의 화소값보다 높기 때문이다(도 9도 참조). 즉, 처리액(Lq1)의 토출에 의해, 상기 총계는 증대한다. 바꾸어 말하면, 상기 총계는 처리액(Lq1)의 토출의 유무를 반영한 값이다.
상기 총계는, 액 튐의 유무를 반영한 값이기도 하다. 그 이유를 다음에 설명한다. 도 10에 예시하듯이, 액 튐이 생기면, 토출 판정 영역(R2) 내에서 처리액(Lq1)이 차지하는 영역이 넓어진다. 즉, 토출 판정 영역(R2) 내에서 높은 휘도값을 가지는 화소수가 더욱 증대하고, 토출 판정 영역(R2) 내의 화소값의 총계가 더욱 증대한다.
상기 토출의 유무 및 액 튐의 유무에 대응하는 상기 총계의 변화의 경향은 도 11의 그래프와 동일하다. 따라서, 총계를 통계량 A1으로서 채용할 수 있다.
또한 액 튐의 유무에 의해서 상기 총계가 큰 폭으로 증대하는 것은, 분산과 동일하게, 베벨 처리에서 가로로 긴 토출 판정 영역(R2)을 설정하고 있기 때문이다, 라고 고찰할 수 있다. 즉, 베벨 처리에서의 가로로 긴 토출 판정 영역(R2)에서, 액주 부분에 대해서 액 튐 부분이 차지하는 비율은 크다. 따라서, 토출 판정 영역(R2) 내의 화소값의 총계는, 처리액(Lq1)이 정상적으로 토출되었을 경우에 비교하여 큰 폭으로 증대한다. 즉, 베벨 처리에서, 상기 총계는 처리액(Lq1)의 액 튐의 유무를 반영하기 쉬운 것이다.
<액 튐 판정 영역>
상술의 예에서는, 토출 판정 영역(R2) 내의 화소의 화소값에 근거하여 액 튐의 유무를 판정한다. 그렇지만, 토출 판정 영역(R2)과는 다른 액 튐 판정 영역(R3)을 설정해도 좋다. 이 액 튐 판정 영역(R3)은 토출 판정 영역(R2)과 동일하게, 촬상 화상(IM1)에서의 토출 노즐(31)의 위치에 대응하여 미리 설정된다. 즉, 촬상 화상(IM1)에서의 토출 노즐(31)과 액 튐 판정 영역(R3)의 상대 위치가 미리 설정된다. 이 상대 위치를 나타내는 정보는 예를 들면 제어부(9)의 기억 매체에 기억된다.
도 8 및 도 10의 예에서는, 액 튐 판정 영역(R3)은 촬상 화상(IM1)에서 토출 판정 영역(R2)과는 떨어져 설정되어 있다. 보다 구체적으로는, 액 튐 판정 영역(R3)은 토출 판정 영역(R2)에 대해서 회전 방향의 하류측에 설정되어 있다. 바꾸어 말하면, 토출 판정 영역(R2)에 대해서 회전 방향의 상류측에는 액 튐 판정 영역(R3)이 설정되지 않아도 좋다. 이것은, 다음의 이유에 의한다. 즉, 베벨 처리에서, 처리액(Lq1)은 기판(W)의 회전에 수반하는 기류의 영향을 받기 쉽기 때문에, 액 튐은 주로 처리액(Lq1)의 착액 위치에 대해서 회전 방향의 하류측에서 생긴다. 여기서, 액 튐이 생기기 쉬운 영역에 액 튐 판정 영역(R3)을 설정하고, 액 튐이 생기기 어려운 영역에서는 액 튐 판정 영역(R3)을 설정하지 않는 것이다.
도 8 및 도 10의 예에서는, 액 튐 판정 영역(R3)은 직사각형 모양의 형상을 가지고 있고, 그 가로 방향에서의 폭은 토출 판정 영역(R2)보다 좁고, 그 세로 방향에서의 폭은 토출 판정 영역(R2)보다 넓다. 이것에 의하면, 보다 효과적으로 액 튐 판정 영역(R3) 내에 액 튐을 포함할 수 있다.
액 튐이 생기지 않을 때에는, 액 튐 판정 영역(R3) 내에는 기판(W)의 상면만이 포함되므로, 액 튐 판정 영역(R3) 내의 화소의 화소값은 작고, 또 그 분포의 불규칙도 작다. 이에 대해서, 액 튐이 생기고 있을 때는, 액 튐 판정 영역(R3) 내에는 처리액(Lq1)의 액 튐 부분이 포함되므로, 그 액 튐 부분에 상당하는 화소의 화소값은 증대한다.
