KR20210154787A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

처리 대상이 되는 기판의 종류에 상관없이, 노즐로부터의 처리액의 토출을 확실하게 검출할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것으로서, 상면 처리액 노즐(30)은, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상방의 처리 위치와 처리 컵(40)보다도 외측의 대기 위치의 사이에서 왕복 이동한다. 처리 위치로 이동한 상면 처리액 노즐(30)이 처리액을 토출하기 전에 카메라(70)가 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하여 토출 기준 화상을 취득한다. 그 후, 카메라(70)가 연속하여 촬상 영역을 촬상하여 취득한 복수의 감시 대상 화상과 토출 기준 화상을 순차적으로 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정한다. 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)을 처리할 때마다 토출 기준 화상을 취득하고 있으므로, 감시 대상 화상 및 토출 기준 화상의 쌍방의 배경으로서 비치는 기판 표면의 영향을 배제하여 처리액의 토출을 확실하게 검출할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}
본 발명은, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 박판상의 정밀 전자 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 칭한다)에 노즐로부터 처리액을 토출하여 소정의 처리를 행하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 디바이스 등의 제조 공정에 있어서는, 기판에 대하여 순수, 포토레지스트액, 에칭액 등의 다양한 처리액을 공급하여 세정 처리나 레지스트 도포 처리 등의 기판 처리를 행하고 있다. 이들 처리액을 사용한 액 처리를 행하는 장치로는, 기판을 수평 자세로 회전시키면서, 그 기판의 표면에 노즐로부터 처리액을 토출하는 기판 처리 장치가 폭넓게 이용되고 있다.
이러한 기판 처리 장치에 있어서는, 유량계의 출력이나 펌프의 동작 확인에 의해서 노즐로부터 처리액이 토출되고 있는지 여부의 확인이 행해지는데, 보다 확실히 토출의 유무를 판정하는 수법으로서, 예를 들면 특허 문헌 1에는 CCD 카메라 등의 촬상 수단을 설치하여 노즐로부터의 처리액 토출을 직접적으로 감시하는 것이 제안되어 있다.
일본국 특허공개 평 11－329936호 공보
그러나, 촬상 수단에 의해서 노즐로부터의 처리액 토출을 직접적으로 감시하는 경우에는, 처리 대상이 되는 기판의 종류에 따라서 촬상시의 배경이 다르다. 즉, 일반적으로 기판의 표면에는 레지스트막이나 절연막 등의 다양한 막이 성막되어 패턴 형성이 이루어지고 있다. 그리고, 그러한 막의 종류나 형성된 패턴에 따라서 기판 표면의 반사율은 크게 달라지게 되고, 그 결과 처리 대상이 되는 기판의 종류에 따라서 촬상시의 배경이 다르게 되는 것이다. 또한, 동일한 종류의 막이 형성되어 있다고 해도, 예를 들면 불산을 이용한 에칭 처리를 행할 때는, 처리 시간의 경과와 함께 막의 부식이 진행되어 기판 표면의 반사율도 변화하는 경우가 있다. 이 때문에, 표면에 성막된 막의 종류, 형성된 패턴, 처리 내용 등의 다양한 요인에 의해, 촬상 수단에 의해서 촬상되는 화상의 노이즈가 커져 노즐로부터의 처리액의 토출을 정확하게 검출할 수 없다고 하는 문제가 발생한다.
또한, 특허 문헌 1에 개시되는 기술에서는, 촬상 수단에 의해서 노즐로부터의 처리액 토출을 감시하고 있으므로, 예를 들면 노즐로부터 필요 이상 흘러나온 경우에는 이를 검출하는 것이 가능하지만, 노즐 자체의 위치 어긋남이 발생했다고 해도 이를 검출할 수 없다. 일반적으로 기판 처리 장치에서는, 처리액을 토출하는 노즐은 회전식의 아암 등에 의해서 대기 위치와 처리 위치 간에서 이동 가능하게 되어 있고, 소정의 타이밍에서 미리 티칭된 처리 위치로 이동하여 처리액의 토출 처리를 행한다.
그러나, 메인티넌스 시의 조정 미스나 경시 변화 등에 의해서, 노즐이 티칭된 처리 위치로부터 어긋난 위치로 이동하여 처리액을 토출하는 경우가 있다. 이러한 노즐의 위치 어긋남이 발생한 경우, 본래 기대되는 처리 결과를 얻을 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 처리 대상이 되는 기판의 종류에 상관없이, 노즐로부터의 처리액의 토출을 확실하게 검출할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 제1의 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 노즐의 위치 어긋남 검출할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 제2의 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 기판 처리 장치로서, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵과, 처리액을 토출하는 노즐과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 상방의 처리 위치와 상기 컵보다도 외측의 대기 위치의 사이에서 상기 노즐을 이동시키는 구동부와, 상기 처리 위치에 있어서의 상기 노즐의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하는 촬상부와, 상기 처리 위치로 이동한 상기 노즐이 처리액을 토출하기 전에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 제1의 기준 화상과 그 후에 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상을 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 판정부를 구비하고, 상기 촬상부는, 상기 기판 유지부가 새로운 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 상기 노즐이 상기 처리 위치로 이동할 때마다 제1 기준 화상을 취득하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상 중 상기 노즐의 선단으로부터 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 이르기까지의 일부를 포함하여 설정된 판정 영역을 기억하는 기억부를 더 구비하고, 상기 판정부는, 제1 기준 화상 및 감시 대상 화상의 상기 판정 영역에 있어서의 차분이 소정의 역치 이상이면 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3의 발명은, 청구항 2의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 촬상부는, 상기 기판 유지부가 새로운 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 상기 노즐이 상기 대기 위치로부터 상기 처리 위치를 향해서 이동을 개시한 시점부터 소정 간격으로 연속하여 상기 촬상 영역을 촬상하고, 상기 판정부는, 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분이 일정치 이하이면, 상기 노즐의 이동이 정지했다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4의 발명은, 청구항 3의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 판정부는, 상기 촬상부에 의해서 연속해 취득되는 화상 중 상기 노즐의 이동이 정지했다고 판정한 시점에서의 화상을 제1 기준 화상으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5의 발명은, 청구항 4의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 판정부는, 상기 노즐의 이동 정지를 판정한 후에 상기 촬상부가 연속하여 취득한 복수의 감시 대상 화상과 제1 기준 화상을 순차적으로 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 6의 발명은, 청구항 5의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 판정부는, 상기 판정 영역의 면적으로 정규화하여 제1 기준 화상과 감시 대상 화상의 비교를 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 7의 발명은, 청구항 6의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 판정부는, 제1 기준 화상과 소정수의 감시 대상 화상의 차분의 이동 평균이 소정의 역치 이상이면 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 8의 발명은, 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 하나의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 판정부는, 상기 노즐이 상기 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 제2 기준 화상과 제1 기준 화상을 비교하여 상기 노즐의 상기 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 9의 발명은, 청구항 8의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 판정부는, 제2 기준 화상 및 제1 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 좌표의 차가 소정의 역치 이상이면 상기 노즐의 위치가 이상하다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 10의 발명은, 청구항 8의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 판정부는, 제2 기준 화상과 제1 기준 화상의 비교 결과에 의거하여 제1 기준 화상 및 감시 대상 화상에 있어서의 상기 판정 영역의 위치를 이동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 11의 발명은, 기판 처리 방법으로서, 기판 유지부에 새로운 처리 대상이 되는 기판을 유지하는 유지 공정과, 상기 기판 유지부에 새로운 처리 대상이 되는 기판이 유지된 후, 상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵보다도 외측의 대기 위치로부터 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 상방의 처리 위치를 향해서 처리액을 토출하는 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정과, 상기 처리 위치에 있어서의 상기 노즐의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상부에 의해서 촬상하는 촬상 공정과, 상기 처리 위치로 이동한 상기 노즐이 처리액을 토출하기 전에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 제1 기준 화상과 그 후에 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상을 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 토출 판정 공정을 구비하고, 상기 촬상 공정에서는, 상기 기판 유지부가 새로운 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 상기 노즐이 상기 처리 위치로 이동할 때마다 제1 기준 화상을 취득하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 12의 발명은, 청구항 11의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상 중 상기 노즐의 선단으로부터 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 이르기까지의 일부를 포함하는 판정 영역을 미리 설정하는 공정을 더 구비하고, 상기 토출 판정 공정에서는, 제1 기준 화상 및 감시 대상 화상의 상기 판정 영역에 있어서의 차분이 소정의 역치 이상이면 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 13의 발명은, 청구항 12의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 촬상 공정에서는, 상기 기판 유지부가 새로운 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 상기 노즐이 상기 대기 위치로부터 상기 처리 위치를 향해서 이동을 개시한 시점부터 소정 간격으로 연속하여 상기 촬상 영역을 촬상하고, 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분이 일정치 이하이면 상기 노즐의 이동이 정지했다고 판정하는 정지 판정 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 14의 발명은, 청구항 13의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 촬상부에 의해서 연속하여 취득되는 화상 중 상기 노즐의 이동이 정지했다고 판정된 시점에서의 화상을 제1 기준 화상으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 15의 발명은, 청구항 14의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 토출 판정 공정에서는, 상기 노즐의 이동이 정지했다고 판정된 후에 상기 촬상부가 연속하여 취득한 복수의 감시 대상 화상과 제1 기준 화상을 순차적으로 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 16의 발명은, 청구항 15의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 토출 판정 공정에서는, 상기 판정 영역의 면적으로 정규화하여 제1 기준 화상과 감시 대상 화상의 비교를 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 17의 발명은, 청구항 16의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 토출 판정 공정에서는, 제1 기준 화상과 소정수의 감시 대상 화상의 차분의 이동 평균이 소정의 역치 이상이면 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 18의 발명은, 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 하나의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 노즐이 상기 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 제2 기준 화상과 제1 기준 화상을 비교하여 상기 노즐의 상기 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하는 위치 판정 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 19의 발명은, 청구항 18의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 위치 판정 공정에서는, 제2 기준 화상 및 제1 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 좌표의 차가 소정의 역치 이상이면 상기 노즐의 위치가 이상하다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 20의 발명은, 청구항 18의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 토출 판정 공정에서는, 제2 기준 화상과 제1 기준 화상의 비교 결과에 의거하여 제1 기준 화상 및 감시 대상 화상에 있어서의 상기 판정 영역의 위치를 이동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 21의 발명은, 기판 처리 장치로서, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵과, 처리액을 토출하는 노즐과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 상방의 처리 위치와 상기 컵보다도 외측의 대기 위치의 사이에서 상기 노즐을 이동시키는 구동부와, 상기 처리 위치에 있어서의 상기 노즐의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하는 촬상부와, 상기 노즐이 상기 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 위치 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 좌표를 특정하여 상기 노즐의 선단을 포함하는 직사각형 영역을 레퍼런스 패턴으로서 설정하는 설정부와, 상기 기판 유지부가 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 상기 노즐이 상기 처리 위치로 이동했을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상에 있어서의 상기 레퍼런스 패턴에 대응하는 일부 영역 화상과 상기 위치 기준 화상에 있어서의 상기 레퍼런스 패턴을 비교하여 상기 노즐의 상기 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 22의 발명은, 청구항 21의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 설정부는, 상기 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상기 노즐이 소정 방향으로 소정량 이동했을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 참조 화상과 상기 위치 기준 화상의 차분인 차분 화상으로부터 상기 노즐의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 23의 발명은, 청구항 22의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 설정부는, 상기 차분 화상에 있어서의 계조치 프로파일로부터 상기 노즐의 폭방향 양단 및 선단의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 24의 발명은, 청구항 21 내지 청구항 23 중 어느 하나의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 설정부는, 상기 노즐의 토출폭 및 상기 노즐의 선단과 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 거리에 의거하여 상기 위치 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 선단으로부터 토출된 처리액이 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 도달하기까지의 액주 부분을 포함하는 토출 판정 영역을 설정하고, 상기 판정부는, 상기 처리 위치로 이동한 상기 노즐이 처리액을 토출하기 전에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 토출 기준 화상에 있어서의 상기 토출 판정 영역과, 그 후에 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상에 있어서의 상기 토출 판정 영역을 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 25의 발명은, 청구항 24의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 설정부는, 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상과 상기 위치 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분의 최대치와, 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상과 상기 위치 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분의 최소치의 중간의 값을 역치로서 설정하고, 상기 판정부는, 상기 감시 대상 화상과 상기 토출 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분과 상기 역치를 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 26의 발명은, 기판 처리 방법으로서, 처리액을 토출하는 노즐이 기판 유지부에 유지되어야 할 기판의 상방의 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 촬상부가 해당 처리 위치에 있어서의 노즐의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하여 취득한 위치 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 좌표를 특정하여 상기 노즐의 선단을 포함하는 직사각형 영역을 레퍼런스 패턴으로서 설정하는 패턴 설정 공정과, 상기 기판 유지부가 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 상기 노즐이 상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵보다도 외측의 대기 위치로부터 상기 처리 위치로 이동했을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상에 있어서의 상기 레퍼런스 패턴에 대응하는 일부 영역 화상과 상기 위치 기준 화상에 있어서의 상기 레퍼런스 패턴을 비교하여 상기 노즐의 상기 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하는 위치 판정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 27의 발명은, 청구항 26의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 패턴 설정 공정에서는, 상기 처리 위치에 정확하게 위치해 있는 상기 노즐이 소정 방향으로 소정량 이동했을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 참조 화상과 상기 위치 기준 화상의 차분인 차분 화상으로부터 상기 노즐의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 28의 발명은, 청구항 27의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 패턴 설정 공정에서는, 상기 차분 화상에 있어서의 계조치 프로파일로부터 상기 노즐의 폭방향 양단 및 선단의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 29의 발명은, 청구항 26 내지 청구항 28 중 어느 한 항의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 노즐의 토출폭 및 상기 노즐의 선단과 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 거리에 의거하여 상기 위치 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 선단으로부터 토출된 처리액이 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 도달하기까지의 액주 부분을 포함하는 토출 판정 영역을 설정하는 영역 설정 공정과, 상기 처리 위치로 이동한 상기 노즐이 처리액을 토출하기 전에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 토출 기준 화상에 있어서의 상기 토출 판정 영역과, 그 후에 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상에 있어서의 상기 토출 판정 영역을 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 토출 판정 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 30의 발명은, 청구항 29의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상과 상기 위치 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분의 최대치와, 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상과 상기 위치 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분의 최소치의 중간의 값을 역치로서 설정하는 역치 설정 공정을 더 구비하고, 상기 토출 판정 공정에서는, 상기 감시 대상 화상과 상기 토출 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분과 상기 역치를 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 31의 발명은, 청구항 30의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 역치 설정 공정에서 사용된 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때 및 처리액을 토출하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상을 저장하는 저장 공정과, 상기 저장 공정에서 저장된 화상을 이용하여 상기 영역 설정 공정에서 설정된 상기 토출 판정 영역 및 상기 역치 설정 공정에서 설정된 상기 역치의 검증을 행하는 검증 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 32의 발명은, 기판 처리 장치로서, 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버 내에서 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵과, 처리액을 토출하는 노즐과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 상방의 처리 위치와 상기 컵보다도 외측의 대기 위치의 사이에서 상기 노즐을 이동시키는 구동부와, 상기 처리 위치의 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있을 때는 해당 처리액이 비치고, 또한, 상기 노즐로부터의 처리액 토출이 정지되어 있을 때는 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 표면이 비치는 판정 영역을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부가 상기 판정 영역을 촬상하여 취득한 판정 화상에 의거하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 판정부를 구비하고, 상기 판정부는, 상기 판정 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 산포도가 소정의 역치보다도 작을 때에는 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하고, 상기 산포도가 상기 역치보다도 클 때에는 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있지 않다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 33의 발명은, 청구항 32의 발명에 관련되는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 산포도는 표준 편차인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 34의 발명은, 청구항 32의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 촬상부는, 상기 판정 영역을 연속 촬상하여 복수의 판정 화상을 취득하고, 상기 판정부는, 상기 복수의 판정 화상 중 소정수의 판정 화상에서 계속하여 상기 산포도가 상기 역치보다도 작을 때에는 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 35의 발명은, 청구항 32 내지 청구항 34 중 어느 한 항의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 노즐로부터의 처리액 토출이 정지되어 있을 때 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 표면에서 반사되어 상기 촬상부에 의해서 촬상되는 상기 챔버 내의 부위에 무늬를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 36의 발명은, 청구항 35의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 무늬는 체크 무늬인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 37의 발명은, 청구항 35의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 무늬는 격자 무늬인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 38의 발명은, 청구항 35의 발명에 관련된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 무늬는 줄무늬인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 39의 발명은, 기판 처리 방법으로서, 새로운 처리 대상이 되는 기판을 챔버 내에 반입하여 기판 유지부에 유지하는 유지 공정과, 상기 기판 유지부에 새로운 처리 대상이 되는 기판이 유지된 후, 상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵보다도 외측의 대기 위치로부터 상기 기판 유지부에 유지된 기판 상방의 처리 위치를 향해서 처리액을 토출하는 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정과, 상기 처리 위치의 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있을 때는 해당 처리액이 비치고, 또한, 상기 노즐로부터의 처리액 토출이 정지되어 있을 때는 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 표면이 비치는 판정 영역을 촬상하는 촬상 공정과, 상기 촬상 공정에서 상기 판정 영역을 촬상하여 취득한 판정 화상에 의거하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 판정 공정을 구비하고, 상기 판정 공정에서는, 상기 판정 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 산포도가 소정의 역치보다도 작을 때에는 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정되고, 상기 산포도가 상기 역치보다도 클 때에는 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있지 않다고 판정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 40의 발명은, 청구항 39의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 산포도는 표준 편차인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 41의 발명은, 청구항 39 또는 청구항 40의 발명에 관련된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 촬상 공정에서는, 상기 판정 영역을 연속 촬상하여 복수의 판정 화상을 취득하고, 상기 판정 공정에서는, 상기 복수의 판정 화상 중 소정수의 판정 화상에서 계속하여 상기 산포도가 상기 역치보다도 작을 때에는 상기 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 청구항 10의 발명에 의하면, 처리 위치로 이동한 노즐이 처리액을 토출하기 전에 촬상부가 촬상 영역을 촬상하여 취득한 제1 기준 화상과 그 후에 촬상 영역을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상을 비교하여 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하고, 기판 유지부가 새로운 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 노즐이 처리 위치로 이동할 때마다 제1 기준 화상을 취득하기 때문에, 제1 기준 화상 및 감시 대상 화상의 쌍방에 동일한 기판의 표면이 배경으로서 포함되게 되어 기판 표면의 반사율의 영향이 배제되게 되어, 처리 대상이 되는 기판의 종류에 상관없이, 노즐로부터의 처리액의 토출을 확실하게 검출할 수 있다.
