TWI550748B - 位移檢測裝置、基板處理裝置、位移檢測方法及基板處理方法 - Google Patents

位移檢測裝置、基板處理裝置、位移檢測方法及基板處理方法 Download PDF

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Description

位移檢測裝置、基板處理裝置、位移檢測方法及基板處理方法
本發明係關於一種拍攝定位對象物而檢測其自基準位置之位移之位移檢測裝置及位移檢測方法、以及利用該技術之基板處理裝置及基板處理方法。
日本專利特開2012-104732號公報所揭示之技術係將塗佈液塗佈於基板之技術，其將噴嘴定位於與保持於旋轉夾盤且旋轉之基板的旋轉中心相對向之位置，自該噴嘴向基板之旋轉中心噴出塗佈液，藉此，將塗佈液塗佈於基板表面。於該技術中，CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)相機自水平面(XY面)內的正交之2個方向(X方向及Y方向)，對設置於旋轉夾盤中心之抽吸口與噴嘴進行拍攝，根據所獲得之圖像而檢測噴嘴位移之有無，從而調整該噴嘴之X方向位置及Y方向位置。
於上述先前技術中，藉由光軸於水平方向上正交之2台CCD相機，對定位動作之對象物即噴嘴進行拍攝。因此，噴嘴之朝向X方向之位移僅可由以Y方向為攝像方向之相機檢測，另一方面，噴嘴之朝向Y方向之位移僅可由以X方向為攝像方向之相機檢測。因此，需要2 台CCD相機。而且，該等CCD相機之配置僅為了噴嘴定位之目的而經過了特殊化。然而，對於此種位移檢測技術而言，根據省空間及低成本化之觀點，希望確立相機(攝像機構)之數量更少且攝像機構之配置自由度更高之技術。上述先前技術尚未因應此種要求。
本發明係鑒於上述問題而成者，其目的在於提供拍攝定位對象物而檢測其自基準位置之位移之技術，該技術可藉由自單一攝像方向進行拍攝而檢測定位對象物之位移，且攝像機構之配置自由度高。
本發明之一個態樣係檢測定位對象物自基準位置之位移之位移檢測裝置，為了實現上述目的，其包括：攝像機構，其將上述定位對象物作為攝像對象物，或將隨著上述定位對象物之位移而與上述定位對象物一體地位移之物體作為攝像對象物，而拍攝該攝像對象物；以及檢測機構，其根據上述攝像機構對上述攝像對象物進行拍攝所得之檢測用圖像，檢測上述定位對象物之位移，上述攝像機構將如下方向作為攝像方向而拍攝上述攝像對象物，該方向包含與上述攝像對象物之位移方向平行之成分、及不與上述位移方向平行之成分；上述檢測機構根據上述定位對象物位於上述基準位置時由上述攝像機構對上述攝像對象物進行拍攝所得之基準圖像與上述檢測用圖像之圖案匹配結果，檢測上述定位對象物自上述基準位置之位移中不與上述攝像方向平行之成分。
又，本發明之另一個態樣係檢測定位對象物自基準位置之位移之位移檢測方法，為了實現上述目的，其包括：攝像步驟，其將上述定位對象物作為攝像對象物，或將隨著上述定位對象物之位移而與上述定位對象物一體地位移之物體作為攝像對象物，拍攝該攝像對象物而獲取檢測用圖像；以及檢測步驟，其根據上述檢測用圖像而檢測上述定位對象物之位移；於上述攝像步驟中，將如下方向作為攝像方向而拍攝上述攝像對象物，該方向包含與上述攝像對象物之位移方向平 行之成分、及不與上述位移方向平行之成分；於上述檢測步驟中，根據上述定位對象物位於上述基準位置之狀態下拍攝上述攝像對象物所得之基準圖像與上述檢測用圖像之圖案匹配結果，檢測上述定位對象物自上述基準位置之位移中不與上述攝像方向平行之成分。