여기서 제어부(9)는, 액 튐 판정 영역(R3) 내의 화소의 화소값에 근거하여 통계량 B1을 산출한다. 통계량 B1은 액 튐의 유무를 반영한 양이며, 예를 들면 액 튐 판정 영역(R3) 내의 화소값의 총계 또는 분산이다. 이 통계량 B1은 통계량 A1과 동일하게, 액 튐의 발생에 의해 증대한다.
도 12는, 감시 처리의 일례를 나타내는 플로차트(flow chart)이다. 도 12에 나타내는 처리 플로우는 예를 들면 촬상 화상(IM1)이 제어부(9)에 입력될 때마다 실행된다. 우선 스텝 S21에서, 제어부(9)는 촬상 화상(IM1) 중 액 튐 판정 영역(R3)을 특정한다. 구체적으로는, 제어부(9)는 참조 화상에 근거한 패턴 매칭에 의해, 촬상 화상(IM1) 내에서의 토출 노즐(31)의 위치를 특정하고, 그 특정된 토출 노즐(31)에 대해서, 소정의 상대 위치 관계에 근거하여 액 튐 판정 영역(R3)을 특정한다. 이것에 의해, 촬상 화상(IM1) 내에서 토출 노즐(31)의 위치가 변동해도, 그 토출 노즐(31)의 위치에 대응하여 적절히 액 튐 판정 영역(R3)을 특정할 수 있다.
다음으로 스텝 S22에서, 제어부(9)는 액 튐 판정 영역(R3) 내의 화소의 화소값의 통계량 B1을 산출한다. 다음으로 스텝 S23에서, 제어부(9)는 통계량 B1이 역치 Bref1 이상인지 아닌지를 판정한다. 역치 Bref1는 예를 들면 시뮬레이션 또는 실험 등에 의해 미리 설정되고, 제어부(9)의 기억 매체에 기억되어도 좋다.
통계량 B1이 역치 Bref1 이상일 때는, 스텝 S24에서, 제어부(9)는 토출 상태는 액 튐 상태이라고 판정하고, 처리를 종료한다. 즉, 제어부(9)는 액 튐이 생기고 있다고 판정하고, 처리를 종료한다.
한편으로, 통계량 B1이 역치 Bref1 미만일 때는, 제어부(9)는 스텝 S24를 실행하지 않고, 처리를 종료한다.
이상과 같이, 제어부(9)는 액 튐 판정 영역(R3) 내의 화소값에 근거하여 액 튐의 유무를 적절히 판정할 수 있다.
또 상술의 예에서는, 토출 판정 영역(R2)에 대해서 회전 방향의 상류측에 액 튐 판정 영역(R3)이 설정되어 있지 않다. 따라서, 그 액 튐 판정 영역(R3)에 대한 연산 처리를 실시하지 않기 때문에, 처리의 부하를 경감할 수 있다.
또한 상술의 예에서는, 통계량 A1의 일례인 분산으로서는, 토출 판정 영역(R2) 내의 전(全) 화소의 화소값의 분산을 채용한다. 그런데, 세로 방향으로 나란한 화소의 화소값을 열마다 적분하고, 그 복수의 열에서의 복수의 적분치의 분산을 채용해도 좋다. 통계량 B1도 마찬가지이다.
<카메라의 고정>
상술의 예에서는, 카메라(70)는, 토출 노즐(61)과 동일하게 고정 부재(62)에 고정되고 있다. 즉, 카메라(70)를 이동시키는 기구와 토출 노즐(61)을 이동시키는 기구를 겸용하고 있다. 따라서, 각각에 전용의 기구를 설치하는 경우에 비교하여, 제조 코스트 및 사이즈를 저감할 수 있다.
도 13은, 처리 유닛(1A)의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 처리 유닛(1A)는 카메라(70)의 고정 대상이라고 하는 점을 제외하고, 처리 유닛(1)과 동일한 구성을 구비하고 있다. 이 처리 유닛(1A)에서, 카메라(70)는, 촬상 대상이 되는 토출 노즐(31)과 동일하게 고정 부재(32)에 고정되고 있다. 보다 구체적으로는, 카메라 보관 유지부(73)는 노즐 암(321)의 측방에서, 노즐 암(321)에 연결되고 있다. 카메라 보관 유지부(73)는 카메라(70)를 보관 유지한다. 카메라(70)는 이 카메라 보관 유지부(73)를 통해 고정 부재(32)에 고정되게 된다. 카메라(70) 및 카메라 보관 유지부(73)는 노즐 암(321)에 대해서, 반시계 회전 방향측(즉 토출 노즐(31)의 대기 위치로부터 처리 위치로 향하는 측)에 배치되어 있다. 또 카메라(70)는, 토출 노즐(31)의 선단 및 그 토출 노즐(31)로부터 토출되는 처리액(Lq1)을 촬상 가능한 자세로, 카메라 보관 유지부(73)에 보관 유지된다.