특히, 청구항 2의 발명에 의하면, 노즐의 선단으로부터 기판 유지부에 유지된 기판에 이르기까지의 일부를 포함하는 판정 영역을 설정하고 있기 때문에, 기판 표면에서 반사되는 상의 영향 등을 배제하여 제1 기준 화상과 감시 대상 화상의 비교를 행할 수 있다.
특히, 청구항 3의 발명에 의하면, 촬상부가 촬상 영역을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분이 일정치 이하이면 노즐의 이동이 정지했다고 판정하므로, 노즐의 이동 정지를 자동 판정할 수 있다.
특히, 청구항 6의 발명에 의하면, 판정 영역의 면적으로 정규화하여 제1 기준 화상과 감시 대상 화상의 비교를 행하기 때문에, 판정 영역의 크기에 상관없이 역치는 일정하게 할 수 있다.
특히, 청구항 7의 발명에 의하면, 제1 기준 화상과 소정수의 감시 대상 화상의 차분의 이동 평균이 소정의 역치 이상이면 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하므로, 촬상시의 노이즈의 영향을 완화할 수 있다.
특히, 청구항 8의 발명에 의하면, 노즐이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 촬상부가 촬상 영역을 촬상하여 취득한 제2 기준 화상과 제1 기준 화상을 비교하여 노즐의 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하므로, 처리액의 토출에 추가하여, 노즐의 위치 이상도 판정할 수 있다.
특히, 청구항 10의 발명에 의하면, 제2 기준 화상과 제1 기준 화상의 비교 결과에 의거하여 제1 기준 화상 및 감시 대상 화상에 있어서의 판정 영역의 위치를 이동시키므로, 노즐의 정지 위치가 적정한 처리 위치로부터 약간 벗어나 있다고 해도, 판정 영역은 정확하게 설정된다.
청구항 11 내지 청구항 20의 발명에 의하면, 처리 위치로 이동한 노즐이 처리액을 토출하기 전에 촬상부가 촬상 영역을 촬상하여 취득한 제1 기준 화상과 그 후에 촬상 영역을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상을 비교하여 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하고, 기판 유지부가 새로운 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 노즐이 처리 위치로 이동할 때마다 제1 기준 화상을 취득하므로, 제1 기준 화상 및 감시 대상 화상의 쌍방에 동일한 기판의 표면이 배경으로서 포함되게 되어 기판 표면의 반사율의 영향이 배제되게 되어, 처리 대상이 되는 기판의 종류에 상관없이, 노즐로부터의 처리액의 토출을 확실하게 검출할 수 있다.
특히, 청구항 12의 발명에 의하면, 노즐의 선단으로부터 기판 유지부에 유지된 기판에 이르기까지의 일부를 포함하는 판정 영역을 미리 설정하고 있기 때문에, 기판 표면에서 반사되는 상의 영향 등을 배제하여 제1 기준 화상과 감시 대상 화상의 비교를 행할 수 있다.
특히, 청구항 13의 발명에 의하면, 촬상부가 촬상 영역을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분이 일정치 이하이면 노즐의 이동이 정지했다고 판정하므로, 노즐의 이동 정지를 자동 판정할 수 있다.
특히, 청구항 16의 발명에 의하면, 판정 영역의 면적으로 정규화하여 제1 기준 화상과 감시 대상 화상의 비교를 행하므로, 판정 영역의 크기에 상관없이 역치는 일정하게 할 수 있다.
특히, 청구항 17의 발명에 의하면, 제1 기준 화상과 소정수의 감시 대상 화상의 차분의 이동 평균이 소정의 역치 이상이면 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하므로, 촬상시의 노이즈의 영향을 완화할 수 있다.
특히, 청구항 18의 발명에 의하면, 노즐이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 촬상부가 촬상 영역을 촬상하여 취득한 제2 기준 화상과 제1 기준 화상을 비교하여 노즐의 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하므로, 처리액의 토출에 추가하여, 노즐의 위치 이상도 판정할 수 있다.
특히, 청구항 20의 발명에 의하면, 제2 기준 화상과 제1 기준 화상의 비교 결과에 의거하여 제1 기준 화상 및 감시 대상 화상에 있어서의 판정 영역의 위치를 이동시키므로, 노즐의 정지 위치가 적절한 처리 위치로부터 약간 어긋나 있다고 해도, 판정 영역은 정확하게 설정된다.
청구항 21 내지 청구항 25의 발명에 의하면, 노즐이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 취득한 위치 기준 화상에 있어서의 노즐의 좌표를 특정하여 노즐의 선단을 포함하는 직사각형 영역을 레퍼런스 패턴으로서 설정하고, 기판 유지부가 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 노즐이 처리 위치로 이동했을 때에 취득한 화상에 있어서의 레퍼런스 패턴에 대응하는 일부 영역 화상과 위치 기준 화상에 있어서의 레퍼런스 패턴을 비교하여 노즐의 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하므로, 노즐의 위치 어긋남을 검출할 수 있다.
특히, 청구항 24의 발명에 의하면, 위치 기준 화상에 있어서의 노즐의 선단으로부터 토출된 처리액이 기판 유지부에 유지된 기판에 도달하기까지의 액주 부분을 포함하는 토출 판정 영역을 설정하고, 처리 위치로 이동한 노즐이 처리액을 토출하기 전에 취득한 토출 기준 화상에 있어서의 토출 판정 영역과, 그 후에 취득한 감시 대상 화상에 있어서의 토출 판정 영역을 비교하여 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하므로, 노즐의 위치 어긋남에 추가하여 처리액 토출의 유무를 판정할 수 있다.
청구항 26 내지 청구항 31의 발명에 의하면, 처리액을 토출하는 노즐이 기판 유지부에 유지되어야 할 기판의 상방의 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 취득한 위치 기준 화상에 있어서의 노즐의 좌표를 특정하여 노즐의 선단을 포함하는 직사각형 영역을 레퍼런스 패턴으로서 설정하고, 기판 유지부가 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 노즐이 처리 위치로 이동했을 때 취득한 화상에 있어서의 레퍼런스 패턴에 대응하는 일부 영역 화상과 위치 기준 화상에 있어서의 레퍼런스 패턴을 비교하여 노즐의 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하기 때문에, 노즐의 위치 어긋남을 검출할 수 있다.
특히, 청구항 29의 발명에 의하면, 위치 기준 화상에 있어서의 노즐의 선단으로부터 토출된 처리액이 기판 유지부에 유지된 기판에 도달하기까지의 액주 부분을 포함하는 토출 판정 영역을 설정하고, 처리 위치로 이동한 노즐이 처리액을 토출하기 전에 취득한 토출 기준 화상에 있어서의 토출 판정 영역과, 그 후에 취득한 감시 대상 화상에 있어서의 토출 판정 영역을 비교하여 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하기 때문에, 노즐의 위치 어긋남에 추가하여 처리액 토출의 유무를 판정할 수 있다.
특히, 청구항 31의 발명에 의하면, 역치 설정에 사용된 노즐로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때 및 처리액을 토출하고 있을 때 취득한 화상을 저장하고, 그 화상을 이용하여 토출 판정 영역 및 역치의 검증을 행하므로, 실제로 노즐로부터 기판에 처리액을 토출하지 않고, 토출 판정 영역 및 역치의 타당성을 검증할 수 있다.
청구항 32 내지 청구항 38의 발명에 의하면, 판정 영역을 촬상하여 취득한 판정 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 산포도가 소정의 역치보다도 작을 때에는 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하고, 산포도가 역치보다도 클 때에는 노즐로부터 처리액이 토출되고 있지 않다고 판정하므로, 판정 화상만으로 판정할 수 있고, 노즐로부터의 처리액의 토출을 확실하게 검출할 수 있다.
특히, 청구항 34의 발명에 의하면, 연속 촬상하여 취득한 복수의 판정 화상 중 소정수의 판정 화상에서 계속하여 산포도가 역치보다도 작을 때에는 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하므로, 노즐로부터의 처리액의 토출을 안정되게 확실히 검출할 수 있다.
특히, 청구항 35 내지 청구항 38의 발명에 의하면, 처리액 토출이 정지되어 있을 때 기판 유지부에 유지된 기판의 표면에서 반사되어 촬상부에 의해서 촬상되는 챔버 내의 부위에 무늬를 형성하므로, 처리액이 토출되고 있지 않을 때의 판정 화상의 산포도를 현저하게 크게 하여 오판정을 방지할 수 있다.
청구항 39 내지 청구항 41의 발명에 의하면, 판정 영역을 촬상하여 취득한 판정 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 산포도가 소정의 역치보다도 작을 때에는 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정되고, 산포도가 역치보다도 클 때에는 노즐로부터 처리액이 토출되고 있지 않다고 판정되므로, 판정 화상만으로 판정할 수 있어, 노즐로부터의 처리액의 토출을 확실히 검출할 수 있다.
특히, 청구항 41의 발명에 의하면, 연속 촬상하여 취득한 복수의 판정 화상 중 소정수의 판정 화상에서 계속하여 산포도가 역치보다도 작을 때에는 노즐로부터 처리액이 토출되고 있다고 판정하므로, 노즐로부터의 처리액의 토출을 안정되게 확실히 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 세정 처리 유닛의 평면도이다.
도 3은 세정 처리 유닛의 종단면도이다.
도 4는 카메라와 상면 처리액 노즐의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 카메라 및 제어부의 블록도이다.
도 6은 판정용 파라미터를 설정하는 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 판정부에 의한 판정 처리의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 8은 카메라가 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하여 얻은 화상의 일예를 나타내는 도면이다.
도 9는 촬상 영역 내에 있어서의 상면 처리액 노즐의 이동을 나타내는 도면이다.
도 10은 토출 기준 화상 및 감시 대상 화상을 나타내는 도면이다.
도 11은 차분의 총합과 역치의 비교를 나타내는 도면이다.
도 12는 처리액 토출 판정의 알고리즘의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 처리액 토출 판정의 알고리즘의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 제2 실시 형태의 판정용 파라미터를 설정하는 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 15는 상면 처리액 노즐의 좌표를 특정하기 위한 화상 처리를 나타내는 도면이다.
도 16은 상면 처리액 노즐의 폭방향 양단의 좌표를 특정하기 위한 계조치 프로파일의 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 상면 처리액 노즐의 선단의 좌표를 특정하기 위한 계조치 프로파일의 예를 나타내는 도면이다.
도 18은 토출 판정의 역치 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 카메라가 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하여 얻은 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 촬상 영역 내에 있어서의 상면 처리액 노즐의 이동을 나타내는 도면이다.
도 21은 상면 처리액 노즐로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때의 토출 판정용 화상을 나타내는 도면이다.
도 22는 상면 처리액 노즐로부터 처리액을 토출하고 있을 때의 토출 판정용 화상을 나타내는 도면이다.
도 23은 처리액이 토출되고 있지 않을 때의 판정용 화상의 화소의 휘도치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 24는 처리액이 토출되고 있을 때의 판정용 화상의 화소의 휘도치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는 챔버 내에 형성하는 무늬의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은 챔버 내에 형성하는 무늬의 일례를 나타내는 도면이다.
도 27은 챔버 내에 형성하는 무늬의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시의 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
〈제1 실시 형태〉
도 1은, 본 발명에 관련된 기판 처리 장치(100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 이 기판 처리 장치(100)는, 반도체 용도의 기판(W)을 1매씩 처리하는 매엽식의 처리 장치이며, 원형의 실리콘의 기판(W)에 약액 및 순수를 이용한 세정 처리를 행하고 나서 건조 처리를 행한다. 약액으로는, 전형적으로는 SC1액(암모니아수, 과산화수소수, 물의 혼합액), SC2액(염산, 과산화수소수, 물의 혼합액), DHF액(희불화수소산) 등이 이용된다. 본 명세서에서는, 약액과 순수를 총칭하여 「처리액」이라고 한다. 또한, 세정 처리뿐만 아니라, 성막 처리를 위한 포토레지스트액 등의 도포액, 불필요한 막을 제거하기 위한 약액, 에칭을 위한 약액 등도 본 발명의 「처리액」에 포함된다.
기판 처리 장치(100)는, 인덱서(102), 복수의 세정 처리 유닛(1), 및, 주반송 로봇(103)을 구비한다. 인덱서(102)는, 장치 외로부터 수취한 미처리의 기판(W)을 장치 내에 반입함과 더불어, 세정 처리가 종료한 처리가 끝난 기판(W)을 장치 외로 반출하는 기능을 갖는다. 인덱서(102)는, 복수의 캐리어를 재치함과 더불어 이송 로봇을 구비한다(모두 도시 생략). 캐리어로는, 기판(W)을 밀폐 공간에 수납하는 공지의 FOUP(front opening unified pod)나 SMIF(Standard Mechanical Inter Face) 포드, 혹은 수납 기판(W)을 외기에 노출하는 OC(open cassette)를 채용할 수 있다. 이송 로봇은, 해당 캐리어와 주반송 로봇(103)의 사이에서 기판(W)을 이송한다.
기판 처리 장치(100)에는, 12개의 세정 처리 유닛(1)이 배치되어 있다. 상세한 배치 구성은, 3개의 세정 처리 유닛(1)을 적층한 타워가 주반송 로봇(103)의 주위를 둘러싸도록 4개 배치된다고 하는 것이다. 환언하면, 주반송 로봇(103)을 둘러싸고 배치된 4개의 세정 처리 유닛(1)이 3단으로 적층되어 있고, 도 1에는 그 중의 1층을 나타내고 있다. 또한, 기판 처리 장치(100)에 탑재되는 세정 처리 유닛(1)의 개수는 12에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 8개나 4개여도 된다.
주반송 로봇(103)은, 세정 처리 유닛(1)을 적층한 4개의 타워의 중앙에 설치되어 있다. 주반송 로봇(103)은, 인덱서(102)로부터 수취한 미처리의 기판(W)을 각 세정 처리 유닛(1)에 반입함과 더불어, 각 세정 처리 유닛(1)으로부터 처리가 끝난 기판(W)을 반출하여 인덱서(102)에 건넨다.
다음에, 세정 처리 유닛(1)에 대하여 설명한다. 이하, 기판 처리 장치(100)에 탑재된 12개의 세정 처리 유닛(1) 중 1개를 설명하는데, 다른 세정 처리 유닛(1)에 대해서도 완전히 동일하다. 도 2는, 세정 처리 유닛(1)의 평면도이다. 또한, 도 3은, 세정 처리 유닛(1)의 종단면도이다. 또한, 도 2는 스핀 척(20)에 기판(W)이 유지되어 있지 않은 상태를 나타내고, 도 3은 스핀 척(20)에 기판(W)이 유지되어 있는 상태를 나타내고 있다.
세정 처리 유닛(1)은, 챔버(10) 내에, 주요 요소로서 기판(W)을 수평 자세(법선이 연직 방향에 따르는 자세)로 유지하는 스핀 척(20)과, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 공급하기 위한 3개의 상면 처리액 노즐(30, 60, 65)과, 스핀 척(20)의 주위를 둘러싸는 처리 컵(40)과, 스핀 척(20)의 상방 공간을 촬상하는 카메라(70)를 구비한다. 또한, 챔버(10) 내에 있어서의 처리 컵(40)의 주위에는, 챔버(10)의 내측 공간을 상하로 나누는 칸막이판(15)이 설치되어 있다.
챔버(10)는, 연직 방향을 따르는 측벽(11), 측벽(11)에 의해서 둘러싸인 공간의 상측을 폐색하는 천정벽(12) 및 하측을 폐색하는 바닥벽(13)을 구비한다. 측벽(11), 천정벽(12) 및 바닥벽(13)에 의해서 둘러싸인 공간이 기판(W)의 처리 공간이 된다. 또한, 챔버(10)의 측벽(11)의 일부에는, 챔버(10)에 대하여 주반송 로봇(103)이 기판(W)을 반출입하기 위한 반출 입구 및 그 반출 입구를 개폐하는 셔터가 설치되어 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 부착되어 있다. 팬 필터 유닛(14)은, 클린 룸 내의 공기를 집어넣어 챔버(10) 내로 송출하기 위한 팬 및 필터(예를 들면 HEPA 필터)를 구비하고 있고, 챔버(10) 내의 처리 공간에 청정 공기의 다운플로우를 형성한다. 팬 필터 유닛(14)으로부터 공급된 청정 공기를 균일하게 분산하기 위해서, 다수의 분출 구멍을 천설한 펀칭 플레이트를 천정벽(12)의 직하(直下)에 설치하도록 해도 된다.
스핀 척(20)은, 연직 방향을 따라서 연장되는 회전축(24)의 상단에 수평 자세로 고정된 원판 형상의 스핀 베이스(21)를 구비한다. 스핀 베이스(21)의 하방에는 회전축(24)을 회전시키는 스핀 모터(22)가 설치된다. 스핀 모터(22)는, 회전축(24)을 통하여 스핀 베이스(21)를 수평면 내에서 회전시킨다. 또한, 스핀 모터(22) 및 회전축(24)의 주위를 둘러싸도록 통형상의 커버 부재(23)가 설치되어 있다.
원판 형상의 스핀 베이스(21)의 외경은, 스핀 척(20)에 유지되는 원형의 기판(W)의 직경보다도 약간 크다. 따라서, 스핀 베이스(21)는, 유지해야할 기판(W) 하면의 전면과 대향하는 유지면(21a)을 가지고 있다.
스핀 베이스(21)의 유지면(21a)의 주연부에는 복수(본 실시 형태에서는 4개)의 척 핀(26)이 세워져 설치되어 있다. 복수의 척 핀(26)은, 원형의 기판(W)의 외주엔에 대응하는 원주상을 따라서 균등한 간격을 두고(본 실시 형태와 같이 4개의 척 핀(26)이면 90°간격으로) 배치되어 있다. 복수의 척 핀(26)은, 스핀 베이스(21) 내에 수용된 도시가 생략된 링크 기구에 의해서 연동하여 구동된다. 스핀 척(20)은, 복수의 척 핀(26)의 각각을 기판(W)의 외주단에 맞닿게 하여 기판(W)을 파지함으로써, 해당 기판(W)을 스핀 베이스(21)의 상방에서 유지면(21a)에 근접한 수평 자세로 유지할 수 있음과 더불어(도 3 참조), 복수의 척 핀(26)의 각각을 기판(W)의 외주단으로부터 이격시켜 파지를 해제할 수 있다.