於上述發明中，將如下方向作為攝像方向(具有攝像光學系統之攝像機構中，攝像光學系統之光軸方向)而拍攝攝像對象物，該方向包含與攝像對象物之位移方向平行之成分、及不與該位移方向平行之成分。因此，攝像對象物之位移中之不與攝像方向平行之成分顯現為所拍攝之圖像中的攝像對象物之位移。因此，對於如下檢測用圖像，與在定位對象物位於基準位置之狀態下拍攝攝像對象物所得之基準圖像之間進行圖案匹配，藉此，可檢測出該檢測用圖像之位移，該檢測用圖像有可能包含伴隨定位對象物自基準位置之位移的攝像對象物之位移。
如此，於本發明中，將如下方向作為攝像方向而進行拍攝，該方向包含與攝像對象物之位移方向平行之成分、及不與該位移方向平行之成分，並且於檢測用圖像與基準圖像之間進行圖案匹配，藉此，可藉由自單一之攝像方向進行拍攝而檢測定位對象物之位移。又，由於可自包含與攝像對象物之位移方向平行之成分、及不與該位移方向平行之成分之各種攝像方向進行拍攝，故而對於進行拍攝之攝像機構之配置，亦可確保高自由度。
再者，本發明之位移檢測裝置亦可以如下方式構成，即，檢測機構例如根據使攝像機構相對於基準位置之配置彼此相同而拍攝之基準圖像、與檢測用圖像之間的攝像對象物之位置之差，檢測定位對象物之位移。藉此，可容易地導出圖像內之攝像對象物之位移。
根據同樣之理由，本發明之位移檢測方法亦可以如下方式構成，即，例如於檢測步驟之前，於與檢測用圖像相同之視野中，對已 定位於基準位置之定位對象物進行拍攝而獲取基準圖像，於檢測步驟中，根據基準圖像與檢測用圖像之間之攝像對象物之位置之差，檢測定位對象物之位移。
於該情形時，例如亦可採用如下構成，即，將自基準圖像切出之包含攝像對象物之部分圖像作為基準圖案而進行圖案匹配，求出攝像對象物於檢測用圖像中之位置。根據此種構成，可藉由圖案匹配而求出自基準圖像切出之對應於攝像對象物之圖像內容在檢測用圖像中所占之位置，另外，佔據於基準圖像中之部分圖像之位置已知，因此，可根據與該等位置相關之資訊而求出檢測用圖像內之攝像對象物之位移。
根據同樣之理由，本發明之位移檢測方法亦可以如下方式構成，即，例如預先求出基準圖像內之對應於攝像對象物之部分圖像所占之位置的資訊作為基準資訊，於檢測步驟中，確定檢測用圖像中之對應於攝像對象物之部分圖像所占之位置，對該位置之資訊與基準資訊進行比較而檢測定位對象物之位移。
又，本發明之另一個態樣為基板處理裝置，其包括：基板保持機構，其保持基板；處理機構，其於與上述基板相對向地配置之狀態下，對上述基板實施特定處理；定位機構，其將上述處理機構定位於與上述基板相對向之位置；以及位移檢測機構，其具有與上述任一個位移檢測裝置相同之構成，上述定位對象物為上述處理機構，上述基準位置為開始對上述基板進行上述處理時之上述處理機構之位置。
於以上述方式構成之發明中，可根據具有上述特徵之位移檢測機構所檢測之處理機構之位移之有無，判斷對基板實施處理之處理機構是否已定位於恰當之位置，從而可預先防止因於不恰當之定位狀態下進行處理所引起之處理結果之不良。又，因此所需之攝像機構單一即可，可抑制裝置之設置空間及成本之增大。
而且，本發明之另一個態樣為基板處理方法，其包括：基板保持步驟，其保持基板；處理機構配置步驟，其使對上述基板實施特定處理之處理機構向預定之基準位置移動而與上述基板相對向地配置；以及處理步驟，其藉由上述處理機構而對上述基板實施上述處理，於上述處理步驟之前，藉由以上述處理機構為上述定位對象物之上述任一種位移檢測方法，判定上述處理機構是否已定位於上述基準位置。
於以上述方式構成之發明中，與上述基板處理裝置同樣地，可預先防止因處理機構於不恰當之定位狀態下進行處理所引起之處理結果之不良。
對於本發明之基板處理裝置而言，例如定位機構亦可使處理機構沿著包含基準位置之移動平面移動地構成，攝像機構亦可以使光軸與移動平面相交之方式而配置。於此種構成中，將與處理機構之移動平面相交之方向作為攝像方向而進行拍攝，因此，可確實地使移動平面內之處理機構之位移反映於圖像，從而可根據該基準位置而確實地檢測位移。