이동 기구(33)가 노즐기대(322)를 회동시킴으로써, 토출 노즐(31) 및 카메라(70)를, 그 위치 관계를 유지하면서, 각각 처리 위치 및 촬상 위치로 이동시킬 수 있다. 카메라(70)의 촬상 위치와 토출 노즐(31)의 처리 위치의 위치 관계는 처리 유닛(1)과 동일하다.
이 처리 유닛(1A)에 의해서, 처리 유닛(1)과 동일하게, 카메라(70)는 토출 노즐(31)로부터 토출되는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)을 적절히 촬상할 수 있다.
또 카메라(70)가 토출 노즐(31)과 동일한 고정 부재(32)에 고정되므로, 카메라(70)를 토출 노즐(31)에 대해서 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있다. 즉, 처리 유닛(1)에서는, 토출 노즐(31) 및 카메라(70)가 서로 다른 노즐 암(321, 621)에 고정되고 있으므로, 이동 기구(33, 63)의 정밀도로 감안한 것으로, 카메라(70)와 노즐 암(321) 사이에는 비교적 넓은 마진을 설치할 필요가 있는데 대해서, 처리 유닛(1A)에서는, 토출 노즐(31) 및 카메라(70)가 동일한 노즐 암(321)에 고정되므로, 카메라(70)와 노즐 암(321) 사이의 마진을 보다 좁게 설정할 수 있다. 즉 카메라(70)를 보다 노즐 암(321)에 접근할 수 있다. 이것에 의하면, 카메라(70)는 보다 둘레 방향으로 가까운 방향에서 토출 노즐(31)을 촬상할 수 있다. 따라서, 촬상 화상(IM1)에서 처리액(Lq1)의 지름 방향의 토출 위치를 특정하기 쉽다.
<카메라 보호>
처리액(Lq1)이 불화수소산을 포함하는 경우, 카메라(70)의 케이스의 하면 혹은 카메라 보관 유지부(73)의 하면 부재(734)의 하단면은, 내약품성의 재료로 형성되고 있으면 좋다. 요컨데, 카메라(70)를 보호하는 보호 부재(74)가 카메라(70)의 하면측에 설치되고 있으면 좋다. 보호 부재(74)로서는, 불화수소산에 대한 내약품성이 높은, 폴리 테트라 플루오르 에틸렌 등의 불소 수지 또는 염화 비닐 수지 등의 내약품성 수지 또는 스텐레스 등의 금속을 채용할 수 있다.
이것에 의하면, 기판(W)의 상방에 위치하는 카메라(70)가, 처리액(Lq1)의 기화 성분에 의해서 부식될 가능성을 저감할 수 있다. 따라서, 카메라(70)의 신뢰성을 높일 수 있다.
<토출 판정 영역(R2)>
도 14는, 촬상 화상(IM1)의 영역 R1의 다른 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 14에 예시하는 촬상 화상(IM1)에서는, 토출 노즐(31)이 기판(W)의 상면에 포함되어 있다. 이것은, 조명부(71)로부터의 빛이 토출 노즐(31)에서 반사한 후에, 기판(W)의 상면에서 경면 반사하여 카메라(70)의 수광면에서 수광되는 것에 의한다. 즉, 기판(W)의 상면이 미러로서 기능하고 있고, 그 상면에 토출 노즐(31)의 외관이 비치고 있는 것이다.
이러한 촬상 화상(IM1)에서, 토출 판정 영역(R2)은, 기판(W)의 상면에 비치는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)(액주 부분)의 일부가 포함되도록 설정되어도 좋다. 즉, 촬상 화상(IM1)에서, 기판(W)의 상면에 비치는 대략 액주 모양의 처리액(Lq1)을 횡단하도록 토출 판정 영역(R2)이 설정되어도 좋다.
제어부(9)는 상술한 화상 처리와 동일한 화상 처리에 의해서, 토출 판정 영역(R2) 내의 처리액(Lq1)의 액주 폭 및 토출 위치를 특정할 수 있다.
게다가 본 실시의 형태에서는, 카메라(70)의 광축이 보다 수평 방향을 따라서 있으므로, 촬상 화상(IM1)에서, 기판(W)의 상면에 비치는 처리액(Lq1)의 세로 방향의 길이는, 토출 노즐(31)과 기판(W) 사이의 처리액(Lq1)의 길이보다 길어진다. 이것에 의하면, 처리액(Lq1)을 횡단하도록 토출 판정 영역(R2)을 설정하기 쉽다. 또 토출 판정 영역(R2)의 세로 방향의 폭을 보다 넓게 설정할 수 있다.