스핀 모터(22)를 덮는 커버 부재(23)는, 그 하단이 챔버(10)의 바닥벽(13)에 고정되고, 상단이 스핀 베이스(21)의 직하에까지 도달해 있다. 커버 부재(23)의 상단부에는, 커버 부재(23)로부터 외방으로 거의 수평으로 뻗고, 다시 하방으로 굴곡하여 연장되는 플랜지 형상 부재(25)가 설치되어 있다. 복수의 척 핀(26)에 의한 파지에 의해서 스핀 척(20)이 기판(W)을 유지한 상태에서, 스핀 모터(22)가 회전축(24)을 회전시킴으로써, 기판(W)의 중심을 통과하는 연직 방향에 따른 회전축(CX) 둘레에 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 또한, 스핀 모터(22)의 구동은 제어부(9)에 의해서 제어된다.
상면 처리액 노즐(30)은, 노즐 아암(32)의 선단에 토출 헤드(31)를 부착하여 구성되어 있다. 노즐 아암(32)의 기단측은 노즐 기대(33)에 고정하여 연결되어 있다. 노즐 기대(33)는 도시를 생략하는 모터에 의해서 연직 방향을 따른 축의 둘레에서 회동 가능하게 되어 있다. 노즐 기대(33)가 회동함으로써, 도 2 중의 화살표 AR34로 표시하는 바와 같이, 상면 처리액 노즐(30)은 스핀 척(20)의 상방의 처리 위치와 처리 컵(40)보다도 외측의 대기 위치의 사이에서 수평 방향을 따라서 원호상으로 이동한다. 상면 처리액 노즐(30)에는, 복수종의 처리액(적어도 순수를 포함한다)이 공급되도록 구성되어 있다. 처리 위치에서 상면 처리액 노즐(30)의 토출 헤드(31)로부터 토출된 처리액은 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상면에 착액한다. 또한, 노즐 기대(33)의 회동에 의해서, 상면 처리액 노즐(30)은 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)의 상방에서 요동 가능하게 되어 있다.
또한, 본 실시 형태의 세정 처리 유닛(1)에는, 상기의 상면 처리액 노즐(30)에 추가하여 다시 2개의 상면 처리액 노즐(60, 65)이 설치되어 있다. 본 실시 형태의 상면 처리액 노즐(60, 65)은, 상기의 상면 처리액 노즐(30)과 동일한 구성을 구비한다. 즉, 상면 처리액 노즐(60)은, 노즐 아암(62)의 선단에 토출 헤드를 부착하여 구성되고, 노즐 아암(62)의 기단 측에 연결된 노즐 기대(63)에 의해서, 화살표 AR64로 표시하는 바와 같이 스핀 척(20)의 상방의 처리 위치와 처리 컵(40)보다도 외측의 대기 위치의 사이에서 원호상으로 이동한다. 마찬가지로, 상면 처리액 노즐(65)은, 노즐 아암(67)의 선단에 토출 헤드를 부착하여 구성되고, 노즐 아암(67)의 기단 측에 연결된 노즐 기대(68)에 의해서, 화살표 AR69로 표시하는 바와 같이 스핀 척(20)의 상방의 처리 위치와 처리 컵(40)보다도 외측의 대기 위치의 사이에서 원호상으로 이동한다. 상면 처리액 노즐(60, 65)에도, 적어도 순수를 포함하는 복수종의 처리액이 공급되도록 구성되어 있고, 처리 위치에서 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 토출한다. 또한, 상면 처리액 노즐(60, 65)의 적어도 한쪽은, 순수 등의 세정액과 가압한 기체를 혼합하여 액적을 생성하고, 그 액적과 기체의 혼합 유체를 기판(W)에 분사하는 이류체 노즐이어도 된다. 또한, 세정 처리 유닛(1)에 설치되는 노즐수는 3개에 한정되는 것은 아니고, 1개 이상이면 된다.
한편, 회전축(24)의 내측을 삽입 통과하도록 하여 연직 방향을 따라서 하면 처리액 노즐(28)이 설치되어 있다. 하면 처리액 노즐(28)의 상단 개구는, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 하면 중앙에 대향하는 위치에 형성되어 있다. 하면 처리액 노즐(28)에도 복수종의 처리액이 공급되도록 구성되어 있다. 하면 처리액 노즐(28)로부터 토출된 처리액은 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 하면에 착액한다.
스핀 척(20)을 둘러싸는 처리 컵(40)은, 서로 독립하여 승강 가능한 내컵(41), 중컵(42) 및 외컵(43)을 구비하고 있다. 내컵(41)은, 스핀 척(20)의 주위를 둘러싸고, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 중심을 통과하는 회전축(CX)에 대하여 거의 회전 대칭이 되는 형상을 가지고 있다. 이 내컵(41)은, 평면에서 봐서 원환상의 저부(44)와, 저부(44)의 내주연으로부터 상방으로 세워지는 원통형의 내벽부(45)와, 저부(44)의 외주연으로부터 상방으로 세워지는 원통형의 외벽부(46)와, 내벽부(45)와 외벽부(46)의 사이에서 세워지고, 상단부가 자연스러운 원호를 그리면서 중심측(스핀 척(20)에 유지되는 기판(W)의 회전축(CX)에 가까워지는 방향) 비스듬히 상방으로 연장되는 제1 안내부(47)와, 제1 안내부(47)와 외벽부(46)의 사이에서 상방으로 세워지는 원통형 중벽부(48)를 일체적으로 구비하고 있다.
내벽부(45)는, 내컵(41)이 가장 상승된 상태에서, 커버 부재(23)와 플랜지 형상 부재(25)의 사이에 적당한 간극을 유지하여 수용되는 길이로 형성되어 있다. 중벽부(48)는, 내컵(41)과 중컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 중컵(42)의 후술하는 제2 안내부(52)와 처리액 분리벽(53)의 사이에 적당한 간극을 유지하여 수용되는 길이로 형성되어 있다.
제1 안내부(47)는, 자연스러운 원호를 그리면서 중심측(기판(W)의 회전축(CX)에 가까워지는 방향) 비스듬히 상방으로 연장되는 상단부(47b)를 가지고 있다. 또한, 내벽부(45)와 제1 안내부(47)의 사이는, 사용이 끝난 처리액을 모아 폐기하기 위한 폐기 홈(49)으로 되어 있다. 제1 안내부(47)와 중벽부(48)의 사이는, 사용이 끝난 처리액을 모아 회수하기 위한 원환상의 내측 회수 홈(50)으로 되어 있다. 또한, 중벽부(48)와 외벽부(46)의 사이는, 내측 회수 홈(50)과는 종류가 상이한 처리액을 모아 회수하기 위한 원환상의 외측 회수 홈(51)으로 되어 있다.
폐기 홈(49)에는, 이 폐기 홈(49)에 모여진 처리액을 배출함과 더불어, 폐기 홈(49) 내를 강제적으로 배기하기 위한 도시가 생략된 배기액 기구가 접속되어 있다. 배기액 기구는, 예를 들면, 폐기 홈(49)의 주방향을 따라서 등간격으로 4개 설치되어 있다. 또한, 내측 회수 홈(50) 및 외측 회수 홈(51)에는, 내측 회수 홈(50) 및 외측 회수 홈(51)에 각각 모여진 처리액을 기판 처리 장치(1)의 외부에 설치된 회수 탱크에 회수하기 위한 회수 기구(모두 도시 생략)가 접속되어 있다. 또한, 내측 회수 홈(50) 및 외측 회수 홈(51)의 저부는, 수평 방향에 대하여 미소 각도만큼 경사져 있고, 그 가장 낮아지는 위치에 회수 기구가 접속되어 있다. 이에 따라, 내측 회수 홈(50) 및 외측 회수 홈(51)으로 흘러들어간 처리액이 원활하게 회수된다.
중컵(42)은, 스핀 척(20)의 주위를 둘러싸고, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 중심을 통과하는 회전축(CX)에 대하여 거의 회전 대칭이 되는 형상을 가지고 있다. 이 중컵(42)은, 제2 안내부(52)와, 이 제2 안내부(52)에 연결된 원통형의 처리액 분리벽(53)을 일체적으로 구비하고 있다.
제2 안내부(52)는, 내컵(41)의 제1 안내부(47)의 외측에 있어서, 제1 안내부(47)의 하단부와 동축 원통형을 이루는 하단부(52a)와, 하단부(52a)의 상단으로부터 자연스러운 원호를 그리면서 중심측(기판(W)의 회전축(CX)에 가까워지는 방향) 비스듬히 상방으로 연장되는 상단부(52b)와, 상단부(52b)의 선단부를 하방으로 되꺽어 형성되는 되꺽음부(52c)를 가지고 있다. 하단부(52a)는, 내컵(41)과 중컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 제1 안내부(47)와 중벽부(48)의 사이에 적당한 간극을 유지하여 내측 회수 홈(50) 내에 수용된다. 또한, 상단부(52b)는, 내컵(41)의 제1 안내부(47)의 상단부(47b)와 상하 방향으로 겹쳐지도록 설치되고, 내컵(41)과 중컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 제1 안내부(47)의 상단부(47b)에 대하여 매우 미소한 간격을 유지하여 근접한다. 또한, 상단부(52b)의 선단을 하방으로 되꺽어 형성되는 되꺽음부(52c)는, 내컵(41)과 중컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 되꺽음부(52c)가 제1 안내부(47)의 상단부(47b)의 선단과 수평 방향으로 겹쳐지는 길이로 되어 있다.
또한, 제2 안내부(52)의 상단부(52b)는, 하방만큼 두께가 두꺼워지도록 형성되어 있고, 처리액 분리벽(53)은 상단부(52b)의 하단 외주연부로부터 하방으로 연장되도록 설치된 원통 형상을 가지고 있다. 처리액 분리벽(53)은, 내컵(41)과 중컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 중벽부(48)와 외컵(43)의 사이에 적당한 간극을 유지하여 외측 회수 홈(51) 내에 수용된다.
외컵(43)은, 중컵(42)의 제2 안내부(52)의 외측에 있어서, 스핀 척(20)의 주위를 둘러싸고, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 중심을 통과하는 회전축(CX)에 대하여 거의 회전 대칭이 되는 형상을 가지고 있다. 이 외컵(43)은, 제3 안내부로서의 기능을 갖는다. 외컵(43)은, 제2 안내부(52)의 하단부(52a)와 동축 원통형을 이루는 하단부(43a)와, 하단부(43a)의 상단으로부터 자연스러운 원호를 그리면서 중심측(기판(W)의 회전축(CX)에 가까워지는 방향) 비스듬히 상방으로 연장되는 상단부(43b)와, 상단부(43b)의 선단부를 하방으로 되꺽어 형성되는 되꺽음부(43c)를 가지고 있다.
하단부(43a)는, 내컵(41)과 외컵(43)이 가장 근접한 상태에서, 중컵(42)의 처리액 분리벽(53)과 내컵(41)의 외벽부(46)의 사이에 적당한 간극을 두고 외측 회수 홈(51) 내에 수용된다. 또한, 상단부(43b)는, 중컵(42)의 제2 안내부(52)와 상하 방향과 겹쳐지도록 설치되고, 중컵(42)과 외컵(43)이 가장 근접한 상태에서, 제2 안내부(52)의 상단부(52b)에 대하여 매우 미소한 간격을 유지하여 근접한다. 또한, 상단부(43b)의 선단부를 하방으로 되꺽어 형성되는 되꺽음부(43c)는, 중컵(42)과 외컵(43)이 가장 근접한 상태에서, 되꺾음부(43c)가 제2 안내부(52)의 되꺾음부(52c)와 수평 방향으로 겹쳐지도록 형성되어 있다.
또한, 내컵(41), 중컵(42) 및 외컵(43)은 서로 독립하여 승강 가능하게 되어 있다. 즉, 내컵(41), 중컵(42) 및 외컵(43)의 각각에는 개별적으로 승강기구(도시 생략)가 설치되어 있고, 그에 따라 별개 독립하여 승강된다. 이러한 승강 기구로는, 예를 들면 볼 나사 기구나 에어 실린더 등의 공지의 다양한 기구를 채용할 수 있다.
칸막이판(15)은, 처리 컵(40)의 주위에 있어서 챔버(10)의 내측 공간을 상하로 나누도록 설치되어 있다. 칸막이판(15)은, 처리 컵(40)을 둘러싸는 1매의 판상 부재여도 되고, 복수의 판상 부재를 이어 맞춘 것이어도 된다. 또한, 칸막이판(15)에는, 두께 방향으로 관통하는 관통공이나 절결이 형성되어도 되고, 본 실시 형태에서는 상면 처리액 노즐(30, 60, 65)의 노즐 기대(33, 63, 68)를 지지하기 위한 지지축을 통과시키기 위한 관통 구멍이 형성되어 있다.
칸막이판(15)의 외주단은 챔버(10)의 측벽(11)에 연결되어 있다. 또한, 칸막이판(15)의 처리 컵(40)을 둘러싸는 단 가장자리부는 외컵(43)의 외경보다도 큰 직경의 원형 형상이 되도록 형성되어 있다. 따라서, 칸막이판(15)이 외컵(43)의 승강의 장해가 되지 않는다.
또한, 챔버(10)의 측벽(11)의 일부이며, 바닥벽(13)의 근방에는 배기 덕트(18)가 설치되어 있다. 배기 덕트(18)는 도시가 생략된 배기 기구에 연통 접속되어 있다. 팬 필터 유닛(14)으로부터 공급되어 챔버(10) 내를 흘러내린 청정 공기 중, 처리 컵(40)과 칸막이판(15)의 사이를 통과한 공기는 배기 덕트(18)로부터 장치 외로 배출된다.
카메라(70)는, 챔버(10) 내에서 칸막이판(15)보다도 상방에 설치되어 있다. 도 4는, 카메라(70)와 상면 처리액 노즐(30)의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 카메라(70)는, 예를 들면 고체 촬상 소자의 하나인 CCD와, 전자 셔터, 렌즈 등의 광학계를 구비한다. 상면 처리액 노즐(30)은, 노즐 기대(33)에 의해서, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상방의 처리 위치(도 4의 점선 위치)와 처리 컵(40)보다도 외측의 대기 위치(도 4의 실선 위치)의 사이에서 왕복 이동된다. 처리 위치는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 토출하여 세정 처리를 행하는 위치이다. 대기 위치는, 상면 처리액 노즐(30)이 세정 처리를 행하지 않을 때에 처리액의 토출을 정지하여 대기하는 위치이다. 대기 위치에는, 상면 처리액 노즐(30)의 토출 헤드(31)를 수용하는 대기 포드가 설치되어 있어도 된다.
카메라(70)는, 그 촬영 시야에 적어도 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 선단이 포함되도록, 즉 토출 헤드(31)의 근방이 포함되는 위치에 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)을 전방 상방으로부터 촬영하는 위치에 카메라(70)가 설치된다. 따라서, 카메라(70)는, 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상할 수 있다. 카메라(70)의 촬상 영역에는, 상면 처리액 노즐(30)의 배경으로서 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 표면이 포함된다. 마찬가지로, 카메라(70)는, 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐(60, 65)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상할 수도 있다. 또한, 카메라(70)가 도 2, 4에 도시하는 위치에 설치되어 있는 경우에는, 상면 처리액 노즐(30, 60)에 대해서는 카메라(70)의 촬영 시야 내에서 횡방향으로 이동하므로, 처리 위치 근방에서의 움직임을 적절히 촬상하는 것이 가능한데, 상면 처리액 노즐(65)에 대해서는 카메라(70)의 촬영 시야 내에서 깊이 방향으로 이동하므로, 처리 위치 근방에서의 이동량을 적절히 촬상할 수 없을 우려도 있다. 이러한 경우는, 카메라(70)와는 별도로 상면 처리액 노즐(65) 전용의 카메라를 설치하도록 해도 된다.
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 챔버(10) 내에서 칸막이판(15)보다도 상방에는 조명부(71)가 설치되어 있다. 통상, 챔버(10) 내는 암실이므로, 카메라(70)가 촬영을 행할 때는 조명부(71)가 처리 위치 근방의 상면 처리액 노즐(30, 60, 65)에 광을 조사한다.
도 5는, 카메라(70) 및 제어부(9)의 블록도이다. 기판 처리 장치(100)에 설치된 제어부(9)의 하드웨어로서의 구성은 일반적인 컴퓨터와 동일하다. 즉, 제어부(9)는, 각종 연산 처리를 행하는 CPU, 기본 프로그램을 기억하는 독출 전용 메모리인 ROM, 각종 정보를 기억하는 읽고 쓰기가능한 메모리인 RAM 및 제어용 소프트웨어나 데이터 등을 기억해 두는 자기 디스크 등을 구비하여 구성된다. 제어부(9)의 CPU가 소정의 처리 프로그램을 실행함으로써, 기판 처리 장치(100)의 각 동작 기구가 제어부(9)에 제어되어, 기판 처리 장치(100)에 있어서의 처리가 진행된다.
도 5에 도시하는 판정부(91) 및 설정부(93)는, 제어부(9)의 CPU가 소정의 처리 프로그램을 실행함으로써 제어부(9) 내에 실현되는 기능 처리부이다. 상세에 대해서는 후술하는데, 판정부(91)는 카메라(70)에 의해서 촬상된 화상에 대하여 화상 처리를 행함으로써 다양한 판정 처리를 행하고, 설정부(93)는 판정부(91)가 판정 처리를 행하기 위한 파라미터나 에어리어를 설정한다. 또한, 제어부(9) 내의 기억부(92)는, 상기의 RAM 또는 자기 디크스로 구성되어 있고, 카메라(70)에 의해서 촬상된 화상의 데이터나 입력치, 혹은 설정부(93)에 의해서 설정된 파라미터 등을 기억한다.
다음에, 상기의 구성을 갖는 기판 처리 장치(100)에 있어서의 동작에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(100)에 있어서의 기판(W)의 통상의 처리 순서는, 주반송 로봇(103)이 인덱서(102)로부터 수취한 미처리 기판(W)을 각 세정 처리 유닛(1)에 반입하고, 해당 세정 처리 유닛(1)에서 기판(W)에 세정 처리를 행한 후, 주반송 로봇(103)이 해당 세정 처리 유닛(1)으로부터 처리가 끝난 기판(W)을 반출하여 인덱서(102)로 되돌린다고 하는 것이다. 각 세정 처리 유닛(1)에 있어서의 전형적인 기판(W)의 세정 처리 순서의 개략은, 기판(W)의 표면에 약액을 공급하여 소정의 약액 처리를 행한 후, 순수를 공급하여 순수 린스 처리를 행하고, 그 후 기판(W)을 고속 회전시켜 떨쳐내 건조 처리를 행한다고 하는 것이다.