例如即使為如下構成，即，定位機構使處理機構進行包含與投影至移動平面之光軸之方向平行之成分的移動，亦可藉由對處理機構之位移中之不與光軸方向平行之成分進行檢測，而判斷處理機構之位移之有無。
又，本發明之基板處理裝置亦可以如下方式構成，即，例如包括藉由定位機構而彼此獨立地移動之複數個處理機構，利用單一之攝像機構而拍攝上述複數個處理機構。對於具有可以上述方式獨立地移動之複數個處理機構之構成而言，存在如下情形，即，當利用單一之攝像機構自單一之攝像方向進行拍攝時，任一個處理機構於具有與攝像方向平行之成分之方向上位移。即使於此種情形時，只要攝像方向具有不與位移方向平行之成分，則可藉由本發明之位移檢測技術而檢 測該位移。
又，例如亦可採用如下構成，即，基板保持機構將基板保持為水平姿勢，定位機構使處理機構水平移動。若將本發明應用於此種構成，則攝像機構之攝像方向成為相對於水平方向傾斜之方向，即具有上下方向之成分之方向，因此，可使沿著水平面移動之處理機構之位移反映於攝像結果，從而確實地檢測出該位移。
又，本發明之基板處理裝置例如亦可更包括定位判定機構，若處理機構自基準位置之位移之大小超過預定之臨限值，則該定位判定機構判定為處理機構之位置不恰當。根據此種構成，可恰當地管理處理機構之定位精度而進行處理。
又，本發明之基板處理裝置例如亦可更包括保持狀態判定機構，攝像機構拍攝保持於基板保持機構之基板之至少一部分，該保持狀態判定機構根據基板之攝像結果，判定基板由基板保持機構之保持狀態。根據此種構成，不僅可使攝像機構發揮對處理機構進行定位之功能，而且亦可使其發揮判定基板之保持狀態之功能，因此，可實現裝置之省空間化及低成本化，且可使功能更高。於本發明之位移檢測技術中，攝像機構之配置自由度高，且亦可以上述方式而將攝像機構兼用於其他目的。
於本發明之基板處理裝置中，處理機構亦可為例如將特定之處理流體供給至基板之流體供給機構。例如將藥液供給至基板而對基板進行表面處理之情況、或利用洗淨液而將基板表面洗淨之情況與此相當。又，例如，處理機構亦可為抵接於基板之表面而對基板進行處理之抵接機構。例如與基板之表面滑動摩擦而進行洗淨或研磨之情況與此相當。此種構成存在如下情形，即，若無法相對於基板表面而將處理機構定位於恰當之位置，則無法實現處理之目的。藉由將本發明應用於此種構成，可消除如上所述之問題。
又，本發明之基板處理方法亦可以如下方式構成，即，例如當處理機構自基準位置之位移之大小超過預定之臨限值時，判定為處理機構之位置不恰當。根據此種構成，與上述基板處理裝置之情形同樣地，可一面恰當地管理處理機構之定位精度，一面進行處理。
又，包括如下示教步驟之構成亦可以如下方式構成，即，例如當處理機構之位置不恰當時，再次執行示教步驟，上述示教步驟於處理機構配置步驟之前，接受用戶對於處理機構之定位作業，且將上述處理機構之位置記憶為基準位置。藉此，於以後之基板處理中，可將處理機構定位於恰當之位置。
又，例如亦可採用於處理步驟之前執行保持狀態判定步驟之構成，該保持狀態判定步驟對基板保持步驟中所保持之基板之至少一部分進行拍攝，且根據其攝像結果而判定基板之保持狀態。根據此種構成，與上述基板處理裝置同樣地，不僅可使攝像機構發揮對處理機構進行定位之功能，而且亦可使其發揮判定基板之保持狀態之功能。
根據本發明，將如下方向作為攝像方向而進行拍攝，該方向包含與攝像對象物之位移方向平行之成分、及不與該位移方向平行之成分，並且於檢測用圖像與基準圖像之間進行圖案匹配，藉此，可藉由自單一之攝像方向進行拍攝而檢測定位對象物之位移。又，由於可自包含與攝像對象物之位移方向平行之成分、及不與該位移方向平行之成分之各種攝像方向進行拍攝，故而對於進行拍攝之攝像機構之配置，亦可確保高自由度。
1‧‧‧基板處理系統
1A~1D‧‧‧基板處理裝置
1E‧‧‧分度部
10‧‧‧基板保持部
11‧‧‧旋轉夾盤(基板保持機構)
12‧‧‧外殼
20‧‧‧防飛濺構件