그런데, 기판(W)의 상면에는, 예를 들면 금속 패턴, 반도체 패턴, 절연층 패턴 및 레지스터 패턴 등의 다양한의 패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에 비치는 처리액(Lq1)은, 이러한 패턴의 영향을 받는다. 이것에 의해, 처리액(Lq1)의 윤곽이 희미해질 수 있다.
여기서, 카메라(70)의 노광 시간을 기판(W)의 1회전에 필요로 하는 회전 시간 이상으로 설정하면 좋다. 이것에 의하면, 촬상 화상(IM1)에서의 기판(W)의 패턴이 평균화되어 단일화되므로, 촬상 화상(IM1)에서의 처리액(Lq1)의 윤곽을 두드러지게 할 수 있다. 이것에 의하면, 처리액(Lq1)의 양단 위치의 특정 정밀도를 향상시키는 것이 가능하고, 나아가서는, 액주폭 및 토출 위치를 보다 높은 정밀도로 구할 수 있다.
혹은, 노광 시간이 회전 시간보다 짧아도 좋다. 제어부(9)는, 회전 시간보다 긴 소정 시간 내에 촬상된 복수의 촬상 화상(IM1)을 적분 또는 평균하고, 소정 시간 마다 가공 화상을 생성해도 좋다. 소정 시간 마다의 가공 화상에서는, 기판(W)의 상면의 패턴이 평균화되어 단일화되므로, 처리액(Lq1)의 윤곽을 두드러지게 할 수 있다.
상술의 예에서는, 토출 판정 영역(R2)에 대해 설명했지만, 액 튐 판정 영역(R3)에서도 동일하다.
<토출 노즐(31)의 위치>
토출 노즐(31)의 처리 위치를 촬상 화상(IM1)에 근거하여 제어해도 좋다. 이하, 구체적으로 설명한다.
토출 노즐(31)의 처리 위치는 기판(W)의 주연으로부터 소정 폭만큼 떨어진 위치이다. 여기서 제어부(9)는 촬상 화상(IM1)에서의 기판(W)의 주연의 위치(이하, 기판 주연 위치라고 부름)를 특정한다. 우선 제어부(9)는 촬상 화상(IM1) 중 이하에 설명하는 주연 영역(R4)을 특정한다.
주연 영역(R4)은 촬상 화상(IM1)에서 기판(W)의 주연의 일부를 포함하는 영역이다. 도 8의 예에서는, 주연 영역(R4)은 직사각형 모양의 형상을 가지고 있다. 이 주연 영역(R4)의 위치는 토출 판정 영역(R2)과 동일하게, 토출 노즐(31)의 위치에 대응하여 미리 설정되어 있다. 즉, 토출 노즐(31)과 주연 영역(R4)의 상대적인 위치 관계가 미리 설정되어 있다. 이 위치 관계를 나타내는 정보는 제어부(9)의 기억 매체에 기억되고 있어도 좋다.
제어부(9)는 패턴 매칭에 의해 촬상 화상(IM1) 내에서의 토출 노즐(31)의 위치를 특정하고, 특정한 토출 노즐(31)의 위치에 근거하여 주연 영역(R4)을 특정한다. 그리고, 제어부(9)는 주연 영역(R4) 내의 기판(W)의 기판 주연 위치를 특정한다. 예를 들면 제어부(9)는 엣지 검출 처리 등의 화상 처리에 근거하여, 기판(W)의 주연을 특정한다. 이것에 의해, 토출 노즐(31)의 위치를 기준으로 한 기판(W)의 기판 주연 위치를 특정할 수 있다.
제어부(9)는 이 기판 주연 위치에 근거하여 토출 노즐(31)의 처리 위치를 결정해도 좋다. 예를 들면 토출 노즐(31)이 올바른 처리 위치에서 정지했을 때에 촬상 화상(IM1)을 미리 취득하고, 그 촬상 화상(IM1)에서 주연 영역(R4) 내의 기판 주연 위치를 미리 구하고, 그 기판 주연 위치를 기준 위치로서 미리 제어부(9)의 기억 매체에 기억한다.