세정 처리 유닛(1)에서 기판(W)의 처리를 행할 때, 스핀 척(20)에 기판(W)을 유지함과 더불어, 처리 컵(40)이 승강 동작을 행한다. 약액 처리를 행할 때는, 예를 들면 외컵(43)만이 상승하고, 외컵(43)의 상단부(43b)와 중컵(42)의 제2 안내부(52)의 상단부(52b)의 사이에, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 주위를 둘러싸는 개구가 형성된다. 이 상태에서 기판(W)이 스핀 척(20)과 함께 회전되고, 상면 처리액 노즐(30) 및 하면 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)의 상면 및 하면에 약액이 공급된다. 공급된 약액은 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해서 기판(W)의 상면 및 하면을 따라서 흐르고, 이윽고 기판(W)의 단 가장자리부로부터 측방을 향해서 비산된다. 이에 따라, 기판(W)의 약액 처리가 진행된다. 회전하는 기판(W)의 단 가장자리부로부터 비산된 약액은 외컵(43)의 상단부(43b)에 의해서 받아져, 외컵(43)의 내면을 타고 흘러내려, 외측 회수 홈(51)에 회수된다.
또한, 순수 린스 처리를 행할 때는, 예를 들면, 내컵(41), 중컵(42) 및 외컵(43)의 전체가 상승하고, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 주위가 내컵(41)의 제1 안내부(47)에 의해서 둘러싸인다. 이 상태에서 기판(W)이 스핀 척(20)과 함께 회전되고, 상면 처리액 노즐(30) 및 하면 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)의 상면 및 하면에 순수가 공급된다. 공급된 순수는 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해서 기판(W)의 상면 및 하면을 따라서 흐르고, 이윽고 기판(W)의 단 가장자리부로부터 측방을 향해서 비산된다. 이에 따라, 기판(W)의 순수 린스 처리가 진행된다. 회전하는 기판(W)의 단 가장자리부로부터 비산된 순수는 제1 안내부(47)의 내벽을 타고 흘러내려, 폐기 홈(49)으로 배출된다. 또한, 순수를 약액과는 별도의 경로에서 회수하는 경우에는, 중컵(42) 및 외컵(43)을 상승시켜, 중컵(42)의 제2 안내부(52)의 상단부(52b)와 내컵(41)의 제1 안내부(47)의 상단부(47b)의 사이에, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 주위를 둘러싸는 개구를 형성하도록 해도 된다.
또한, 떨쳐냄 건조 처리를 행할 때는, 내컵(41), 중컵(42) 및 외컵(43)의 전체가 하강하고, 내컵(41)의 제1 안내부(47)의 상단부(47b), 중컵(42)의 제2 안내부(52)의 상단부(52b) 및 외컵(43)의 상단부(43b)의 전체가 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)보다도 하방에 위치한다. 이 상태에서 기판(W)이 스핀 척(20)과 함께 고속 회전되어, 기판(W)에 부착되어 있던 수적이 원심력에 의해서 떨쳐내져, 건조 처리가 행해진다.
그리고, 제1 실시 형태에 있어서는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 기판(W)의 상면에 처리액을 토출할 때, 카메라(70)에 의해서 처리 위치의 상면 처리액 노즐(30)을 촬영하여 얻어진 화상에 판정부(91)가 소정의 화상 처리를 행하여 처리액 토출의 유무를 판정하고 있다. 이하, 그 기술에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 여기서는 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출 판정에 대하여 설명하는데, 다른 상면 처리액 노즐(60, 65)에 대해서도 동일하다.
도 6 및 도 7은, 판정부(91)에 의한 판정 처리의 순서를 나타내는 플로우차트이다. 도 6에는 판정 처리를 위한 사전 준비의 순서를 나타내고, 도 7에는 세정 처리 유닛(1)에 처리 대상이 되는 기판(W)이 반입되었을 때의 판정 처리의 순서를 나타내고 있다. 도 6에 순서를 나타내는 사전 준비는 실제의 처리 대상이 되는 기판(W)의 처리 프로세스에 앞서 실행되는 것이며, 예를 들면 기판 처리 장치(100)의 메인티넌스 작업 시에 실시하면 된다.
우선, 메인티넌스 작업 시 등에, 상면 처리액 노즐(30)의 티칭을 행할 때에 상면 처리액 노즐(30)을 티칭 위치로 이동시킨다(단계 S11). 티칭이란, 상면 처리액 노즐(30)에 적정한 동작을 교시(敎示)하는 작업이며, 상면 처리액 노즐(30)의 정지 위치를 적정한 위치(티칭 위치)로 수정한다. 따라서, 티칭 시에, 상면 처리액 노즐(30)을 티칭 위치로 이동시켰을 때에는, 상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치에 정확하게 이동되게 된다. 또한, 적정한 처리 위치란, 그 처리 위치에서 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하면 요구되고 있는 기판 처리가 행해지는 위치이다.
상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치로 이동했을 때에, 카메라(70)에 의해 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상한다(단계 S12). 도 8은, 카메라(70)가 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하여 얻은 화상의 일례를 나타내는 도이다. 촬상 영역(PA)에는, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상방의 처리 위치에 위치하는 상면 처리액 노즐(30)의 선단이 포함되어 있다. 또한, 메인티넌스 시에는 스핀 척(20)에 기판(W)이 유지되어 있지 않은 경우도 있기 때문에, 촬상 영역(PA)에 기판(W)은 반드시 포함되지 않아도 된다.
다음에, 단계 S12에서 촬상하여 얻어진 화상으로부터 레퍼런스 패턴의 절출(切出)을 행한다(단계 S13). 단계 S12에서의 촬상 시점에서는, 티칭에 의해 상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치에 정확하게 위치하고 있다. 따라서, 단계 S12에서 카메라(70)에 의해 촬상하여 얻어진 화상은, 상면 처리액 노즐(30)의 적정한 처리 위치를 나타내는 노즐 위치 기준 화상(제2 기준 화상)이 될 수 있는 것이다. 단계 S13에서는, 그러한 노즐 위치 기준 화상으로부터 도 8에 나타내는 바와 같이 상면 처리액 노즐(30)의 선단 부분을 포함하는 일부 화상 영역을 레퍼런스 패턴(RP)으로서 잘라내는 것이다. 이 절출은, 예를 들면 티칭 시에 작업원이 단계 S12에서 촬상된 화상을 보면서 수동으로 레퍼런스 패턴(RP)이 되는 영역을 지정하여 행하면 된다. 잘라내어진 레퍼런스 패턴(RP)은, 화상 내에 있어서의 좌표와 함께, 제어부(9)의 기억부(92)에 기억된다(단계 S14).
계속해서, 작업원이 위치 이상 판정의 역치를 설정한다(단계 S15). 여기서 설정하는 역치는, 후술하는 상면 처리액 노즐(30)의 위치 이상의 판정(도 7의 단계 S26)에 이용하기 위한 것이며, 단계 S12에서 촬영된 노즐 위치 기준 화상의 레퍼런스 패턴(RP)에서의 노즐 위치와, 단계 S25에서 특정된 화상 중의 노즐 위치의 어긋남의 역치이다. 여기서 설정하는 역치가 낮을 수록, 양 화상에 있어서의 노즐 위치의 어긋남이 작아도 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 이상하다고 판정된다. 즉, 판정 기준이 엄격해진다. 단계 S15에서 설정된 역치는 기억부(92)에 저장된다.
다음에, 단계 S12에서 촬상하여 얻어진 화상 내에서 토출 판정 영역의 설정을 행한다(단계 S16). 도 8에 예시하는 바와 같이, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 얻어진 화상에는 상면 처리액 노즐(30)의 선단 근방 이외에도, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)나 세정 처리 유닛(1) 내의 기기 등이 비쳐 있다. 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정할 때에는, 그러한 배경의 영향을 가능한 한 줄이는 것이 바람직하고, 특히 기판(W)의 표면에서 반사하는 처리액의 상(像)의 영향을 배제할 필요가 있다. 이 때문에, 단계 S16에서는, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상 중 상면 처리액 노즐(30)의 선단으로부터 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)에 이르기까지의 일부를 포함하는 토출 판정 영역(SP)을 설정하고 있다. 이 설정도 작업원이 단계 S12에서 촬상된 화상을 보면서 수동으로 영역 지정하여 행하면 된다. 설정된 토출 판정 영역(SP)은 제어부(9)의 기억부(92)에 기억된다. 또한, 여기서 설정되는 토출 판정 영역(SP)은, 상기 서술한 레퍼런스 패턴(RP)과 상이하며 화상 그 자체가 아니라, 어디까지나 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상 중의 영역이며, 예를 들면 도 8의 토출 판정 영역(SP)의 사각형을 나타내는 좌표 데이터로 표시된다.
토출 판정 영역(SP)의 설정에 이어서, 작업원이 토출 판정의 역치를 설정한다(단계 S17). 여기서 설정하는 역치는, 후술하는 처리액의 토출 판정(도 7의 단계 S28)에 이용하기 위한 것이며, 카메라(70)가 촬상하는 처리액 토출 전후에 있어서의 화상의 차분의 역치이다. 여기서 설정하는 역치가 낮을 수록, 차분이 작아도 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되었다고 판정되기 쉬워진다. 단계 S17에서 설정된 역치는 기억부(92)에 저장된다.
이상과 같이 하여 상면 처리액 노즐(30)에 대한 사전 준비가 행해진다. 단계 S11부터 단계 S17에서 나타낸 것과 동일한 사전 준비가 다른 상면 처리액 노즐(60, 65)에 대해서도 실행된다(단계 S18). 이러한 사전 준비는, 티칭을 행했을 때에 미리 실시해 두면 충분한 것이며, 한 번 실시하면 티칭 위치가 변경될 때까지 재차 실시할 필요는 없다. 또한, 고정의 하면 처리액 노즐(28)에 대해서는 상기와 같은 사전 준비 처리는 행하지 않는다.
다음에, 도 6에 나타낸 사전 준비가 행해진 후에 처리 대상이 되는 기판(W)의 처리를 행할 때의 순서에 대해서 도 7을 참조하면서 설명한다. 우선, 처리 대상이 되는 기판(W)가 주반송 로봇(103)에 의해 세정 처리 유닛(1)에 반입된다(단계 S21). 반입된 기판(W)은 스핀 척(20)에 의해 수평 자세로 유지된다. 그와 함께, 처리 컵(40)이 소정의 높이 위치에 도달하도록 승강 동작을 행한다.
스핀 척(20)에 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)이 유지된 후, 상면 처리액 노즐(30)이 대기 위치로부터 처리 위치를 향해 이동을 개시한다(단계 S22). 상면 처리액 노즐(30)의 이동은, 미리 설정된 레시피(기판(W)의 처리 순서 및 조건을 기술한 것)에 따라 제어부(9)가 노즐기대(33)를 제어함으로써 행해진다. 또, 제어부(9)는, 당해 레시피에 소정 시간 이상(예를 들면, 5초 이상)의 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출이 기술되어 있는 경우에는, 상면 처리액 노즐(30)의 이동을 개시하는 것과 동일한 타이밍에 판정부(91)에 대해 토출 판정을 행하도록 지시한다. 제어부(9)가 토출 판정의 지시를 행하는 타이밍은, 엄밀하게 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 개시하는 것과 동일하지 않아도 되지만, 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지하기까지 판정부(91)가 단계 S23 이후의 처리를 행할 수 있도록 여유를 가지고 행하는 것이 바람직하다.
토출 판정의 지시를 받은 판정부(91)는, 카메라(70)에 연속 촬상을 개시시킨다(단계 S23). 카메라(70)는, 촬상 영역(PA)을 일정 간격으로 연속해서 촬상한다. 예를 들면, 카메라(70)는, 33밀리초 간격으로 연속 촬상을 행한다(1초에 30프레임). 즉, 카메라(70)는, 스핀 척(20)이 처리 대상이 되는 새로운 기판(W)을 유지하여 상면 처리액 노즐(30)이 대기 위치로부터 처리 위치를 향해 이동을 개시한 시점부터 동영상 촬영을 개시하는 것이다. 또한, 카메라(70)가 연속 촬상을 개시한 시점에서는, 상면 처리액 노즐(30)이 대기 위치로부터 이동을 개시한 시점이기도 하기 때문에, 촬상 영역(PA)에 상면 처리액 노즐(30)은 도달하고 있지 않다.
카메라(70)가 연속 촬상을 개시한 후, 판정부(91)가 상면 처리액 노즐(30)의 이동의 정지를 판정한다(단계 S24). 상면 처리액 노즐(30)의 이동 자체는, 상기의 레시피에 따라서 제어부(9)가 노즐기대(33)를 제어함으로써 행해지는 것이며, 그 이동의 정지도 제어부(9)에 의해 제어되어 있다. 판정부(91)는, 카메라(70)가 연속 촬상에 의해 취득한 복수의 화상으로부터 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지했는지 아닌지를 제어부(9)에 의한 제어로부터 독립적으로 판정하는 것이다. 구체적으로는, 판정부(91)는, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분을 하나하나 산정하고, 그 차분이 일정치 이하가 되어 있는지 아닌지에 따라 상면 처리액 노즐(30)의 이동의 정지를 판정한다. 연속하는 화상의 차분의 산정이란, 연속 촬상에 의해 취득된 복수의 화상 중 어느 화상과 그 다음의 화상의 차분의 화상에 있어서의 전체 화소의 계조치의 절대치를 적산한 총합을 구하는 것이다.
도 9는, 촬상 영역(PA) 내에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 이동을 나타내는 도이다. 촬상 영역(PA) 내에 있어서 상면 처리액 노즐(30)이 이동하고 있을 때에, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하면, 어느 화상과 그 다음의 화상에서 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 상이하여, 그들 양 화상의 차분에서는 처리액 노즐(30)의 상이 남는다. 이에 반해, 촬상 영역(PA)에 있어서 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치(도 9중의 점선 위치)에서 이동을 정지한 후에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하면, 어느 화상과 그 다음의 화상에서 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 동일하여, 그들 양 화상의 차분에서는 상면 처리액 노즐(30)도 사라지게 된다. 따라서, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분(어느 화상과 그 다음의 화상의 차분)의 화상에 있어서의 전체 화소의 계조치의 총합이 일정치 이하이면, 판정부(91)는 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지했다고 판정한다. 또한, 노이즈 등에 의한 오판정을 방지하기 위해, 예를 들면 판정부(91)는 연속하는 5장의 화상에 대해서 어느 화상과 그 다음의 화상의 차분을 산정하고(이 경우 4개의 차분이 산정된다), 그 차분이 모두 일정치 이하이면 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지했다고 판정하도록 해도 된다.
다음에, 판정부(91)는, 카메라(70)에 의해 연속해서 취득되는 화상 중 단계 S24에서 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 시점에서의 화상을 처리액 토출 판정을 위한 토출 기준 화상(제1 기준 화상)으로서 특정한다(단계 S25). 특정된 토출 기준 화상은, 제어부(9)의 기억부(92)에 기억된다. 이와 같이 하여 얻어진 토출 기준 화상은, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 도달하여 정지한 시점에서의 촬상 영역(PA)을 촬상한 화상이다. 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 도달하여 정지한 시점에서는, 아직 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액의 토출은 행해지지 않았다. 따라서, 토출 기준 화상은, 처리 위치로 이동한 상면 처리액 노즐(30)이 처리액을 토출하기 전에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상이다.
또, 단계 S21부터 단계 S25까지의 공정은, 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)가 세정 처리 유닛(1)에 반입될 때마다 실행되는 처리이다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 세정 처리 유닛(1)에 반입된 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)을 스핀 척(20)이 유지하여 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동할 때마다 토출 기준 화상을 취득하고 있는 것이다.
다음에, 판정부(91)가 노즐 위치 기준 화상과 토출 기준 화상을 비교하여 상면 처리액 노즐(30)의 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정한다(단계 S26). 노즐 위치 기준 화상은, 티칭 시에 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상이다. 토출 기준 화상은, 처리 대상이 되는 기판(W)을 스핀 척(20)이 유지하고, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동하여 정지했을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상이다. 따라서, 노즐 위치 기준 화상과 토출 기준 화상을 비교하면, 처리 대상이 되는 기판(W)의 상방으로 이동한 상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치에서 정지했는지 아닌지를 판정할 수 있다.
구체적으로는, 판정부(91)는, 단계 S13에서 잘라내어진 노즐 위치 기준 화상의 레퍼런스 패턴(RP)과, 그 레퍼런스 패턴(RP)에 대응하는 토출 기준 화상 중의 일부 영역 화상을 비교하여, 양 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 좌표의 차(위치 어긋남)를 산정한다. 이 비교에는, 공지의 패턴 매칭의 수법을 이용할 수 있다. 그리고, 패턴 매칭에 의해 산정된 상면 처리액 노즐(30)의 위치 어긋남이 단계 S15에서 설정된 역치 이상인 경우에는, 판정부(91)는 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 이상하다고 판정한다. 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 이상하다고 판정된 경우에는, 제어부(9)가 소정의 이상 대응 처리(예를 들면, 경고 발보나 처리 정지 등)를 행한다. 한편, 산정된 상면 처리액 노즐(30)의 위치 어긋남이 단계 S15에서 설정된 역치보다 작은 경우에는, 판정부(91)는 상면 처리액 노즐(30)의 위치에 이상 없음으로 판정한다.
상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 도달하여 정지한 후, 제어부(9)의 제어에 의해 기판(W)가 회전됨과 함께, 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출이 개시된다. 그리고, 판정부(91)는 카메라(70)에 의해 연속 촬상된 화상에 의거하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정한다.
판정부(91)는, 처리액 토출의 판정 시에 토출 판정 영역(SP)의 시프트를 행한다(단계 S27). 토출 판정 영역(SP)은, 노즐 위치 기준 화상 내에 있어서 상면 처리액 노즐(30)의 선단으로부터 기판(W)에 이르기까지의 일부를 포함하는 영역으로서 단계 S16에서 설정된 것이다. 상기의 단계 S26에서는, 노즐 위치 기준 화상 중의 상면 처리액 노즐(30)의 위치와 토출 기준 화상 중에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 위치의 위치 어긋남이 산정된다. 단계 S27에서는, 그 산정 결과에 의거하여 판정부(91)가 토출 판정 영역(SP)의 시프트를 행한다. 즉, 단계 S26에서 산정된 위치 어긋남량만큼 토출 판정 영역(SP)을 이동시키는 것이다.