21‧‧‧防護構件
22‧‧‧液體承接部
30、40、50‧‧‧處理液噴出部
31、41、51‧‧‧轉動軸
32、42、52‧‧‧臂部(定位機構)
33、43、53‧‧‧噴嘴(定位對象物、攝像對象物、處理機構、流體供給機構)
62‧‧‧臂部
63‧‧‧刷子(抵接機構、處理機構)
71‧‧‧照明部
72‧‧‧相機(攝像機構、位移檢測機構)
81‧‧‧CPU(檢測機構、判定機構、保持狀態判定機構、位移檢測機構)
82‧‧‧記憶體
83‧‧‧臂部驅動部(定位機構)
84‧‧‧處理液體供給部
85‧‧‧夾盤驅動部
86‧‧‧圖像處理部(檢測機構、位移檢測機構)
87‧‧‧顯示部
90‧‧‧腔室
91‧‧‧風扇過濾器單元
111‧‧‧旋轉基座
112‧‧‧旋轉支軸
113‧‧‧夾盤旋轉機構
114‧‧‧夾盤銷
911‧‧‧風扇
912‧‧‧過濾器
A-A‧‧‧箭頭
Di‧‧‧攝像方向
E‧‧‧邊緣
gHS‧‧‧水平方向之合計值
gVS‧‧‧垂直方向之合計值
IM‧‧‧圖像
R‧‧‧局部區域
Si‧‧‧攝像面
SP‧‧‧處理空間
S101~S107、S111、S201~S208、S301~S306、S401~S407、S411~S414‧‧‧步驟
W‧‧‧基板
X、Y、Z‧‧‧軸
θ‧‧‧傾斜角
‧‧‧旋轉相位角
△c‧‧‧實際之位移量
△d‧‧‧位移量
△p‧‧‧值
圖1係表示本發明之一個實施形態即基板處理系統之概略構成之圖。
圖2係表示一個基板處理單元之構造之平面圖。
圖3係表示圖2之A-A箭視剖面及基板處理單元之控制部之構成的 圖。
圖4係表示基板處理單元之動作之流程圖。
圖5係對基板偏心之情形時之圖像變化進行例示之圖。
圖6A至圖6C係表示基於圖像之變動檢測之原理之圖。
圖7係表示濕式處理之流程圖。
圖8係表示示教處理之流程圖。
圖9A及圖9B係表示噴嘴之位移顯現於圖像之態樣之第1圖。
圖10A至圖10C係表示噴嘴之位移顯現於圖像之態樣之第2圖。
圖11係表示位置偏移檢查之流程圖。
圖12係表示本發明之其他實施形態之主要部分之圖。
以下，說明基板處理系統之概要，該基板處理系統具備可應用本發明之基板處理裝置。以下，所謂基板，係指半導體基板、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display，場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟基板等各種基板。以下，主要採用半導體基板之處理中所使用之基板處理系統作為示例，參照圖式而進行說明，但亦可將本發明應用於以上所例示之各種基板之處理。
圖1係表示本發明之一個實施形態即基板處理系統之概略構成之圖。更詳細而言，圖1係包含可較佳地應用本發明之基板處理裝置之基板處理系統的一個態樣之平面圖。該基板處理系統1包括：基板處理單元1A、1B、1C、1D，各自可彼此獨立地對基板執行特定處理；分度部1E，其配置有分度機器人(圖示省略)，該分度機器人用以於上述基板處理單元1A~1D與外部之間交接基板；以及控制部80(圖3)，其控制系統整體之動作。再者，基板處理單元之配設數任意，另外亦可採用如下構成，即，將以上述方式沿著水平方向配置之4個基板處 理單元作為一段，於上下方向上堆積複數段之上述4個基板處理單元。
對於基板處理單元1A~1D而言，各部分之佈局根據基板處理系統1中之配設位置而局部地有所不同，但各單元所具備之構成零件及其動作彼此相同。因此，以下對上述基板處理單元中之一個基板處理單元1A之構成及動作進行說明，省略與其他基板處理單元1B~1D相關之詳細說明。