제어부(9)는, 특정한 기판 주연 위치와 기준 위치를 비교하고, 그 차이가 저감하도록, 토출 노즐(31)의 위치를 조정한다. 예를 들면 제어부(9)는, 촬상 화상(IM1)에서 기판 주연 위치가 기준 위치보다 왼쪽 방향으로 어긋나 있을 때는, 이동 기구(33)를 제어하여 토출 노즐(31)을 기판(W)의 중심측으로 이동시키고, 기판 주연 위치가 기준 위치보다 오른쪽 방향으로 어긋나 있을 때는, 이동 기구(33)를 제어하여 토출 노즐(31)을 기판(W)의 주연측으로 이동시킨다. 이것에 의해, 토출 노즐(31)을, 기판 주연 위치보다 소정 폭만 기판(W)의 중심부가 되는 위치로 이동시킬 수 있다.
<촬상 광학계>
도 15는, 처리 유닛(1B)의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 처리 유닛(1B)은 촬상 광학계를 제외하고, 처리 유닛(1)과 동일한 구성을 가지고 있다. 처리 유닛(1B)에서는, 미러(75)가 설치되고 있다. 미러(75)는 기판(W)의 상방의 촬상 위치에 배치되고, 카메라(70)는 기판(W)의 상방 이외의 영역에 배치되어 있다. 도 15에 예시하듯이, 카메라(70)는 평면에서 보면 처리 컵(40)의 상방에 위치해도 좋다. 미러(75)는 촬상 영역으로부터의 빛을 카메라(70)의 수광면을 향해 반사시킨다. 따라서, 카메라(70)는, 기판(W)의 상방의 촬상 위치에서 본 촬상 영역을 촬상할 수 있다.
도 15에 예시하듯이, 미러(75)는 이동 가능하게 설치되고 있으면 좋다. 도 15의 예에서는, 미러(75)는 처리액 공급부(60)의 고정 부재(62)에 고정되고 있다. 보다 구체적인 예로서, 미러(75)를 보관 유지하는 미러 보관 유지부(76)가 설치되고 있고, 이 미러 보관 유지부(76)가 고정 부재(62)의 노즐 암(621)에 연결되고 있다. 예를 들면 미러 보관 유지부(76)는 그 기단측에서, 체결 부재(예를 들면 나사)에 의해 노즐 암(621)의 선단부에 고정되고, 그 선단측에서, 체결 부재에 의해 미러(75)를 고정하여 보관 유지한다. 미러 보관 유지부(76)는 예를 들면 금속(예를 들면 스텐레스) 등에 의해 형성된다. 이동 기구(63)는 노즐기대(622)를 회동시킴으로써, 이 미러(75)를, 기판(W)의 상방의 촬상 위치와 처리 컵(40)보다 외측의 대기 위치 사이로 왕복 이동시킬 수 있다. 이동 기구(63)가 미러(75)를 촬상 위치로 이동시킴으로써, 촬상 영역으로부터의 빛을 미러(75)로부터 카메라(70)에서 반사시킬 수 있다.
미러(75)의 위치(촬상 위치)와 토출 노즐(31)의 평면에서 본 위치 관계는, 처리 유닛(1)에서의 카메라(70)의 위치(촬상 위치)와 토출 노즐(31)의 위치 관계와 동일하다. 촬상 위치는 기판(W)에 가까운 것이 바람직하고, 예를 들면 미러(75)의 반사면의 하단이 처리 컵(40)의 상단 위치와 동일하거나, 또는 상기 상단 위치보다 낮은 위치가 되도록, 촬상 위치를 설정해도 좋다. 혹은, 미러 보관 유지부(76)가, 미러(75)의 하부측에 배치된 하면 부재를 가지고 있을 때는, 상기 하면 부재의 하단이 처리 컵(40)의 상단 위치와 동일하거나, 또는 상기 상단 위치보다 낮은 위치가 되도록, 촬상 위치를 설정해도 좋다. 이것에 의해, 카메라(70)는, 보다 수평에 가까운 방향을 따라서 촬상 위치에서 본 촬상 영역을 촬상할 수 있다. 즉, 촬상 위치로부터의 촬상 방향을 보다 수평을 따르게 하기 쉽다.
처리 유닛(1B)에 의하면, 카메라(70)를 기판(W)의 상방 이외의 영역에 배치할 수 있으므로, 처리액(Lq1)의 카메라(70)에 대한 영향을 저감할 수 있다. 예를 들면 처리액(Lq1)이 카메라(70)에 부착하거나, 혹은, 처리액(Lq1)의 기화 성분이 카메라(70)에 부착할 가능성을 저감할 수 있다. 따라서, 비록 처리액(Lq1)이 불화수소산을 포함하고 있어도, 카메라(70)의 부식을 부르기 어렵다.
또한 카메라(70)는 처리 유닛(1B) 내에서 실질적으로 이동 불능으로 고정되고 있어도 좋고, 혹은 이동 가능하게 고정되고 있어도 좋다.