단계 S24에서 상면 처리액 노즐(30)의 이동 정지를 판정한 후에도 카메라(70)는 촬상 영역(PA)의 연속 촬상을 행하고 있다. 즉, 카메라(70)는, 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 개시함과 동시에 촬상 영역(PA)의 연속 촬상을 개시(단계 S23)하고 나서 일정 간격으로의 연속 촬상을 계속하고 있는 것이다.
판정부(91)는, 처리 위치로 이동한 상면 처리액 노즐(30)이 처리액을 토출하기 전에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 토출 기준 화상과, 그 후에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상을 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정한다(단계 S28). 보다 상세하게는, 판정부(91)는, 상면 처리액 노즐(30)의 이동 정지를 판정한 후에 카메라(70)가 연속해서 취득한 복수의 감시 대상 화상과 토출 기준 화상을 순차적으로 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정한다.
감시 대상 화상은, 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 시점보다 후(즉, 토출 기준 화상이 특정된 후)에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상이다. 상면 처리액 노즐(30)의 이동 정지를 판정한 후에도 카메라(70)는 촬상 영역(PA)의 연속 촬상을 행하고 있기 때문에, 일정 간격으로 촬상된 복수의 감시 대상 화상이 취득되게 된다. 그리고, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에서 이동을 정지하고 나서 소정 시간 경과 후에 처리액의 토출이 개시되기 때문에, 상기 복수의 감시 대상 화상 중 어느 한 시점 이후에 얻어진 화상에 처리액의 토출이 비쳐 있게 된다. 판정부(91)는, 이러한 복수의 감시 대상 화상과 토출 기준 화상을 순차적으로 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정한다.
도 10은, 토출 기준 화상 및 감시 대상 화상을 나타내는 도이다. 도 10(a)에는 토출 기준 화상의 토출 판정 영역(SP)을 나타내고, 도 10(b)에는 처리액의 토출이 개시된 후에 있어서의 감시 대상 화상의 토출 판정 영역(SP)을 나타내고 있다. 또, 도 12는, 처리액 토출 판정의 알고리즘의 일례를 모식적으로 나타내는 도이다. 판정부(91)는, 복수의 감시 대상 화상 중 1장에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 각 화소의 계조치와 당해 화소에 대응하는 토출 기준 화상에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 화소의 계조치의 차분의 절대치를 토출 판정 영역 SP에 포함되는 전체 화소에 대해서 적산한다. 즉, 판정부(91)는, 도 10(a)를 구성하는 각 화소의 계조치와, 그 화소에 대응하는 도 10(b)를 구성하는 화소의 계조치의 차분의 절대치의 총합을 산출한다. 또한, 토출 기준 화상 및 감시 대상 화상의 토출 판정 영역(SP)은 모두, 단계 S27에서 시프트된 영역이다. 따라서, 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 정지 위치가 티칭 위치로부터 위치 이상으로 판정되지 않을 정도로 어긋나 있었다고 해도, 토출 판정 영역(SP)은 상면 처리액 노즐(30)의 선단으로부터 기판(W)에 이르기까지의 일부를 포함하는 영역으로서 정확하게 설정된다.
계속해서, 판정부(91)는, 상기 서술한 바와 같이 하여 산출한 차분의 총합과 단계 S17에서 설정된 역치를 비교한다. 그리고, 차분의 총합이 단계 S17에서 미리 설정된 역치 이상인 경우에는, 판정부(91)는 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있다고 판정한다. 한편, 차분의 총합이 당해 역치보다 작은 경우에는, 판정부(91)는 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않다고 판정한다. 판정부(91)는, 이러한 비교를 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 시점보다 후에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 복수의 감시 대상 화상에 대해서 순차적으로 행한다.
도 11은, 차분의 총합과 역치의 비교를 나타내는 도이다. 이 도의 종축에는, 화소 계조치의 차분의 절대치를 적산한 총합을 나타내고 있다. 이 도의 횡축에는, 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 시점보다 후에 취득된 복수의 감시 대상 화상의 번호를 순차적으로 나타내고 있다. 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되기도 전의 시점에 있어서의 감시 대상 화상(도 11의 10번째까지의 감시 대상 화상)은 거의 도 10(a)에 나타내는 토출 기준 화상과 동일하다. 따라서, 감시 대상 화상에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 각 화소의 계조치와 당해 화소에 대응하는 토출 기준 화상에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 화소의 계조치의 차분의 절대치의 총합은 상대적으로 낮고, 단계 S17에서 미리 설정된 역치 TH보다 작다.
이에 반해, 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출이 개시된 후의 감시 대상 화상(도 11의 11번째 이후의 감시 대상 화상)에는, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 토출된 처리액의 화상이 포함되어 있다. 따라서, 감시 대상 화상에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 각 화소의 계조치와 당해 화소에 대응하는 토출 기준 화상에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 화소의 계조치의 차분의 절대치의 총합은 상대적으로 높고, 단계 S17에서 미리 설정된 역치 TH보다 크다.
판정부(91)는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있다고 판정되는 상태가 2초 이상 계속되는 경우, 즉 촬상 간격이 33밀리초이면 60장 이상의 감시 대상 화상에 대해서 처리액이 토출되어 있다고 판정되는 경우에는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 안정적으로 확실히 처리액이 토출되어 있는 것이라고 판단한다. 한편, 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 시점부터 소정 시간(예를 들면 5초)을 경과해도, 화소 계조치의 차분의 총합이 역치 이상이 되지 않고 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않다고 판정되는 경우에는 처리액 토출의 이상으로 판단한다. 판정부(91)에 의한 처리액 토출의 판정 결과는, 예를 들면 제어부(9)에 부설된 디스플레이 등에 표시하도록 해도 된다. 또, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액 토출이 이상하다고 판정된 경우에는 제어부(9)가 처리 정지 등의 이상 대응 처리를 행하도록 해도 된다.
이상은, 상면 처리액 노즐(30)에 대한 판정 처리였지만, 다른 상면 처리액 노즐(60, 65)을 사용하는 경우에는, 도 7에 나타낸 것과 동일한 순서로 상면 처리액 노즐(60) 또는 상면 처리액 노즐(65)에 대한 판정 처리를 행할 수 있다.
제1 실시 형태에 있어서는, 처리 위치로 이동한 상면 처리액 노즐(30)이 처리액을 토출하기 전에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 토출 기준 화상과, 그 후에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상을 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정하고 있다. 그리고, 세정 처리 유닛(1)에 반입된 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)을 스핀 척(20)이 유지하여 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동할 때마다 토출 기준 화상을 취득하고 있다.
카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 얻어진 화상에는, 상면 처리액 노즐(30)의 선단 근방 이외에도, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)나 세정 처리 유닛(1) 내의 기기 등이 포함되어 있다. 이러한 배경의 영향, 특히 기판(W)의 표면에서 반사되는 처리액의 상의 영향을 가능한 한 배제하기 위해, 토출 판정 영역(SP)을 미리 설정하여, 토출 기준 화상 및 감시 대상 화상의 토출 판정 영역(SP)에 있어서의 차분으로 역치와의 비교를 행하고 있다.
그런데, 도 8에 나타내는 바와 같이, 토출 판정 영역(SP)으로부터도 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 표면의 화상을 제외할 수는 없다. 이미 서술한 바와 같이, 기판(W)의 표면에는 레지스트막이나 절연막 등의 다양한 막이 성막되어 패턴 형성이 이루어져 있으며, 그 결과 기판(W)의 종류에 따라 표면 반사율이 크게 상이하다.
제1 실시 형태와 같이 하면, 스핀 척(20)이 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)를 유지하여 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동할 때마다 토출 기준 화상을 취득하고 있기 때문에, 토출 기준 화상 및 감시 대상 화상의 쌍방에 동일한 기판(W)의 표면 화상이 배경으로서 포함되게 된다. 따라서, 토출 기준 화상과 감시 대상 화상의 차분에 있어서는, 기판(W)의 표면 반사율의 대소에 관계없이, 그 영향이 배제되게 된다. 그 결과, 처리 대상이 되는 기판(W)의 종류에 관계없이, 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액의 토출을 확실히 판정할 수 있다.
또, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분이 일정치 이하이면 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정하고 있기 때문에, 상면 처리액 노즐(30)의 이동 정지가 자동적으로 판정되게 된다. 이 때문에, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에서 이동을 정지한 후에, 특별한 트리거 신호를 보내지 않고, 카메라(70)에 의한 촬상을 행하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정할 수 있다. 그 결과, 처리액 토출 판정에 관한 하드웨어 구성도 간소화할 수 있다.
또, 판정부(91)는, 처리액 토출의 판정에 더하여, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동했을 때의 위치 이상의 판정도 행하고 있다. 메인티넌스 시의 조정 미스나 경시 변화 등에 의해, 상면 처리액 노즐(30)이 티칭 위치로부터 어긋나 처리액을 토출하는 경우, 본래 기대되고 있는 결과를 얻지 못하며, 처리 불량의 원인이 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 이상의 판정도 행하고 있기 때문에, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 어긋남에 기인한 처리 불량의 발생을 방지할 수 있다.
＜제2 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태의 기판 처리 장치(100)의 장치 구성은 제1 실시 형태와 완전히 동일하다. 또, 제2 실시 형태에 있어서의 기판(W)의 통상의 처리 순서도 제1 실시 형태와 동일하다 제2 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 것은 판정용 파라미터의 설정 수법이다. 제1 실시 형태에서는 작업원이 수동으로 판정용 파라미터를 설정하고 있었던 것이지만, 제2 실시 형태에서는 설정부(93)에 의해 판정용 파라미터의 자동 설정을 행한다.
제2 실시 형태에 있어서도, 상면 처리액 노즐(30)로부터 기판(W)의 상면에 처리액을 토출할 때에, 카메라(70)에 의해 처리 위치의 상면 처리액 노즐(30)을 촬영하여 얻어진 화상에 판정부(91)가 소정의 화상 처리를 행하여 상면 처리액 노즐(30)의 위치 어긋남 및 처리액 토출의 유무를 판정하고 있다. 이하, 그 기술에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 여기에서는 상면 처리액 노즐(30)에 대한 판정 처리를 설명하지만, 다른 상면 처리액 노즐(60, 65)에 대해서도 동일하다.
도 14는, 제2 실시 형태의 판정용 파라미터를 설정하는 순서를 나타내는 플로우차트이다. 한편, 판정부(91)에 의한 판정 처리의 순서는 도 7에 나타낸 플로우차트와 동일하다. 도 14에 순서를 나타내는 판정용 파라미터의 설정은 실제의 처리 대상이 되는 기판(W)의 처리 프로세스에 앞서 실행되는 것이며, 예를 들면 기판 처리 장치(100)의 메인티넌스 작업 시에 실시하면 된다.
우선, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 메인티넌스 작업 시 등에, 상면 처리액 노즐(30)의 티칭을 행할 때에 상면 처리액 노즐(30)을 티칭 위치로 이동시킨다(단계 S31). 티칭이란, 상면 처리액 노즐(30)에 적정한 동작을 교시하는 작업이며, 상면 처리액 노즐(30)의 정지 위치를 적정한 위치(티칭 위치)로 수정한다. 따라서, 티칭 시에, 상면 처리액 노즐(30)을 티칭 위치로 이동시켰을 때에는, 상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치에 정확하게 이동되게 된다. 또한, 적정한 처리 위치란, 그 처리 위치에서 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하면 요구되고 있는 기판 처리가 행해지는 위치이다.
상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치로 이동했을 때에, 카메라(70)에 의해 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상한다(단계 S32). 도 8은, 카메라(70)가 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하여 얻은 화상의 일례를 나타내는 도이다. 촬상 영역 PA에는, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상방의 처리 위치에 위치하는 상면 처리액 노즐(30)의 선단이 포함되어 있다. 또한, 메인티넌스 시에는 스핀 척(20)에 기판(W)이 유지되어 있지 않은 경우도 있기 때문에, 촬상 영역(PA)에 기판(W)은 반드시 포함되지 않아도 된다.
다음에, 단계 S32에서 촬상하여 얻어진 화상으로부터 설정부(93)가 레퍼런스 패턴의 절출을 행한다(단계 S33). 단계 S32에서의 촬상 시점에서는, 티칭에 의해 상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치에 정확하게 위치하고 있다. 따라서, 단계 S32에서 카메라(70)에 의해 촬상하여 얻어진 화상은, 상면 처리액 노즐(30)의 적정한 처리 위치를 나타내는 노즐 위치 기준 화상이 될 수 있는 것이다. 단계 S33에서는, 그러한 노즐 위치 기준 화상으로부터 도 8에 나타내는 바와 같이 상면 처리액 노즐(30)의 선단 부분을 포함하는 일부 화상 영역을 레퍼런스 패턴(RP)으로서 설정부(93)가 자동으로 설정한다. 이하, 설정부(93)에 의한 레퍼런스 패턴(RP)의 설정에 대해서 설명을 계속한다.
설정부(93)는, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 좌표를 특정한다. 도 15는, 상면 처리액 노즐(30)의 좌표를 특정하기 위한 화상 처리를 나타내는 도이다. 도 15(a)에 나타내는 것은, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때에 카메라(70)에 의해 촬상 영역(PA)을 촬상하여 얻어진 화상, 즉 도 8에 동일한 노즐 위치 기준 화상이다.
노즐 위치 기준 화상을 취득한 후, 제어부(9)의 제어에 의해 상면 처리액 노즐(30)이 소정 방향으로 소정량만큼 이동한다. 상면 처리액 노즐(30)의 이동 방향은, 도 4에 있어서의 시계 방향 또는 반시계 방향 중 어느 한쪽이어도 된다. 즉, 촬상 영역(PA)에 있어서는, 상면 처리액 노즐(30)은 우측 방향 또는 좌측 방향 중 어느 쪽으로 이동해도 된다. 상면 처리액 노즐(30)의 이동량도 특별히 한정되는 것이 아니며, 상면 처리액 노즐(30)의 직경보다 크면 된다.
처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)이 소정 방향으로 소정량만큼 이동하여 정지했을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 참조 화상을 취득한다. 도 15(b)에 나타내는 것은, 그와 같이 하여 취득된 참조 화상의 일례이다. 도 15(a)에 나타내는 노즐 위치 기준 화상과 도 15(b)에 나타내는 참조 화상의 상이는, 상면 처리액 노즐(30)의 위치뿐이다.
계속해서, 설정부(93)는, 도 15(a)의 노즐 위치 기준 화상과 도 15(b)의 참조 화상의 차분의 절대치를 산출하여 차분 화상을 취득한다. 보다 상세하게는, 노즐 위치 기준 화상에 포함되는 각 화소의 계조치와 당해 화소에 대응하는 참조 화상의 화소의 계조치의 차분의 절대치를 전체 화소에 대해서 산출하여 차분 화상을 취득한다. 도 15(c)에 나타내는 것은, 그와 같이 하여 취득된 차분 화상의 일례이다.
카메라(70)는 완전히 동일한 촬상 영역(PA)을 촬상함으로써 노즐 위치 기준 화상 및 참조 화상을 취득하고 있으며, 상면 처리액 노즐(30)의 위치를 제외하고 양 화상의 배경(예를 들면, 기판(W)의 표면이나 세정 처리 유닛(1) 내의 구조물)은 동일하다. 따라서, 노즐 위치 기준 화상과 참조 화상의 차분인 차분 화상에 있어서는, 도 15(c)에 나타내는 바와 같이, 기판(W) 표면 등의 배경은 모두 소실되어 노즐 위치 기준 화상 및 참조 화상에 포함되는 상면 처리액 노즐(30)의 화상 만이 추출되게 된다. 차분 화상은 노즐 위치 기준 화상과 참조 화상의 차분의 절대치이기 때문에, 쌍방의 화상에 포함되는 합계 2개의 상면 처리액 노즐(30)이 차분 화상에 남아 있다. 도 15(c)의 예에서는, 차분 화상에 포함되는 2개의 상면 처리액 노즐(30) 중 우측의 것이 적정한 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)의 화상이다.
다음에, 설정부(93)는, 차분 화상에 대해 2개의 상면 처리액 노즐(30) 쌍방의 선단부(토출 헤드(31))를 X축방향으로 통과하는 라인 PX을 따라 계조치 프로파일을 취득한다. 도 16에는, 차분 화상에 있어서의 라인 PX를 따른 계조치 프로파일을 나타낸다. 이 도에 있어서, 계조치가 상대적으로 높아져 있는 2개의 부분이 차분 화상에 있어서의 2개의 상면 처리액 노즐(30)에 대응한다. 설정부(93)는, 이 중의 우측의 부분, 즉 적정한 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)에 대응하는 부분의 양단의 좌표 x1, x2를 특정한다. 이 좌표 x1, x2는, 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)의 차분 화상에 있어서의 폭방향 양단의 좌표이다. 차분 화상에 있어서의 우측의 상면 처리액 노즐(30)의 좌표와 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 좌표는 동일하기 때문에, 좌표 x1, x2는 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 폭방향 양단의 좌표이기도 하다. 또한, 계조치 프로파일에 있어서, 계조치가 상대적으로 높아져 있는 2개의 부분 중 어느 한쪽이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)에 대응하는 부분인지는, 참조 화상을 취득했을 때의 이동 방향으로부터 용이하게 인식할 수 있다.
다음에, 설정부(93)는, 차분 화상에 있어서 좌표 x1과 좌표 x2 사이를 Y축방향으로 통과하는 라인 PY를 따라 계조치 프로파일을 취득한다. 도 17에는, 차분 화상에 있어서의 라인 PY를 따른 계조치 프로파일을 나타낸다. 좌표 x1과 좌표 x2 사이를 통과하는 라인 PY는, 차분 화상에 있어서 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)을 통과하기 때문에, 도 17에 있어서, 계조치가 상대적으로 높아져 있는 부분이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)에 대응한다. 설정부(93)는, 계조치가 높아져 있는 부분의 단부, 즉 계조치가 급격하게 감소하는 위치의 좌표 y1을 특정한다. 이 좌표 y1은, 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)의 차분 화상에 있어서의 선단의 좌표이다. 따라서, 좌표 y1은 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 선단의 좌표이기도 하다.
이상과 같이 하여 설정부(93)는, 노즐 위치 기준 화상과 참조 화상의 차분인 차분 화상에 있어서의 계조치 프로파일로부터 상면 처리액 노즐(30)의 폭방향 양단 및 선단의 좌표를 특정한다. 설정부(93)는, 특정한 상면 처리액 노즐(30)의 폭방향 양단 및 선단의 좌표에 의거하여 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 레퍼런스 패턴 RP의 좌표를 결정한다. 구체적으로는, 설정부(93)는, 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 폭방향 양단의 좌표 x1, x2에 약간의 마진을 갖게 한 좌표 x1-α, x2+α를 레퍼런스 패턴 RP의 폭방향 양단의 좌표로 한다. 또, 설정부(93)는, 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 선단의 좌표 y1로부터 소정의 거리만큼 이격한 좌표 y1-β, y1+γ를 레퍼런스 패턴 RP의 상하 방향 양단의 좌표로 한다. 폭방향 양단 및 상하 방향 양단의 좌표가 특정되면, 직사각형 영역의 레퍼런스 패턴 RP가 결정되게 된다.