圖2係表示一個基板處理單元之構造之平面圖。又，圖3係表示圖2之A-A箭視剖面及基板處理單元之控制部之構成的圖。基板處理單元1A為單片式之濕式處理單元，其用以對半導體晶圓等圓盤狀之基板W實施利用了處理液之洗淨或蝕刻處理等濕式處理。於該基板處理單元1A中，在腔室90之頂板部分配設有風扇過濾器單元(FFU)91。該風扇過濾器單元91具有風扇911及過濾器912。因此，因風扇911作動而被吸入之外部環境氣體經由過濾器912而供給至腔室90內之處理空間SP。基板處理系統1於設置於無塵室內之狀態下被使用，潔淨空氣不斷被送入至處理空間SP。
於腔室90之處理空間SP中設置有基板保持部10。該基板保持部10以使基板表面朝向上方之狀態，呈大致水平姿勢地保持基板W且使該基板W旋轉。該基板保持部10具有旋轉夾盤11，該旋轉夾盤11係由具有稍大於基板W之外徑之圓盤狀之旋轉基座111、與沿著大致鉛垂方向延伸之旋轉支軸112一體地結合而成。旋轉支軸112連結於包含馬達之夾盤旋轉機構113之旋轉軸，因受到控制部80之夾盤驅動部85驅動，旋轉夾盤11可圍繞旋轉軸(鉛垂軸)而旋轉。上述旋轉支軸112及夾盤旋轉機構113收容於圓筒狀之外殼12內。又，旋轉基座111藉由螺釘等緊固零件而一體地連結於旋轉支軸112之上端部，旋轉基座111呈大致水平姿勢地由旋轉支軸112支持。因此，旋轉基座111因夾盤旋轉 機構113作動而圍繞鉛垂軸旋轉。控制部80可經由夾盤驅動部85而控制夾盤旋轉機構113，從而調整旋轉基座111之旋轉速度。
於旋轉基座111之周緣部附近，豎立設置有用以握持基板W之周端部之複數個夾盤銷114。為了確實地保持圓形之基板W，只要設置3個以上(該例中為6個)之夾盤銷114即可，沿著旋轉基座111之周緣部，以等角度間隔配置夾盤銷114。各個夾盤銷114係以可於對基板W之外周端面進行按壓之按壓狀態、與離開基板W之外周端面之釋放狀態之間切換之方式構成。
當相對於旋轉基座111交接基板W時，將複數個夾盤銷114各自設為釋放狀態，另一方面，當使基板W旋轉而進行特定處理時，將複數個夾盤銷114各自設為按壓狀態。以上述方式設為按壓狀態，藉此，夾盤銷114可握持基板W之周端部，與旋轉基座111隔開特定間隔而呈大致水平姿勢地保持該基板W。藉此，於使基板W之表面朝向上方，且使背面朝向下方之狀態下支持基板W。再者，作為夾盤銷114，可使用眾所周知之構成例如日本專利特開2013-206983號公報所揭示之夾盤銷。又，保持基板之機構不限於夾盤銷，例如亦可使用對基板背面進行抽吸而保持基板W之真空夾盤。
於外殼12之周圍，以將呈水平姿勢地保持於旋轉夾盤11之基板W之周圍予以包圍之方式，沿著旋轉夾盤11之旋轉軸自如升降地設置有防飛濺構件20。該防飛濺構件20具有相對於旋轉軸呈大致旋轉對稱之形狀，且包括：複數段(該例中為2段)之防護構件21，各自與旋轉夾盤11成同心圓狀地配置，且阻擋自基板W飛散出之處理液；以及液體承接部22，其阻擋自防護構件21流下之處理液。而且，由設置於控制部80之未圖示之防護構件升降機構使防護構件21階段性地升降，藉此，能夠分類回收自旋轉之基板W飛散出之藥液或沖淋液等處理液。
於防飛濺構件20之周圍設置有至少一個液體供給部，該液體供 給部用以將蝕刻液等藥液、沖淋液、溶劑、純水、DIW(Deionized Water，去離子水)等各種處理液供給至基板W。於該例中，如圖2所示，設置有3組處理液噴出部30、40、50。處理液噴出部30包括：轉動軸31，其由控制部80之臂部驅動部83驅動而能夠圍繞鉛垂軸轉動；臂部32，其自該轉動軸31沿著水平方向延伸設置；以及噴嘴33，其向下安裝於臂部32之前端。藉由臂部驅動部83而使轉動軸31轉動驅動，藉此，臂部32圍繞鉛垂軸搖動，由此，噴嘴33如圖2中之二點鎖線所示，於較防飛濺構件20更靠外側之退避位置(圖3中之實線所示之位置)與基板W之旋轉中心之上方位置(圖3中之點線所示之位置)之間往返移動。噴嘴33於定位於基板W上方之狀態下，噴出由控制部80之處理液體供給部84供給之特定之處理液，將處理液供給至基板W。