또 미러(75)는 반드시 처리액 공급부(60)의 고정 부재(62)에 고정되고 있을 필요는 없고, 처리 유닛(1A)의 카메라(70)와 동일하게, 처리액 공급부(30)의 고정 부재(32)에 고정되고 있어도 좋다. 이것에 의하면, 미러(75)를 보다 노즐 암(321)에 접근할 수 있으므로, 촬상 위치로부터의 촬상 방향을 보다 둘레 방향을 따르게 하기 쉽다.
<기계 학습>
상술의 예에서는, 제어부(9)는 촬상 화상(IM1)에 대해서 화상 처리를 실시해서, 처리액(Lq1)의 토출의 유무 및 액 튐의 유무를 판정한다. 그렇지만, 제어부(9)는 기계 학습을 이용하여 판정을 실시해도 좋다.
도 16은, 제어부(9)의 내부 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 제어부(9)는 분류기(91) 및 기계 학습부(92)를 구비하고 있다. 분류기(91)에는, 카메라(70)로부터의 촬상 화상(IM1)이 순차적으로 입력된다. 분류기(91)는, 입력된 각 촬상 화상(IM1)을, 토출 노즐(31)의 토출 상태에 관한 카테고리로 분류한다. 카테고리는 클래스라고도 불릴 수 있다. 카테고리로서는, 토출 정지를 나타내는 제1 카테고리, 정상 토출을 나타내는 제2 카테고리, 및, 액 튐을 나타내는 제3 카테고리를 채용할 수 있다.
이 분류기(91)는, 복수의 교사 데이터를 이용하여 기계 학습부(92)에 의해서 생성된다. 즉, 이 분류기(91)는 기계 학습 끝난 분류기를 말한다. 기계 학습부(92)는, 기계 학습의 알고리즘으로서, 예를 들면, 근방법, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트 또는 뉴럴 네트워크(neural network)(딥 러닝을 포함함) 등을 이용한다. 뉴럴 네트워크(neural network)는 특징량을 자동으로 생성하므로, 설계자가 특징 벡터를 결정할 필요가 없다.
교사 데이터는 화상 데이터, 및, 그 화상 데이터가 어느 카테고리로 분류되는지를 나타내는 라벨을 포함하고 있다. 화상 데이터는, 카메라(70)에 의해서 촬상된 촬상 화상이며, 미리 생성되고 있다. 각 화상 데이터에는, 올바른 카테고리가 라벨로 해서 부여된다. 이 부여는, 작업자에 의해서 실시할 수 있다. 기계 학습부(92)는 이러한 교사 데이터에 근거하여 기계 학습을 실시하여 분류기(91)를 생성한다.
일례로서, 근방법에 의해 프레임을 분류하는 분류기(91)에 대해 설명한다. 분류기(91)는, 특징 벡터 추출부(911)와, 판정부(912)와, 판정 데이터 베이스(913)가 기억된 기억 매체를 구비하고 있다. 특징 벡터 추출부(911)에는, 카메라(70)로부터의 촬상 화상의 각 프레임이 순차적으로 입력된다. 특징 벡터 추출부(911)는 소정의 알고리즘을 따라서 촬상 화상(IM1)의 특징 벡터를 추출한다. 이 특징 벡터는 토출 노즐(31)의 토출 상태에 대응하는 특징량을 나타낸 벡터이다. 상기 알고리즘으로서는, 공지의 알고리즘을 채용할 수 있다. 특징 벡터 추출부(911)는 그 특징 벡터를 판정부(912)에 출력한다.
판정 데이터 베이스(913)에는, 기계 학습부(92)에 의해서 복수의 교사 데이터로부터 생성된 복수의 특징 벡터(이하, 기준 벡터라고 부름)가 기억되고 있고, 그 기준 벡터는 각 카테고리로 분류되고 있다. 구체적으로는, 기계 학습부(92)는 복수의 교사 데이터에 대해서 특징 벡터 추출부(911)와 동일한 알고리즘을 적용하여 복수의 기준 벡터를 생성한다. 그리고 기계 학습부(92)는, 상기 기준 벡터에 대해서 교사 데이터의 라벨(올바른 카테고리)을 부여한다.
판정부(912)는 특징 벡터 추출부(911)로부터 입력된 특징 벡터와, 판정 데이터 베이스(913)에 기억된 복수의 기준 벡터에 근거하여 촬상 화상(IM1)을 분류한다. 예를 들면 판정부(912)는 특징 벡터가 가장 가까운 기준 벡터를 특정하고, 특정한 기준 벡터의 카테고리에 촬상 화상(IM1)을 분류해도 좋다(최근 방법). 이것에 의해, 판정부(912)는, 분류기(91)(특징 벡터 추출부(911))에 입력된 촬상 화상을 카테고리로 분류할 수 있다.