이와 같이 하여 설정부(93)는, 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 좌표를 특정하여 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 직사각형 영역을 레퍼런스 패턴(RP)으로서 설정한다. 설정부(93)에 의해 설정된 레퍼런스 패턴(RP) 자체는 제1 실시 형태의 도 8에 나타낸 것과 동일하다. 이 도에 나타내는 바와 같이, 레퍼런스 패턴(RP)에는, 상면 처리액 노즐(30)의 선단 부분이 포함되어 있다. 설정부(93)에 의해 잘라내어진 레퍼런스 패턴(RP)은, 노즐 위치 기준 화상 내에 있어서의 좌표(폭방향 양단의 좌표 x1-α, x2+α 및 상하 방향 양단의 좌표 y1-β, y1+γ)와 함께, 제어부(9)의 기억부(92)에 기억된다(단계 S34).
다음에, 설정부(93)가 위치 이상 판정의 역치를 설정한다(단계 S35). 여기서 설정하는 역치는, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 이상의 판정(도 7의 단계 S26)에 이용하기 위한 것이며, 단계 S32에서 촬영된 노즐 위치 기준 화상의 레퍼런스 패턴(RP)에서의 노즐 위치와, 단계 S25에서 특정된 화상 중의 노즐 위치의 어긋남의 역치이다. 단계 S35에서 설정하는 역치가 낮을 수록, 양 화상에 있어서의 노즐 위치의 어긋남이 작아도 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 이상하다고 판정된다. 즉, 판정 기준이 엄격해진다. 설정부(93)는 미리 규정되어 있는 값(예를 들면, 2mm)을 위치 이상 판정의 역치로서 설정한다. 단계 S35에서 설정된 역치는 기억부(92)에 저장된다.
다음에, 적정한 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)로부터 시험적으로 처리액을 토출함과 함께, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 일정 간격으로 연속해서 촬상하여 일련의 화상을 취득한다(단계 S36). 즉, 카메라(70)는, 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상면 처리액 노즐(30)이 처리액을 토출하기 전부터 토출 중에 걸쳐 동영상 촬영을 행한다. 단계 S36에서 취득된 복수의 화상은 기억부(92)에 저장된다.
다음에, 단계 S32에서 촬상하여 얻어진 화상 내에서 설정부(93)가 토출 판정 영역의 설정을 행한다(단계 S37). 도 8에 예시하는 바와 같이, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 얻어진 화상에는 상면 처리액 노즐(30)의 선단 근방 이외에도, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)나 세정 처리 유닛(1) 내의 기기 등이 비쳐 있다. 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정할 때에는, 그러한 배경의 영향을 가능한 한 줄이는 것이 바람직하고, 특히 기판(W)의 표면에서 반사하는 처리액의 상의 영향을 배제할 필요가 있다. 이 때문에, 단계 S37에서는, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상 중 상면 처리액 노즐(30)의 선단으로부터 토출된 처리액이 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)에 도달할 때까지의 액주부분을 포함하는 토출 판정 영역(SP)을 설정하고 있다.
설정부(93)는, 상면 처리액 노즐(30)의 토출폭에 약간의 마진을 가산 또는 감산하여 토출 판정 영역(SP)의 폭으로 한다. 또, 설정부(93)는, 상면 처리액 노즐(30)의 선단과 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 거리에 약간의 마진을 가산 또는 감산하여 토출 판정 영역(SP)의 길이로 한다. 폭 및 길이가 특정되면 직사각형의 토출 판정 영역 SP가 결정되게 된다. 또한, 상면 처리액 노즐(30)의 토출폭 및 상면 처리액 노즐(30)의 선단과 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 거리는 모두 미리 규정되어 있는 값이다.
설정부(93)는, 폭 및 길이를 특정한 토출 판정 영역(SP)을 노즐 위치 기준 화상에 있어서 상면 처리액 노즐(30)의 선단의 처리액이 토출되는 측(하측)으로 설정한다. 상면 처리액 노즐(30)의 선단의 좌표(x1, y1), (x2, y1)는 상기 서술한 레퍼런스 패턴 RP의 절출 시에 요구되고 있다. 설정부(93)는, 그 상면 처리액 노즐(30)의 선단의 좌표에 대해 토출 판정 영역(SP)을 설정하여, 토출 판정 영역(SP)의 좌표를 특정한다.
이와 같이 하여 설정부(93)는, 상면 처리액 노즐(30)의 토출폭 및 상면 처리액 노즐(30)의 선단과 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 거리에 의거하여 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)에 대해 토출 판정 영역(SP)을 설정하고 있다. 이 토출 판정 영역(SP)에는, 적어도 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 선단으로부터 토출된 처리액이 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)에 도달할 때까지의 액주부분이 포함된다. 설정부(93)에 의해 설정된 토출 판정 영역(SP)은 제어부(9)의 기억부(92)에 기억된다. 또한, 여기서 설정되는 토출 판정 영역(SP)은, 상기 서술한 레퍼런스 패턴(RP)과 상이하며 화상 그 자체가 아니라, 어디까지나 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상 중의 영역이며, 토출 판정 영역(SP)의 직사각형 영역을 나타내는 좌표로 표시된다.
토출 판정 영역(SP)의 설정에 이어서, 설정부(93)가 토출 판정의 역치를 설정한다(단계 S38). 여기서 설정되는 역치는, 처리액의 토출 판정(도 7의 단계 S28)에 이용하기 위한 것이며, 카메라(70)가 촬상하는 처리액 토출 전후에 있어서의 화상의 차분의 역치이다. 여기서 설정하는 역치가 낮을 수록, 차분이 작아도 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되었다고 판정되기 쉬워진다.
설정부(93)는, 단계 S36에서 연속 촬상된 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출 전후에 걸친 일련의 화상을 이용하여 토출 판정의 역치를 설정한다. 설정부(93)는, 단계 S36에서 취득된 복수의 화상의 각각에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 각 화소의 계조치와 당해 화소에 대응하는 노즐 위치 기준 화상에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 화소의 계조치의 차분의 절대치를 토출 판정 영역 SP에 포함되는 전체 화소에 대해서 적산한다. 단계 S36에서 취득된 복수의 화상에는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때의 화상과 처리액을 토출하고 있을 때의 화상이 포함되어 있다.
단계 S36에서 촬상된 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출 전후에 걸친 화상은, 도 10에 나타낸 도와 동일하다. 도 10(a)에는 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때의 화상의 토출 판정 영역(SP)이 나타나고, 도 10(b)에는 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있을 때의 화상의 토출 판정 영역(SP)이 나타나 있다.
설정부(93)는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상과 노즐 위치 기준 화상의 토출 판정 영역(SP)에 있어서의 차분을 산출한다. 즉, 설정부(93)는, 도 10(a)를 구성하는 각 화소의 계조치와, 그 화소에 대응하는 노즐 위치 기준 화상의 화소의 계조치의 차분의 절대치의 총합을 산출한다. 마찬가지로, 설정부(93)는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상과 노즐 위치 기준 화상의 토출 판정 영역(SP)에 있어서의 차분을 산출한다. 즉, 설정부(93)는, 도 10(b)를 구성하는 각 화소의 계조치와, 그 화소에 대응하는 노즐 위치 기준 화상의 화소의 계조치의 차분의 절대치의 총합을 산출한다.
도 18은, 토출 판정의 역치 설정을 설명하기 위한 도이다. 이 도의 종축은, 화소 계조치의 차분의 절대치를 적산한 총합을 나타내고 있다. 이 도의 횡축은, 단계 S36에서 연속 촬상된 화상의 번호를 나타낸다. 단계 S36에서 연속 촬상되어 취득된 복수의 화상 중 비교적 초기의 것은, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때의 화상(도 10(a))이다. 도 18에서 화상의 번호 N1 이전에 플롯되어 있는 것은, 그러한 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때의 화상과 노즐 위치 기준 화상의 토출 판정 영역 SP에 있어서의 차분의 총합이다. 그리고, 그 최대치가 C1이다.
한편, 단계 S36에서 연속 촬상되어 취득된 복수의 화상 중 비교적 후기의 것은, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있을 때의 화상(도 10(b))이다. 도 18에서 화상의 번호 N1보다 후에 플롯되어 있는 것은, 그러한 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있을 때의 화상과 노즐 위치 기준 화상의 토출 판정 영역(SP)에 있어서의 차분의 총합이다. 그리고, 그 최소치가 C2이다.
설정부(93)는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상과 노즐 위치 기준 화상의 토출 판정 영역(SP)에 있어서의 차분의 최대치 C1과, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상과 노즐 위치 기준 화상의 토출 판정 영역 SP에 있어서의 차분의 최소치 C2의 중간의 값을 역치 TH로서 설정한다. 중간의 값이란, 예를 들면 최대치 C1과 최소치 C2의 평균치((C1+C2)/2)여도 되고, 그 평균치로부터 소정 범위 내의 임의의 값이어도 된다. 설정부(93)가 설정한 역치 TH는 기억부(92)에 저장된다.
이상과 같이 하여 상면 처리액 노즐(30)에 대한 사전 준비(판정용 파라미터의 설정)가 행해진다. 단계 S31부터 단계 S38에서 나타낸 것과 동일한 사전 준비가 다른 상면 처리액 노즐(60, 65)에 대해서도 실행된다(단계 S39). 이러한 사전 준비는, 티칭을 행했을 때에 미리 실시해 두면 충분한 것이며, 한 번 실시하면 티칭 위치가 변경될 때까지 재차 실시할 필요는 없다. 또한, 고정의 하면 처리액 노즐(28)에 대해서는 상기와 같은 사전 준비 처리는 행하지 않는다.
도 14에 나타낸 판정용 파라미터의 설정이 행해진 후에, 처리 대상이 되는 기판(W)의 처리를 행할 때의 순서에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하다(도 7). 단, 제2 실시 형태에 있어서는, 도 14에 나타낸 순서에 의해 설정부(93)에 의해 설정된 판정용 파라미터(각종 역치 등)를 이용하여 도 7의 판정 처리를 실행한다.
제2 실시 형태에 있어서도, 처리 위치로 이동한 상면 처리액 노즐(30)이 처리액을 토출하기 전에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 토출 기준 화상과, 그 후에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상을 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정하고 있다. 그리고, 세정 처리 유닛(1)에 반입된 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)을 스핀 척(20)이 유지하여 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동할 때마다 토출 기준 화상을 취득하고 있다.
카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 얻어진 화상에는, 상면 처리액 노즐(30)의 선단 근방 이외에도, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)이나 세정 처리 유닛(1) 내의 기기 등이 포함되어 있다. 이러한 배경의 영향, 특히 기판(W)의 표면에서 반사되는 처리액의 상의 영향을 가능한 한 배제하기 위해, 토출 판정 영역(SP)을 설정부(93)에 의해 미리 설정하여, 토출 기준 화상 및 감시 대상 화상의 토출 판정 영역(SP)에 있어서의 차분으로 역치와의 비교를 행하고 있다.
그런데, 도 8에 나타내는 바와 같이, 토출 판정 영역(SP)으로부터도 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 표면의 화상을 제외할 수는 없다. 이미 서술한 바와 같이, 기판(W)의 표면에는 레지스트막이나 절연막 등의 다양한 막이 성막되어 패턴 형성이 이루어져 있으며, 그 결과 기판(W)의 종류에 따라 표면 반사율이 크게 상이하다.
제2 실시 형태와 같이 하면, 스핀 척(20)이 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)를 유지하여 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동할 때마다 토출 기준 화상을 취득하고 있기 때문에, 토출 기준 화상 및 감시 대상 화상의 쌍방에 동일한 기판(W)의 표면 화상이 배경으로서 포함되게 된다. 따라서, 토출 기준 화상과 감시 대상 화상의 차분에 있어서는, 기판(W)의 표면 반사율의 대소에 관계없이, 그 영향이 배제되게 된다. 그 결과, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 처리 대상이 되는 기판(W)의 종류에 관계없이, 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액의 토출을 확실히 판정할 수 있다.
또, 판정부(91)는, 처리액 토출의 판정에 더하여, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동했을 때의 위치 이상의 판정도 행하고 있다. 메인티넌스 시의 조정 미스나 경시 변화 등에 의해, 상면 처리액 노즐(30)이 티칭 위치로부터 어긋나 처리액을 토출하는 경우, 본래 기대되고 있는 결과를 얻지 못하며, 처리 불량의 원인이 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 이상의 판정도 행하고 있기 때문에, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 어긋남을 검출할 수 있어, 그 위치 어긋남에 기인한 처리 불량의 발생을 방지할 수 있다.
그리고, 제2 실시 형태에 있어서는, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 이상 판정 및 처리액 토출 판정에 필요한 레퍼런스 패턴(RP)의 설정, 토출 판정 영역(SP)의 설정, 및, 역치의 설정을 제어부(9)의 설정부(93)에 의해 행하고 있다. 따라서, 장치의 작업원이 화상 처리의 지식이나 판정 알고리즘에 대한 지식을 가지고 있지 않거나, 혹은 충분히 숙달되어 있지 않았다고 해도, 레퍼런스 패턴(RP), 토출 판정 영역(SP) 및 역치가 설정부(93)에 의해 자동으로 설정되기 때문에, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 이상 판정 및 처리액 토출 판정을 안정적으로 확실히 행할 수 있다.
＜제3 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 제3 실시 형태의 기판 처리 장치(100)의 장치 구성은 제1 실시 형태와 완전히 동일하다. 또, 제3 실시 형태에 있어서의 기판(W)의 통상의 처리 순서도 제1 실시 형태와 동일하다 제3 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 것은, 처리액 토출의 판정 수법이다. 제3 실시 형태에서는, 화소의 휘도치의 산포도에 따라 처리액 토출의 유무를 판정하고 있다.
제3 실시 형태에 있어서도, 상면 처리액 노즐(30)로부터 기판(W)의 상면에 처리액을 토출할 때에, 카메라(70)에 의해 촬상하여 얻어진 화상에 판정부(91)가 소정의 화상 처리를 행하여 처리액 토출의 유무를 판정하고 있다. 이하, 그 기술에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 여기에서는 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출 판정에 대해서 설명하지만, 다른 상면 처리액 노즐(60, 65)에 대해서도 동일하다.
판정 처리를 위한 사전 준비 및 판정 처리의 순서를 나타내는 플로우차트 자체는 도 6 및 도 7에 나타낸 것과 동일하기 때문에, 도 6 및 도 7을 참조하면서 설명을 계속한다. 단, 제3 실시 형태에 있어서는, 플로우차트에 나타낸 각 순서의 내용이 제1 실시 형태와는 상이하다.
우선, 메인티넌스 작업 시 등에, 상면 처리액 노즐(30)의 티칭을 행할 때에 상면 처리액 노즐(30)을 티칭 위치로 이동시킨다(단계 S11). 티칭이란, 상면 처리액 노즐(30)에 적정한 동작을 교시하는 작업이며, 상면 처리액 노즐(30)의 정지 위치를 적정한 위치(티칭 위치)로 수정한다. 따라서, 티칭 시에, 상면 처리액 노즐(30)을 티칭 위치로 이동시켰을 때에는, 상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치에 정확하게 이동되게 된다. 또한, 적정한 처리 위치란, 그 처리 위치에서 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하면 요구되고 있는 기판 처리가 행해지는 위치이다.
상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치로 이동했을 때에, 카메라(70)에 의해 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상한다(단계 S12). 도 19는, 카메라(70)가 처리 위치에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하여 얻은 화상(정지 화상)의 일례를 나타내는 도이다. 촬상 영역(PA)에는, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상방의 처리 위치에 위치하는 상면 처리액 노즐(30)의 선단이 적어도 포함되어 있다. 그리고, 촬상 영역(PA)에는, 상면 처리액 노즐(30)의 배경으로서 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 표면이 포함되어 있다. 또한, 메인티넌스 시에는 스핀 척(20)에 기판(W)가 유지되어 있지 않은 경우도 있기 때문에, 촬상 영역(PA)에 기판(W)은 반드시 포함되지 않아도 된다.
다음에, 단계 S12에서 촬상하여 얻어진 화상으로부터 레퍼런스 패턴의 절출을 행한다(단계 S13). 단계 S12에서의 촬상 시점에서는, 티칭에 의해 상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치에 정확하게 위치하고 있다. 따라서, 단계 S12에서 카메라(70)에 의해 촬상하여 얻어진 화상은, 상면 처리액 노즐(30)의 적정한 처리 위치를 나타내는 노즐 위치 기준 화상이 될 수 있는 것이다. 단계 S13에서는, 그러한 노즐 위치 기준 화상으로부터 도 19에 나타내는 바와 같이 상면 처리액 노즐(30)의 선단 부분을 포함하는 일부 화상 영역을 레퍼런스 패턴(RP)으로서 잘라내는 것이다. 이 절출은, 예를 들면 티칭 시에 작업원이 단계 S12에서 촬상된 화상을 보면서 수동으로 레퍼런스 패턴(RP)이 되는 영역을 지정하여 행하면 된다. 잘라내어진 레퍼런스 패턴(RP)은, 화상 내에 있어서의 좌표와 함께, 제어부(9)의 기억부(92)에 기억된다(단계 S14).
계속해서, 작업원이 위치 이상 판정의 역치를 설정한다(단계 S15). 여기서 설정하는 역치는, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 이상의 판정(도 7의 단계 S26)에 이용하기 위한 것이며, 단계 S12에서 촬영된 노즐 위치 기준 화상의 레퍼런스 패턴(RP)에서의 노즐 위치와, 단계 S25에서 특정된 화상 중의 노즐 위치의 어긋남의 역치이다. 여기서 설정하는 역치가 낮을 수록, 양 화상에 있어서의 노즐 위치의 어긋남이 작아도 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 이상하다고 판정된다. 즉, 판정 기준이 엄격해진다. 단계 S15에서 설정된 역치는 기억부(92)에 저장된다.