同樣地，處理液噴出部40包括：轉動軸41，其藉由臂部驅動部83而轉動驅動；臂部42，其連結於轉動軸41；以及噴嘴43，其設置於臂部42之前端，噴出由處理液體供給部84供給之處理液。又，處理液噴出部50包括：轉動軸51，其藉由臂部驅動部83而轉動驅動；臂部52，其連結於轉動軸51；噴嘴53，其設置於臂部52之前端，噴出由處理液體供給部84供給之處理液。再者，處理液噴出部之數量並不限定於此，亦可根據需要而增減。
於基板W因旋轉夾盤11旋轉而以特定之旋轉速度旋轉之狀態下，上述處理液噴出部30、40、50使噴嘴33、43、53依序位於基板W之上方，將處理液供給至基板W，藉此，對基板W執行濕式處理。根據處理之目的，可自各噴嘴33、43、53噴出互不相同之處理液，亦可噴出相同之處理液。又，亦可自一個噴嘴噴出2種以上之處理液。供給至基板W之旋轉中心附近之處理液藉由伴隨基板W之旋轉之離心力而向外側擴散，最終自基板W之周緣部被甩向側方。自基板W飛散出之處理液由防飛濺構件20之防護構件21阻擋而被液體承接部22回收。
而且，於基板處理裝置1A上設置有對處理空間SP內進行照明之照明部71、與對由旋轉夾盤11所保持之基板W之表面進行拍攝之相機72。照明部71係以例如LED(Light Emitting Diode，發光二極體)燈為光源者，其將能夠藉由相機72進行拍攝所需之照明光供給至處理空間SP內。相機72設置於鉛垂方向上之高於基板W之位置，其攝像方向Di(即攝像光學系統之光軸方向)設定為朝向基板W表面之大致旋轉中心而朝斜下方向，以拍攝基板W之上表面。藉此，相機72於其視野內包含由旋轉夾盤11所保持之基板W之整個表面。
再者，照明部71及相機72可設置於腔室90內，亦可以如下方式構成，即，設置於腔室90之外側，經由設置於腔室90之透明窗而對基板W進行照明或拍攝。
相機72所獲取之圖像資料被賦予控制部80之圖像處理部86。圖像處理部86對圖像資料實施特定之圖像處理。詳情下述，於該實施形態中，根據相機72所拍攝之圖像而判定各噴嘴33、43、53之定位狀態及基板W之保持狀態。
此外，於該基板處理系統1之控制部80中設置有CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)81、記憶體82及顯示部87，上述CPU81執行預定之處理程式而控制各部分之動作，上述記憶體82用以記憶保存CPU81所執行之處理程式或處理中所產生之資料等，上述顯示部87用以根據需要而將處理之進行狀況或異常之產生等通知用戶。再者，可針對各基板處理單元1A~1D而個別地設置控制部80，另外亦可以如下方式構成控制部80，即，於基板處理系統1中僅設置1組控制部80，總括地控制各基板處理單元1A~1D。又，CPU81亦可兼具有作為圖像處理部之功能。
為了進行下述說明，如圖2所示，設定XYZ正交座標軸。此處，XY平面為水平面，Z方向為鉛垂向上方向。水平方向之座標軸(X軸、 Y軸)中，與相機72之攝像方向Di投影至水平面所得之方向平行地取Y軸，於與該Y軸正交之方向上取X軸。
其次，對以上述方式構成之基板處理單元1A之動作進行說明。再者，雖省略說明，但其他基板處理單元1B~1D亦同樣地進行動作。基板處理單元1A接納經由分度部1E而自外部搬入之基板W，一面使基板W旋轉，一面供給各種處理液而執行濕式處理。作為濕式處理，已存在使用有各種處理液之大量之眾所周知的技術，可應用該等技術中之任意技術。
該基板處理單元1A在基板W載置於旋轉夾盤11而旋轉、且以特定之旋轉速度被用於濕式處理為止之期間，判定基板W由旋轉夾盤11之保持狀態。即，於自基板W開始旋轉直至達到處理速度為止之期間，使用相機72所拍攝之圖像而判定基板W之保持狀態，若判定為正常之保持狀態，則執行預定之濕式處理，另一方面，當判定為保持狀態異常時，立即使基板W停止旋轉。以下，說明該處理內容。