제어부(9)는 분류기(91)에 의해서 각 촬상 화상(IM1)을 제1 카테고리 내지 제3 카테고리의 어느 하나로 분류한다. 이 분류는, 처리액(Lq1)의 토출 상태량이 적절한 범위 내에 있는지 아닌지를 판정하고 있는 것을 의미한다. 기계 학습에 의해 분류를 실시하므로, 높은 정밀도로 이상을 검출할 수 있다.
<분류기에의 입력>
상술의 예에서는, 분류기(91)에의 입력 데이터로서, 촬상 화상(IM1)의 전 영역을 채용하고 있지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 제어부(9)는, 촬상 화상(IM1) 중 토출 판정 영역(R2)의 화상을 자르고, 그 화상을 분류기(91)에 입력해도 좋다. 이 경우, 기계 학습부(92)에 입력되는 학습 데이터라고 해도, 토출 판정 영역(R2)을 나타내는 화상을 채용한다.
이것에 의하면, 분류기(91)는, 토출 상태와는 관련성이 낮은 영역의 영향을 제거하고 분류를 실시할 수 있으므로, 그 분류 정밀도를 향상할 수 있다.
또, 토출 판정 영역(R2)이 세로 방향의 폭으로서 2 이상의 화소에 상당하는 폭을 가지고 있는 경우에는, 분류기(91)로의 입력 데이터로서, 토출 판정 영역(R2)의 세로 방향으로 일렬로 나란한 화소값의 총계인 적분치를 열마다 포함하는 적분치군을 채용해도 좋다.
<서버>
상술의 예에서는, 기판 처리 장치(100)에 설치된 제어부(9)가 기계 학습에 의해서 분류기(91)를 생성하고, 그 분류기(91)에 의해 프레임을 분류한다. 그런데, 이 제어부(9)에 의한 기계 학습 기능(분류기(91) 및 기계 학습부(92))가 적어도 일부의 기능이 서버에 설치되고 있어도 좋다.
이상, 본 기판 처리 장치의 실시의 형태에 대해 설명했지만, 이 실시의 형태는 그 취지를 일탈하지 않는 한에서 상술한 것 이외에 다양한 변경을 실시하는 것이 가능하다. 상술한 각종의 실시의 형태 및 변형예는 적당하게 조합하여 실시할 수 있다.
또 기판(W)으로서는, 반도체 기판을 채용하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 포토마스크(photomask)용 유리 기판, 액정 표시용 유리 기판, 플라스마 표시용 유리 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판 또는 광학 자기 디스크용 기판 등의 기판을 채용해도 좋다.
20 기판 보관 유지부
31, 61, 66 토출 노즐
33, 63 이동 기구
40 컵 부재(처리 컵)
44 승강 기구
70 카메라
75 미러
93 알림부(報知部)
91 분류기
100 기판 처리 장치
W 기판

Claims (14)

  1. 기판 보관 유지부에 기판을 보관 유지시키는 보관 유지 공정과,
    상기 기판 보관 유지부를 회전시키고, 상기 기판을 회전시키는 회전 공정과,
    상기 기판 보관 유지부의 외주를 둘러싸는 컵 부재를 상승시키고, 상기 컵 부재의 상단을, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상면보다 높은 상단 위치에 위치시키는 상승 공정과,
    상기 상단 위치보다 낮은 위치에 있는 복수의 노즐 중 어느 하나의 토출구로부터, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상면의 단부에, 처리액을 토출하는 베벨 처리 공정과,
    카메라로, 상기 토출구로부터 토출되는 처리액을 포함하는 촬상 영역을 촬상하고, 상기 복수의 노즐이 1개의 화상에 들어간, 촬상 화상을 취득하는 촬상 공정과,
    상기 촬상 화상에 근거하여 상기 처리액의 토출 상태를 판정하는 감시 공정
    을 구비하고,
    상기 촬상 공정에서, 상기 카메라를 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상방, 그리고 평면에서 볼 때 상기 복수의 노즐에 대해서 상기 기판의 중심측 및 상기 기판 보관 유지부의 회전 방향의 상류측의 촬상 위치에 배치하고, 상기 복수의 노즐이 상기 촬상 위치에서 보면 서로 겹치지 않고, 상기 촬상 위치에서 보면 깊이 방향으로 서로 어긋나 있는 상태에서, 상기 촬상 화상을 취득하는, 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 위치는, 상기 카메라의 수광면의 하단 높이 위치가, 상기 컵 부재의 상기 상단 위치와 같게 되는 위치, 또는 상기 상단 위치보다 낮은 위치인, 기판 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 촬상 공정에서, 상기 카메라에 근접하여 배치된 광원이 상기 촬상 영역에 광을 조사하는, 기판 처리 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 감시 공정은,