다음에, 단계 S12에서 촬상하여 얻어진 화상 내에서 토출 판정 영역의 설정을 행한다(단계 S16). 도 19에 예시하는 바와 같이, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 얻어진 화상에는 상면 처리액 노즐(30)의 선단 근방 이외에도, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)이나 세정 처리 유닛(1) 내의 기기 등이 비쳐 있다. 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정할 때에는, 그러한 배경의 영향을 가능한 한 줄이는 것이 바람직하다. 이 때문에, 단계 S16에서는, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상 중 상면 처리액 노즐(30)로부터 토출되는 처리액에 의해 덮이는 영역의 일부를 토출 판정 영역 SP로서 설정하고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 적정한 처리 위치의 상면 처리액 노즐(30)로부터 토출되고 나서 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)에 착액할 때까지 동안에 형성되는 처리액의 액주의 일부에 토출 판정 영역(SP)을 설정한다. 즉, 도 19에 나타내는 바와 같이, 적정한 처리 위치의 상면 처리액 노즐(30)의 선단 바로 아래에 토출 판정 영역(SP)을 설정한다. 이 설정도 작업원이 단계 S12에서 촬상된 화상을 보면서 수동으로 영역 지정하여 행하면 된다. 설정된 토출 판정 영역(SP)은 제어부(9)의 기억부(92)에 기억된다. 또한, 여기서 설정되는 토출 판정 영역(SP)은, 상기 서술한 레퍼런스 패턴(RP)과 상이하며 화상 그 자체가 아니라, 어디까지나 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상 중의 영역이며, 예를 들면 도 19의 토출 판정 영역(SP)의 사각형을 나타내는 좌표 데이터로 표시된다.
토출 판정 영역(SP)의 설정에 이어서, 작업원이 토출 판정의 역치를 설정한다(단계 S17). 여기서 설정하는 역치는, 처리액의 토출 판정(도 7의 단계 S28)에 이용하기 위한 것이며, 토출 판정 영역(SP)을 구성하는 화소의 휘도치의 표준 편차의 역치이다. 후에 상세히 서술하지만, 여기서 설정하는 역치가 클수록, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있다고 판정되기 쉬워진다. 단계 S17에서 설정된 역치는 기억부(92)에 저장된다.
이상과 같이 하여 상면 처리액 노즐(30)에 대한 사전 준비가 행해진다. 단계 S11부터 단계 S17에서 나타낸 것과 동일한 사전 준비가 다른 상면 처리액 노즐(60, 65)에 대해서도 실행된다(단계 S18). 이러한 사전 준비는, 티칭을 행했을 때에 미리 실시해 두면 충분한 것이며, 한 번 실시하면 티칭 위치가 변경될 때까지 재차 실시할 필요는 없다. 또한, 고정의 하면 처리액 노즐(28)에 대해서는 상기와 같은 사전 준비 처리는 행하지 않는다.
다음에, 도 6에 나타낸 사전 준비가 행해진 후에 처리 대상이 되는 기판(W)의 처리를 행할 때의 순서에 대해서 도 7을 참조하면서 설명한다. 우선, 처리 대상이 되는 기판(W)이 주반송 로봇(103)에 의해 세정 처리 유닛(1)에 반입된다(단계 S21). 반입된 기판(W)은 스핀 척(20)에 의해 수평 자세로 유지된다. 그와 함께, 처리 컵(40)이 소정의 높이 위치에 도달하도록 승강 동작을 행한다.
스핀 척(20)에 새로운 처리 대상이 되는 기판(W)이 유지된 후, 상면 처리액 노즐(30)이 대기 위치로부터 처리 위치를 향해 이동을 개시한다(단계 S22). 상면 처리액 노즐(30)의 이동은, 미리 설정된 레시피(기판(W)의 처리 순서 및 조건을 기술한 것)에 따라 제어부(9)가 노즐기대(33)를 제어함으로써 행해진다. 또, 제어부(9)는, 당해 레시피에 소정 시간 이상(예를 들면, 5초 이상)의 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출이 기술되어 있는 경우에는, 상면 처리액 노즐(30)의 이동을 개시하는 것과 동일한 타이밍에 판정부(91)에 대해 토출 판정을 행하도록 지시한다. 제어부(9)가 토출 판정의 지시를 행하는 타이밍은, 엄밀하게 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 개시하는 것과 동일하지 않아도 되지만, 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지하기까지 판정부(91)가 단계 S23 이후의 처리를 행할 수 있도록 여유를 가지고 행하는 것이 바람직하다.
토출 판정의 지시를 받은 판정부(91)는, 카메라(70)에 연속 촬상을 개시시킨다(단계 S23). 카메라(70)는, 촬상 영역(PA)을 일정 간격으로 연속해서 촬상한다. 예를 들면, 카메라(70)는, 33밀리초 간격으로 연속 촬상을 행한다(1초에 30프레임). 즉, 카메라(70)는, 스핀 척(20)이 처리 대상이 되는 새로운 기판(W)를 유지하여 상면 처리액 노즐(30)이 대기 위치로부터 처리 위치를 향해 이동을 개시한 시점부터 동영상 촬영을 개시하는 것이다. 또한, 카메라(70)가 연속 촬상을 개시한 시점에서는, 상면 처리액 노즐(30)이 대기 위치로부터 이동을 개시한 시점이기도 하기 때문에, 촬상 영역(PA)에 상면 처리액 노즐(30)은 도달하고 있지 않다.
카메라(70)가 연속 촬상을 개시한 후, 판정부(91)가 상면 처리액 노즐(30)의 이동의 정지를 판정한다(단계 S24). 상면 처리액 노즐(30)의 이동 자체는, 상기의 레시피에 따라서 제어부(9)가 노즐기대(33)를 제어함으로써 행해지는 것이며, 그 이동의 정지도 제어부(9)에 의해 제어되어 있다. 판정부(91)는, 카메라(70)가 연속 촬상에 의해 취득한 복수의 화상으로부터 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지했는지 아닌지를 제어부(9)에 의한 제어로부터 독립적으로 판정하는 것이다. 구체적으로는, 판정부(91)는, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분을 하나하나 산정하고, 그 차분이 일정치 이하가 되어 있는지 아닌지에 따라 상면 처리액 노즐(30)의 이동의 정지를 판정한다. 연속하는 화상의 차분의 산정이란, 연속 촬상에 의해 취득된 복수의 화상 중 어느 화상과 그 다음의 화상의 차분의 화상에 있어서의 전체 화소의 계조치의 절대치를 적산한 총합을 구하는 것이다.
도 20은, 촬상 영역(PA) 내에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 이동을 나타내는 도이다. 촬상 영역(PA) 내에 있어서 상면 처리액 노즐(30)이 이동하고 있을 때에, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하면, 어느 화상과 그 다음의 화상에서 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 상이하여, 그들 양 화상의 차분에서는 처리액 노즐(30)의 상이 남는다. 이에 반해, 촬상 영역(PA)에 있어서 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치(도 20 중의 점선 위치)에서 이동을 정지한 후에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하면, 어느 화상과 그 다음의 화상에서 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 동일하여, 그들 양 화상의 차분에서는 상면 처리액 노즐(30)도 사라지게 된다. 따라서, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분(어느 화상과 그 다음의 화상의 차분)의 화상에 있어서의 전체 화소의 계조치의 총합이 일정치 이하이면, 판정부(91)는 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지했다고 판정한다. 또한, 노이즈 등에 의한 오판정을 방지하기 위해, 예를 들면 판정부(91)는 연속하는 5장의 화상에 대해 어느 화상과 그 다음의 화상의 차분을 산정하고(이 경우 4개의 차분이 산정된다), 그 차분이 모두 일정치 이하이면 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지했다고 판정하도록 해도 된다.
다음에, 판정부(91)는, 카메라(70)에 의해 연속해서 취득되는 화상 중 단계 S24에서 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 시점의 화상을 노즐 위치 판정용 화상으로서 특정한다(단계 S25). 특정된 노즐 위치 판정용 화상은, 제어부(9)의 기억부(92)에 기억된다. 이와 같이 하여 얻어진 노즐 위치 판정용 화상은, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 도달하여 정지한 시점에서의 촬상 영역(PA)을 촬상한 화상이다. 또한, 노즐 위치 판정용 화상은, 단계 S24에서 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 시점 이후의 임의의 1장의 촬상 영역(PA)의 화상이어도 된다.
다음에, 판정부(91)가 노즐 위치 기준 화상과 노즐 위치 판정용 화상을 비교하여 상면 처리액 노즐(30)의 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정한다(단계 S26). 노즐 위치 기준 화상은, 티칭 시에 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상이다. 노즐 위치 판정용 화상은, 처리 대상이 되는 기판(W)을 스핀 척(20)이 유지하고, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동하여 정지했을 때에 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 촬상하여 취득한 화상이다. 따라서, 노즐 위치 기준 화상과 노즐 위치 판정용 화상을 비교하면, 처리 대상이 되는 기판(W)의 상방으로 이동한 상면 처리액 노즐(30)이 적정한 처리 위치에서 정지했는지 아닌지를 판정할 수 있다.
구체적으로는, 판정부(91)는, 단계 S13에서 잘라내어진 노즐 위치 기준 화상의 레퍼런스 패턴(RP)과, 그 레퍼런스 패턴(RP)에 대응하는 노즐 위치 판정용 화상 중의 일부 영역 화상을 비교하여, 양 화상에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 좌표의 차(위치 어긋남)를 산정한다. 이 비교에는, 공지의 패턴 매칭의 수법을 이용할 수 있다. 그리고, 패턴 매칭에 의해 산정된 상면 처리액 노즐(30)의 위치 어긋남이 단계 S15에서 설정된 역치 이상인 경우에는, 판정부(91)는 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 이상하다고 판정한다. 상면 처리액 노즐(30)의 위치가 이상이라고 판정된 경우에는, 제어부(9)가 소정의 이상 대응 처리(예를 들면, 경고 발보나 처리 정지 등)를 행한다. 한편, 산정된 상면 처리액 노즐(30)의 위치 어긋남이 단계 S15에서 설정된 역치보다 작은 경우에는, 판정부(91)는 상면 처리액 노즐(30)의 위치에 이상 없음으로 판정한다.
제어부(9)의 제어에 의해, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동되면서 기판(W)가 회전된다. 또, 전형적으로는, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 도달하여 정지한 후에 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출이 개시된다. 그리고, 판정부(91)는, 상면 처리액 노즐(30)의 정지 후에 카메라(70)에 의해 연속 촬상한 화상에 의거하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출의 유무를 판정한다.
판정부(91)는, 처리액 토출의 판정 시에 토출 판정 영역(SP)의 시프트를 행한다(단계 S27). 토출 판정 영역(SP)은, 노즐 위치 기준 화상 내에 있어서 상면 처리액 노즐(30)로부터 토출되는 처리액에 의해 덮이는 영역의 일부로서 단계 S16에서 설정된 것이다. 상기의 단계 S26에서는, 노즐 위치 기준 화상 중의 상면 처리액 노즐(30)의 위치와 노즐 위치 판정용 화상 중에 있어서의 상면 처리액 노즐(30)의 위치의 위치 어긋남이 산정된다. 단계 S27에서는, 그 산정 결과에 의거하여 판정부(91)가 토출 판정 영역(SP)의 시프트를 행한다. 즉, 단계 S26에서 산정된 위치 어긋남량만큼 토출 판정 영역(SP)을 이동시키는 것이다.
단계 S24에서 상면 처리액 노즐(30)의 이동 정지를 판정한 후에도 카메라(70)는 촬상 영역(PA)의 연속 촬상을 행하고 있다. 즉, 카메라(70)는, 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 개시함과 동시에 촬상 영역(PA)의 연속 촬상을 개시(단계 S23)하고 나서 일정 간격으로의 연속 촬상을 계속하고 있는 것이다.
판정부(91)는, 단계 S24에서 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 후에 카메라(70)에 의해 촬상 영역(PA)을 연속 촬상한 화상에 의거하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정한다(단계 S28). 촬상 영역(PA)에는 토출 판정 영역(SP)이 포함되어 있다(도 19 참조). 따라서, 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하는 것은, 카메라(70)에 의해 토출 판정 영역(SP)을 연속 촬상한 것이기도 하다. 그리고, 상면 처리액 노즐(30)의 이동 정지 후에 카메라(70)에 의해 토출 판정 영역(SP)을 연속 촬상하여 취득한 화상이 처리액 토출을 판정하기 위한 토출 판정용 화상이 된다. 판정부(91)는, 토출 판정용 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 표준 편차와 단계 S17에서 설정된 역치를 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출의 유무를 판정하는 것이다.
토출 판정 영역(SP)은, 노즐 위치 기준 화상 내에 있어서 상면 처리액 노즐(30)로부터 토출되는 처리액에 의해 덮이는 영역의 일부이며, 카메라(70)측에서 보면 토출된 처리액이 배경에 있는 것보다 앞에 비치는 영역의 일부이다. 본 실시 형태에서는 상면 처리액 노즐(30)로부터 기판(W)에 대해 처리액이 토출되어 형성되는 액주의 일부, 즉 배경에 있는 기판(W)보다 앞에 비치는 액주의 일부로 설정되어 있다. 따라서, 처리 위치의 상면 처리액 노즐(30)로부터 정상적으로 처리액이 토출되고 있을 때에는, 카메라(70)로부터 본 토출 판정 영역(SP)의 전체에 처리액이 비치게 된다. 한편, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않을 때에는, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 표면이 카메라(70)로부터 본 토출 판정 영역(SP)의 전체에 비친다. 여기서, 기판(W)의 표면은 고반사율의 경면이기 때문에, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않을 때에는, 카메라(70)로부터 본 토출 판정 영역 SP에 기판(W)의 표면에서 반사된 챔버(10) 내의 구조물 등이 비치게 된다.
그 결과, 도 21에 나타내는 바와 같이, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않을 때에는, 카메라(70)에 의해 토출 판정 영역(SP)을 촬상한 토출 판정용 화상에 챔버(10) 내의 구조물 등이 화상 요소로서 들어가게 된다. 한편, 도 22에 나타내는 바와 같이, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되고 있을 때에는, 카메라(70)에 의해 토출 판정 영역(SP)을 촬상한 토출 판정용 화상에는 토출되는 처리액 만이 비치게 된다.
판정부(91)는, 단계 S24에서 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 후에 카메라(70)에 의해 토출 판정 영역(SP)을 연속 촬상하여 취득한 복수의 판정용 화상에 대해서 하나하나 처리액 토출 판정을 위한 화상 연산 처리를 행한다. 구체적으로는, 판정부(91)는, 다음의 식 (1)에 따라, 판정용 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 표준 편차 σ를 산정하고, 얻어진 표준 편차 σ와 단계 S17에서 설정된 역치를 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출의 유무를 판정한다.
Figure pat00001
식 (1)에 있어서, n은 판정용 화상에 포함되는 화소의 화소수이며, S1, S2, S3,···, Sn은 각 화소의 휘도치(카메라(70)에 의해 취득된 화소의 계조치에 대응)이며, m은 판정용 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 평균치이다. 도 23은, 도 21에 나타내는 바와 같이 처리액이 토출되어 있지 않을 때의 판정용 화상의 화소의 휘도치의 일례를 나타내는 도이다. 처리액이 토출되어 있지 않을 때에는, 토출 판정용 화상에 챔버(10) 내의 구조물 등이 화상 요소로서 들어가기 때문에, 토출 판정용 화상 내에 무늬가 형성되어 화소의 휘도치의 산포도(불균일)가 커진다. 그 결과, 토출 판정용 화상의 화소의 휘도치의 표준 편차 σ도 커져, 도 23의 예에서는 표준 편차 σ=23.1이 된다.
이에 반해 도 24는, 도 22에 나타내는 바와 같이 처리액이 토출되고 있을 때의 판정용 화상의 화소의 휘도치의 일례를 나타내는 도이다. 처리액이 토출되고 있을 때에는, 토출 판정용 화상에 토출된 처리액 만이 비치기 때문에, 토출 판정용 화상 내의 화소의 휘도치가 균일화되어 산포도가 작아진다. 그 결과, 토출 판정용 화상의 화소의 휘도치의 표준 편차 σ도 작아져, 도 24의 예에서는 표준 편차 σ=5.4가 된다.
도 23 및 도 24의 예에 있어서의 표준 편차 σ는 이상 대로이지만, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않을 때의 토출 판정용 화상의 화소의 휘도치의 표준 편차 σ는 대체로 20~30의 범위 내가 된다. 또, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되고 있을 때의 토출 판정용 화상의 화소의 휘도치의 표준 편차 σ는 대체로 5~10의 범위 내가 된다. 이 때문에, 단계 S17에서는 처리액 토출 판정을 위한 역치로서 10~20의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하고, 제3 실시 형태에서는 역치가 15로 설정되어 있다.
판정부(91)는, 도 24의 예와 같이, 토출 판정용 화상의 화소의 휘도치의 표준 편차 σ가 역치인 15보다 작을 때에는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있다고 판정한다. 한편, 판정부(91)는, 도 23의 예와 같이, 토출 판정용 화상의 화소의 휘도치의 표준 편차 σ가 역치인 15보다 클 때에는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않다고 판정한다. 또한, 휘도치의 표준 편차 σ가 역치와 동일한 경우에는 어느 쪽으로 판정해도 된다.
판정부(91)는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있다고 판정되는 상태가 예를 들면 2초 이상 계속되는 경우, 즉 촬상 간격이 33밀리초이면 60장 이상의 토출 판정용 화상에 대해서 계속해서 휘도치의 표준 편차 σ가 역치보다 작게 처리액이 토출되어 있다고 판정되는 경우에는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 안정적으로 확실히 처리액이 토출되어 있는 것으로 판정한다. 한편, 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 시점부터 소정 시간(예를 들면 5초)을 경과해도, 표준 편차 σ가 역치보다 작아지지 않고 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않다고 판정되는 경우에는 처리액 토출의 이상으로 판단한다. 판정부(91)에 의한 처리액 토출의 판정 결과는, 예를 들면 제어부(9)에 부설된 디스플레이 등에 표시하도록 해도 된다. 또, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액 토출이 이상하다고 판정된 경우에는 제어부(9)가 처리 정지 등의 이상 대응 처리를 행하도록 해도 된다.
이상은, 상면 처리액 노즐(30)에 대한 토출 판정 처리였지만, 다른 상면 처리액 노즐(60, 65)을 사용하는 경우에는, 상기 서술한 것과 동일한 순서로 상면 처리액 노즐(60) 또는 상면 처리액 노즐(65)에 대한 토출 판정 처리를 행할 수 있다.
제3 실시 형태에 있어서는, 카메라(70)에 의해 토출 판정 영역(SP)을 촬상하여 취득한 토출 판정용 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 표준 편차 σ를 산정하고, 얻어진 표준 편차 σ와 미리 설정된 역치를 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출의 유무를 판정하고 있다. 즉, 제3 실시 형태에서는, 처리액 토출 판정 시에, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때에 촬상한 기준이 되는 비교용의 화상은 불필요하다.