圖4係表示基板處理單元之動作之流程圖。由CPU81執行預定之處理程式，藉此實現該動作。基板W被搬入至基板處理單元1A之後，載置於旋轉夾盤11，更具體而言，載置於設置在旋轉基座111之周緣部之複數個夾盤銷114(步驟S101)。基板W搬入時，設置於旋轉基座111之夾盤銷114處於釋放狀態，載置基板W之後，夾盤銷114切換為按壓狀態，基板W由夾盤銷114保持(步驟S102)。
此時，由於例如基板W之載置位置不恰當等理由，夾盤銷114對於基板W之保持會不充分。例如有時基板W以擱置狀態而載置於任一個夾盤銷114，藉此，基板W會以自水平姿勢傾斜後之狀態而受到保持。又，例如有時夾盤銷114之形狀因受到藥液腐蝕而逐步變化，因此，無法保持基板W或導致以基板W偏心之狀態而保持該基板W。
若基板W於如上所述之狀態下旋轉，則基板W有可能會自旋轉夾 盤11脫落而破損，或與腔室90內之構成零件發生碰撞而導致裝置受到損傷。又，即使不脫落，基板W於已傾斜或偏心之狀態下旋轉，因此，裝置有可能會發生異常振動。為了預先防止如上所述之問題，該基板處理單元1A使用相機72所拍攝之圖像而觀察基板W之舉動，藉此，判定夾盤銷11對於基板W之保持狀態。
具體而言，使夾盤驅動部85作動而使旋轉夾盤11低速旋轉(步驟S103)，並且藉由相機72連續或間斷地對基板W進行拍攝(步驟S104)。藉此，獲取基板W之旋轉相位角互不相同之複數個圖像。繼而，圖像處理部86對所獲取之各圖像進行邊緣抽出處理，檢測圖像內之基板W之邊緣(周端部)位置(步驟S105)。根據檢測出之邊緣位置之變動量，CPU81判定旋轉夾盤11對於基板W之保持狀態。
圖5係對基板偏心之情形時之圖像變化進行例示之圖。又，圖6A至圖6C係表示根據圖像而檢測變動之原理之圖。對與旋轉夾盤11一併旋轉之基板W的圍繞鉛垂軸之旋轉相位角互不相同之狀態下所拍攝之複數個圖像進行比較之後，如圖5所示，基板W之像出現於偏離點線所示之未發生偏心時之位置的位置，而且，其偏移方向隨著旋轉相位角之值而發生變化。因此，檢測圖像中之基板W之邊緣位置，求出伴隨旋轉之邊緣位置之變動量，藉此，可判定偏心之有無。
具體而言，如圖6A所示，著眼於圖像IM中之設想包含基板W之邊緣E之局部區域R。對於該區域R，藉由邊緣抽出處理，檢測出圖像濃度因基板W與背景部分之光學特性差異而急遽地發生變化之位置，將該位置設為基板W之邊緣位置。
若區域R之尺寸相對於基板W之直徑而言足夠小，則可將該區域R中之基板W之邊緣E大致視為直線。如圖6A所示，例如當以使基板W之邊緣E沿著圖像內之大致垂直方向橫穿區域R之方式而設定區域R時，求出該區域R內之像素值沿著水平方向急遽地發生變化之位置， 藉此，可檢測出基板W之邊緣位置。再者，此處所謂之水平方向及垂直方向係指圖像中之橫向及縱方向，其係與裝置之位置關係不同之概念。
例如可藉由使用有眾所周知之索貝爾濾波器(Sobel filter)之處理而進行邊緣抽出處理。於該處理中，將圖像(於該情形時為區域R)內之某像素作為注視像素，將圖6B所示之係數分別乘以該注視像素與包圍該注視像素之8個像素共計9個像素之像素值，合計出其積。使用圖像之水平方向及垂直方向之2個係數矩陣進行該計算。
當將水平方向之合計值設為gHS，將垂直方向之合計值設為gVS時，注視像素之濾波器處理後之像素值g可由下式：g=(gHS 2+gVS 2)1/2
求出。藉由此種運算處理而獲得圖像內之如下圖像，該圖像之性質與周圍不同之邊緣部分已被明亮地加強。