    상기 촬상 화상 중 상기 노즐의 바로 아래에 위치하고, 세로 방향보다 가로 방향으로 긴 토출 판정 영역 내의 화소의 휘도값의 제1 통계량이 제1 역치 이상인지 아닌지를 판정하고, 상기 제1 통계량이 상기 제1 역치 이상일 때, 상기 노즐로부터 상기 처리액이 토출되고 있다고 판정하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감시 공정은,
    상기 제1 통계량이 상기 제1 역치보다 큰 제2 역치 이상인지 아닌지를 판정하고, 상기 제1 통계량이 상기 제2 역치 이상일 때, 상기 처리액이 상기 기판의 상기 상면에서 튀어오르는 액 튐이 생기고 있다고 판정하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 감시 공정은,
    상기 촬상 화상 중, 상기 토출 판정 영역에 대해서 상기 기판의 회전 방향의 하류측에 설정된 액 튐 판정 영역 내의 화소의 휘도값에 근거하여, 상기 처리액이 상기 기판의 상기 상면에서 튀어오르는 액 튐이 생기고 있는지 아닌지를 판정하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 촬상 화상 중, 상기 토출 판정 영역에 대해서 상기 기판의 회전 방향의 상류측에는, 상기 액 튐 판정 영역이 설정되지 않는, 기판 처리 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 토출 판정 영역은, 상기 촬상 화상에서 경면 반사에 의해 상기 기판의 상기 상면에 비치는 상기 처리액의 일부가 포함된 위치로 설정되는, 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 카메라의 노광 시간은 상기 기판이 1회전하는데 필요한 시간 이상으로 설정되는, 기판 처리 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기판이 1회전 하는데 필요한 시간 이상의 시간 내에 상기 카메라에 의해서 취득된 복수의 촬상 화상을 적분 또는 평균하여 얻어지는 가공 화상 중 상기 토출 판정 영역 내의 화소의 휘도값에 기초하여, 상기 제1 통계량을 구하는, 기판 처리 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 감시 공정에서,
    기계 학습 끝난 분류기에 의해서, 상기 촬상 화상을, 상기 노즐의 선단으로부터 토출된 처리액의 토출 상태를 나타내는 카테고리로 분류하는, 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 감시 공정에서,
    상기 촬상 화상으로부터, 상기 노즐의 바로 아래에 위치하고, 세로 방향보다 가로 방향으로 긴 토출 판정 영역을 자르고, 자른 상기 토출 판정 영역의 화상을 상기 분류기에 입력하는, 기판 처리 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 촬상 화상에는, 상기 기판의 주연의 일부가 포함되어 있고,
    상기 베벨 처리 공정은,
    상기 촬상 화상에 근거하여 상기 기판의 주연의 일부의 기판 주연 위치를 구하는 공정과,
    상기 노즐을, 상기 기판 주연 위치로부터 소정 폭만큼 상기 기판의 중심부의 처리 위치로 이동시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  14. 기판을 보관 유지하고, 상기 기판을 회전시키는 기판 보관 유지부와,
    상기 기판 보관 유지부의 외주를 둘러싸는 컵 부재와,
    상기 컵 부재를 상승시키고, 상기 컵 부재의 상단을, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상면보다 높은 상단 위치에 위치시키는 승강 기구와,
    상기 상단 위치보다 낮은 위치에 있는 토출구를 갖고, 상기 토출구로부터, 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상면의 단부에, 처리액을 토출하는 복수의 노즐과,
    상기 토출구로부터 토출되는 처리액을 포함하는 촬상 영역을 촬상하고, 상기 복수의 노즐이 1개의 화상에 들어간, 촬상 화상을 취득하는 카메라와,
    상기 촬상 화상에 근거하여 상기 처리액의 토출 상태를 판정하는 화상 처리부
    를 구비하고,
    상기 카메라는 상기 기판 보관 유지부에 보관 유지된 상기 기판의 상방, 그리고 평면에서 볼 때 상기 복수의 노즐에 대해서 상기 기판의 중심측 및 상기 기판 보관 유지부의 회전 방향의 상류측의 촬상 위치에 위치하고, 상기 복수의 노즐이 상기 촬상 위치에서 보면 서로 겹치지 않고, 상기 촬상 위치에서 보면 깊이 방향으로 서로 어긋나 있는 상태에서 상기 촬상 화상을 취득하는, 기판 처리 장치.
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