또, 제3 실시 형태에서는, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 도달하여 정지한 후에 처리액 토출이 개시되고 있었지만, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에 도달하여 정지하기도 전에 처리액 토출이 개시되는 경우도 있다. 극단적인 경우에는, 상면 처리액 노즐(30)이 대기 위치로부터의 이동을 개시함과 동시에 처리액의 토출을 개시하기도 한다. 이러한 경우여도, 제3 실시 형태와 같이 하면 기준이 되는 비교용의 화상은 불필요하고, 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정된 후에 카메라(70)에 의해 토출 판정 영역(SP)을 촬상하여 취득한 토출 판정용 화상 만에 의거하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출의 유무를 판정할 수 있기 때문에, 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액의 토출을 확실히 검출할 수 있다.
또, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때에, 챔버(10) 내의 구조물 등이 기판(W)의 표면에서 반사되어 카메라(70)에 비치는 현상을 이용하고 있기 때문에, 간이한 조명과 촬상 시스템으로 실현 가능하며, 엄밀한 광로의 조정 등이 불필요하다.
또, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분이 일정치 이하이면 상면 처리액 노즐(30)의 이동이 정지했다고 판정하고 있기 때문에, 상면 처리액 노즐(30)의 이동 정지가 자동적으로 판정되게 된다. 이 때문에, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치에서 이동을 정지한 후에, 특별한 트리거 신호를 보내지 않고, 카메라(70)에 의한 촬상을 행하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정할 수 있다. 그 결과, 처리액 토출 판정에 관한 하드웨어 구성도 간소화할 수 있다.
또, 판정부(91)는, 처리액 토출의 판정에 더하여, 상면 처리액 노즐(30)이 처리 위치로 이동했을 때의 위치 이상의 판정도 행하고 있다. 메인티넌스 시의 조정 미스나 경시 변화 등에 의해, 상면 처리액 노즐(30)이 티칭 위치로부터 어긋나 처리액을 토출하는 경우, 본래 기대되고 있는 결과를 얻지 못하며, 처리 불량의 원인이 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 이상의 판정도 행하고 있기 때문에, 상면 처리액 노즐(30)의 위치 어긋남에 기인한 처리 불량의 발생을 방지할 수 있다.
＜변형예＞
이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명했지만, 이 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상기 서술한 것 이외에 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 판정부(91)가 상면 처리액 노즐(30)의 이동의 정지를 판정할 때에, 카메라(70)가 연속 촬상하여 취득한 연속하는 화상의 차분이 일정치 이하가 되어 있는지 아닌지에 따라 판정하고 있었지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 각 화상과 노즐 위치 기준 화상의 비교로부터 판정하도록 해도 된다. 즉, 판정부(91)는, 카메라(70)가 촬상 영역(PA)을 연속 촬상하여 취득한 복수의 화상과 티칭 시에 취득한 노즐 위치 기준 화상의 패턴 매칭을 행하여, 상면 처리액 노즐(30)의 좌표 변동분이 일정치 이하가 되었을 때에 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지했다고 판정한다. 이 경우여도, 판정부(91)는 예를 들면 연속하는 5장의 화상에 대해서 노즐 위치 기준 화상의 패턴 매칭을 행하여, 상면 처리액 노즐(30)의 좌표 변동분이 안정적으로 일정치 이하가 되었을 때에 상면 처리액 노즐(30)이 이동을 정지했다고 판정하는 것이 바람직하다.
또, 제1 및 제2 실시 형태에서 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정하는 알고리즘은 도 13에 나타내는 바와 같은 것이어도 된다. 판정부(91)가 복수의 감시 대상 화상 중 1장에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 각 화소의 계조치와 당해 화소에 대응하는 토출 기준 화상에 있어서의 토출 판정 영역(SP)의 화소의 계조치의 차분의 절대치를 토출 판정 영역 SP에 포함되는 전체 화소에 대해서 적산하는 점은 제1 실시 형태(도 12)와 동일하다. 도 13에 나타내는 예에서는, 판정부(91)는, 화소 계조치의 차분의 총합을 토출 판정 영역(SP)의 면적으로 정규화하여 토출 기준 화상과 감시 대상 화상의 비교를 행하고 있다. 즉, 판정부(91)는, 화소 계조치의 차분의 총합을 토출 판정 영역(SP)의 면적으로 나누어 단위 면적당 차분의 총합을 산출하고 있다. 그리고, 판정부(91)는, 토출 판정 영역(SP)의 면적으로 정규화한 화소 계조치의 차분의 총합과 단계 S17에서 미리 설정된 역치를 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정한다. 제1 실시 형태에서는, 단계 S16에서 설정하는 토출 판정 영역(SP)의 사이즈가 변동하면, 그에 따라 화소 계조치의 차분의 총합도 변동하게 되어, 그 결과 단계 S17에서 설정하는 역치도 변경해야 한다. 도 13에 나타내는 예에 있어서는, 화소 계조치의 차분의 총합을 토출 판정 영역(SP)의 면적으로 정규화하고 있기 때문에, 단계 S16에서 설정하는 토출 판정 영역(SP)의 사이즈가 변동한 경우여도, 단계 S17에서 설정하는 역치는 변경하지 않고 운용하는 것이 가능해진다.
또한, 도 13의 예에서는, 판정부(91)가 토출 기준 화상과 소정수의 감시 대상 화상의 차분의 이동 평균을 산출하여, 그 이동 평균과 역치의 비교를 행하고 있다. 즉, 판정부(91)는, 예를 들면 연속하는 가장 가까운 5장의 감시 대상 화상에 대해서 토출 기준 화상과의 화소 계조치의 차분의 총합을 개별적으로 산출하여, 그 차분의 총합의 평균치를 산출한다. 그리고, 판정부(91)는, 화소 계조치의 차분의 총합의 평균치와 단계 S17에서 미리 설정된 역치를 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출을 판정한다. 차분의 이동 평균이 단계 S17에서 설정된 역치 이상이면 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있다고 판정된다. 이러한 이동 평균을 이용하면, 카메라(70)가 연속 촬상하여 취득한 복수의 감시 대상 화상에 포함되는 노이즈나 불균일의 영향을 완화할 수 있어, 보다 확실한 토출 판정 처리를 행할 수 있다.
또, 제2 실시 형태에 있어서는, 상면 처리액 노즐(30)의 토출폭 및 상면 처리액 노즐(30)의 선단과 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 거리에 의거하여 토출 판정 영역(SP)을 설정하고 있었이지만, 이 대신에, 단계 S36에서 취득된 화상으로부터 설정부(93)가 토출 판정 영역(SP)을 설정하도록 해도 된다. 보다 상세하게는, 설정부(93)는, 단계 S36에서 취득된 화상 중 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액을 토출하고 있을 때의 화상(도 10(b))을 2치화하여 토출되는 처리액의 액주부분을 추출하고, 그 추출 부분을 토출 판정 영역(SP)로서 설정한다. 이 경우, 처리액의 액주부분에서 반사된 광을 카메라(70)에서 수광할 수 있도록, 촬상 영역(PA)에 대해 카메라(70)와 조명부(71)를 동일한 측에 설치하는 것이 바람직하다.
또, 단계 S36에서 취득되어 기억부(92)에 저장되어 어느 화상을 이용하여 토출 판정 영역 SP 및 토출 판정을 위한 역치 TH에 대한 검증을 행하도록 해도 된다. 구체적으로는, 단계 S36에서 취득되어 기억부(92)에 저장되어 있는 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출 전후에 걸친 화상에 대해, 단계 S37에서 설정된 토출 판정 영역 SP 및 단계 S38에서 설정된 역치 TH를 이용하여 판정부(91)가 단계 S28의 토출 판정을 행한다. 즉, 단계 S36에서 취득된 화상을 이용하여 시뮬레이션을 행함으로써 토출 판정 영역 SP 및 역치 TH의 타당성을 검증하는 것이다. 이와 같이 하면, 실제로 세정 처리 유닛(1)을 사용하지 않고, 설정부(93)에 의해 자동 설정된 토출 판정 영역 SP 및 역치 TH의 타당성을 검증할 수 있다.
또, 제3 실시 형태에 있어서는, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 형성되는 액주의 일부에 토출 판정 영역(SP)이 설정되어 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 토출 판정 영역(SP)은 상면 처리액 노즐(30)로부터 토출되는 처리액이 비치는 영역의 일부에 있으면 된다. 예를 들면, 상면 처리액 노즐(30)로부터 토출되어 기판(W)에 착액한 처리액이 기판(W)의 표면 상에 퍼져 당해 표면을 덮고 있는 영역의 일부에 토출 판정 영역(SP)을 설정하도록 해도 된다. 이와 같이 토출 판정 영역(SP)을 설정해도, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되고 있을 때에는, 카메라(70)로부터 본 토출 판정 영역(SP)의 전체에 처리액이 비치게 되어, 제3 실시 형태와 동일한 판정 처리를 행할 수 있다. 무엇보다, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액의 토출이 개시되고 나서 그 처리액이 기판(W)의 표면 상에 퍼져 덮기까지 약간의 타임 래그가 있기 때문에, 제3 실시 형태와 같이 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 형성되는 액주의 일부에 토출 판정 영역(SP)을 설정하는 것이 보다 신속히 처리액의 토출을 검출할 수 있다.
또, 제3 실시 형태에 있어서는, 화소의 휘도치의 표준 편차 σ와 역치를 비교하여 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출의 유무를 판정하고 있었지만, 표준 편차 σ 대신에 다른 산포도를 나타내는 지표를 이용해도 된다. 표준 편차 σ를 대신하는 산포도를 나타내는 지표로서는, 예를 들면 화소의 휘도치의 최대치와 최소치의 차로 정의되는 범위, 분포의 확대 정도를 나타내는 분산 등을 채용할 수 있다. 이러한 표준 편차 이외의 산포도를 나타내는 지표를 이용한 경우여도, 휘도치의 산포도와 미리 설정한 역치의 비교에 의해 상면 처리액 노즐(30)로부터의 처리액 토출의 유무를 판정할 수 있다.
또, 처리액을 토출하고 있지 않을 때의 판정용 화상에 포함되는 화소의 휘도치의 표준 편차 σ를 확실히 크게 하기 위해, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않을 때에 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 표면에서 반사되어 카메라(70)에 의해 촬상되는 챔버(10) 내의 부위에 콘트라스트가 높은 무늬를 형성하도록 해도 된다. 예를 들면, 기판(W)의 표면에서 반사되어 카메라(70)에 의해 촬상되는 챔버(10)의 내벽에 도 25로부터 도 27에 나타내는 바와 같은 콘트라스트가 높은 무늬를 그린다.
도 25에 나타내는 예에서는, 챔버(10)의 내벽에 체크무늬를 그리고 있다. 또, 도 26에 나타내는 예는 격자 무늬이다. 또한, 도 27에 나타내는 예는 줄무늬이다. 도 25로부터 도 27에 나타내는 바와 같은 무늬를 카메라(70)에 의해 간접적으로 촬상되는 챔버(10)의 내벽에 형성함으로써, 상면 처리액 노즐(30)로부터 처리액이 토출되어 있지 않을 때에는, 카메라(70)로부터 본 토출 판정 영역 SP에 기판(W)의 표면에서 반사된 도 25로부터 도 27에 나타내는 바와 같은 무늬가 비친다. 그 결과, 처리액이 토출되어 있지 않을 때에는, 토출 판정용 화상에 도 25로부터 도 27에 나타내는 바와 같은 콘트라스트가 높은 무늬가 형성되어 화소의 휘도치의 산포도가 현저하게 커진다.
기판(W)의 표면에서 반사되어 카메라(70)에 의해 촬상되는 챔버(10) 내의 부위가 무늬가 없는 벽면인 경우에는, 처리액이 토출되어 있지 않을 때여도 토출 판정용 화상의 휘도치가 균일화되어 화소의 휘도치의 산포도가 작아져 처리액이 토출되어 있다는 오판정으로 연결될 우려가 있다. 기판(W)의 표면에서 반사되어 카메라(70)에 의해 촬상되는 챔버(10) 내의 부위에 도 25로부터 도 27에 나타내는 바와 같은 콘트라스트가 높은 무늬를 형성함으로써, 처리액이 토출되어 있지 않을 때의 토출 판정용 화상에 있어서의 화소의 휘도치의 산포도를 확실히 역치보다 크게 할 수 있어, 오판정을 방지하고 확실히 처리액의 토출을 검출할 수 있다.
또, 기판 처리 장치(100)에 의해 처리 대상이 되는 기판은 반도체 용도의 기판에 한정되는 것이 아니며, 태양 전지 용도의 기판이나 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 디스플레이에 이용하는 유리 기판이어도 된다.
또한, 본 발명에 관련된 기술은, 이동 가능한 노즐로부터 기판에 처리액을 토출하여 소정의 처리를 행하는 장치이면 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시 형태의 매엽식의 세정 처리 장치 외에, 회전하는 기판에 노즐로부터 포토레지스트액을 토출하여 레지스트 도포를 행하는 회전 도포 장치(스핀코터), 표면에 막이 성막된 기판의 단연부에 노즐로부터 막의 제거액을 토출하여 장치, 혹은, 기판의 표면에 노즐로부터 에칭액을 토출하여 장치 등에 본 발명에 관련된 기술을 적용하도록 해도 된다.
1 세정 처리 유닛 9 제어부
10 챔버 20 스핀 척
30, 60, 65 상면 처리액 노즐 33, 63, 68 노즐기대
40 처리 컵 70 카메라
71 조명부 91 판정부
92 기억부 93 설정부
100 기판 처리 장치 PA 촬상 영역
RP 레퍼런스 패턴 SP 토출 판정 영역
TH 역치 W 기판

Claims (11)

  1. 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵과,
    처리액을 토출하는 노즐과,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판의 상방의 처리 위치와 상기 컵보다도 외측의 대기 위치의 사이에서 상기 노즐을 이동시키는 구동부와,
    상기 처리 위치에 있어서의 상기 노즐의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하는 촬상부와,
    상기 노즐이 상기 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 위치 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 좌표를 특정하여 상기 노즐의 선단을 포함하는 직사각형 영역을 레퍼런스 패턴으로서 설정하는 설정부와,
    상기 기판 유지부가 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 상기 노즐이 상기 처리 위치로 이동했을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상에 있어서의 상기 레퍼런스 패턴에 대응하는 일부 영역 화상과 상기 위치 기준 화상에 있어서의 상기 레퍼런스 패턴을 비교하여 상기 노즐의 상기 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 설정부는, 상기 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상기 노즐이 소정 방향으로 소정량 이동했을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 참조 화상과 상기 위치 기준 화상의 차분인 차분 화상으로부터 상기 노즐의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 설정부는, 상기 차분 화상에 있어서의 계조치 프로파일로부터 상기 노즐의 폭방향 양단 및 선단의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정부는, 상기 노즐의 토출폭 및 상기 노즐의 선단과 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 거리에 의거하여 상기 위치 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 선단으로부터 토출된 처리액이 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 도달하기까지의 액주(液柱) 부분을 포함하는 토출 판정 영역을 설정하고,
    상기 판정부는, 상기 처리 위치로 이동한 상기 노즐이 처리액을 토출하기 전에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 토출 기준 화상에 있어서의 상기 토출 판정 영역과, 그 후에 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상에 있어서의 상기 토출 판정 영역을 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 설정부는, 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상과 상기 위치 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분의 최대치와, 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상과 상기 위치 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분의 최소치의 중간의 값을 역치로서 설정하고,
    상기 판정부는, 상기 감시 대상 화상과 상기 토출 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분과 상기 역치를 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 처리액을 토출하는 노즐이 기판 유지부에 유지되어야 할 기판의 상방의 처리 위치에 정확하게 위치하고 있을 때 촬상부가 상기 처리 위치에 있어서의 노즐의 선단을 포함하는 촬상 영역을 촬상하여 취득한 위치 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 좌표를 특정하여 상기 노즐의 선단을 포함하는 직사각형 영역을 레퍼런스 패턴으로서 설정하는 패턴 설정 공정과,
    상기 기판 유지부가 처리 대상이 되는 기판을 유지하여 상기 노즐이 상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵보다도 외측의 대기 위치로부터 상기 처리 위치로 이동했을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상에 있어서의 상기 레퍼런스 패턴에 대응하는 일부 영역 화상과 상기 위치 기준 화상에 있어서의 상기 레퍼런스 패턴을 비교하여 상기 노즐의 상기 처리 위치에 있어서의 위치 이상을 판정하는 위치 판정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 패턴 설정 공정에서는, 상기 처리 위치에 정확하게 위치하고 있는 상기 노즐이 소정 방향으로 소정량 이동했을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 참조 화상과 상기 위치 기준 화상의 차분인 차분 화상으로부터 상기 노즐의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 패턴 설정 공정에서는, 상기 차분 화상에 있어서의 계조치 프로파일로부터 상기 노즐의 폭방향 양단 및 선단의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐의 토출폭 및 상기 노즐의 선단과 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 거리에 의거하여 상기 위치 기준 화상에 있어서의 상기 노즐의 선단으로부터 토출된 처리액이 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 도달하기까지의 액주 부분을 포함하는 토출 판정 영역을 설정하는 영역 설정 공정과,
    상기 처리 위치로 이동한 상기 노즐이 처리액을 토출하기 전에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 토출 기준 화상에 있어서의 상기 토출 판정 영역과, 그 후에 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 감시 대상 화상에 있어서의 상기 토출 판정 영역을 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 토출 판정 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때에 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상과 상기 위치 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분의 최대치와, 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상과 상기 위치 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분의 최소치의 중간의 값을 역치로서 설정하는 역치 설정 공정을 더 구비하고,
    상기 토출 판정 공정에서는, 상기 감시 대상 화상과 상기 토출 기준 화상의 상기 토출 판정 영역에 있어서의 차분과 상기 역치를 비교하여 상기 노즐로부터의 처리액 토출을 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 역치 설정 공정에서 사용된 상기 노즐로부터 처리액을 토출하고 있지 않을 때 및 처리액을 토출하고 있을 때 상기 촬상부가 상기 촬상 영역을 촬상하여 취득한 화상을 저장하는 저장 공정과,
    상기 저장 공정에서 저장된 화상을 이용하여 상기 영역 설정 공정에서 설정된 상기 토출 판정 영역 및 상기 역치 설정 공정에서 설정된 상기 역치의 검증을 행하는 검증 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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