沿著垂直方向累計以上述方式求出之區域R內之各像素之像素值g，相對於水平方向位置繪製曲線之後，如圖6C所示，於與基板W之邊緣E相對應之位置出現峰值。而且，該峰值位置於基板W偏心之情形時，會根據旋轉相位角而週期性地變動。隨著基板W之旋轉，峰值位置振動至最左側之實線狀態與振動至最右側之點線狀態之間的峰值位置之差△p係表示因偏心而引起之基板W之邊緣位置之振幅。對於該值△p而預先設定臨限值，若值△p處於該臨限值以內，則可判定為基板W之偏心處於容許範圍內，若超過臨限值，則可判定為產生了超過容許範圍之偏心。
返回至圖4，CPU81判定以上述方式檢測出之基板W之邊緣位置之變動是否處於容許範圍內，換言之，判定變動量是否為上述臨限值以下(步驟S106)。若變動量處於容許範圍內(是(YES)之情形)，則判定為基板W之保持狀態正常，繼而進行基於預定之處理程式之濕式處理 (步驟S107)。
另一方面，於伴隨旋轉相位角之變化之基板W之邊緣位置的變動量超過容許範圍之情形時(步驟S106為「否」)，可判定為基板W之保持狀態異常。此處，立即中止旋轉夾盤11之旋轉驅動而使基板W停止旋轉，將如下訊息顯示於顯示部87以通知用戶，該訊息表示旋轉夾盤11對於基板W之保持存在異常(步驟S111)。代替顯示訊息或除此以外，例如亦可藉由警告音而進行異常通知。
如此，一面使基板W低速旋轉，一面藉由相機72進行拍攝，根據基板W之旋轉相位角互不相同之複數個圖像之間的基板W之邊緣值之相對性變動量而判定保持狀態，藉此，避免基板W於不恰當之保持狀態下高速旋轉而導致基板W或裝置受損傷。
再者，如圖5及圖6A所示，於自基板W之正上方沿著大致鉛垂方向朝下進行拍攝之情形時，基板W之像成為圓形。於該實施形態中，自斜上方藉由相機72而拍攝基板W，因此嚴密而言，實際圖像中之基板W之像為大致橢圓形。然而，即使於該情形時，亦可直接應用上述檢測原理。
圖7係表示濕式處理之流程圖。根據預先設定之處理程式，由CPU81控制裝置之各部分，藉此執行濕式處理。首先，將為了判定基板W之保持狀態而低速旋轉之旋轉夾盤11之旋轉速度變更為適合於處理之規定速度(步驟S201)。一般而言，該規定速度高於判定基板W之保持狀態時之旋轉速度。
繼而，將噴嘴33、43、53中之由處理程式指定之一個噴嘴移動定位於處理開始位置(步驟S202)。具體而言，CPU81控制臂部驅動部83而使臂部32、42、52中之支持所指定之噴嘴之一個臂部轉動，將安裝於該臂部之噴嘴定位於特定之處理開始位置。此處作為示例，基板W之旋轉中心之上方位置為各噴嘴之處理開始位置。
例如當藉由噴嘴33而執行處理時，臂部32根據CPU81之控制指令而轉動，將噴嘴33定位於基板W之旋轉中心上方。於該狀態下，自噴嘴33噴出特定之處理液，藉此，將處理液供給至旋轉之基板W之中心(步驟S203)。藉此，藉由處理液對基板W進行處理。藉由將處理液供給至基板W之旋轉中心，處理液因離心力而均一地遍及基板W表面，藉此，可均一地對基板W表面進行處理。
持續特定時間地供給處理液之後(步驟S204)，停止供給處理液(步驟S205)，噴嘴33返回至自基板W上方移向側方所達之待機位置(步驟S206)。藉此，藉由自噴嘴33供給處理液而進行之處理結束。於存在應繼續執行之處理之情形時(步驟S207為是)，返回至步驟S201而繼續進行處理。如此，依序進行例如藉由自噴嘴43供給處理液而進行之處理、藉由自噴嘴53供給處理液而進行之處理。再者，處理順序並不限定於此，另外，亦可僅使用噴嘴33、43、53中之一部分而進行處理。又，亦可於一連串之處理中，複數次地使用相同噴嘴。
全部之處理結束之後，使旋轉夾盤11停止旋轉(步驟S208)，藉此，可自裝置中搬出處理後之基板W。亦可於濕式處理之途中或之後，適當地進行旋轉乾燥處理。
再者，更一般而言，噴嘴之處理開始位置並不限定於基板W之旋轉中心，其任意。例如，於將處理液僅供給至基板W之周緣部之處理中，該周緣部之上方位置成為該噴嘴之處理開始位置。又，亦可為如下構成，即，將噴嘴定位於處理開始位置之後，一面供給處理液，一面使噴嘴沿著基板W表面進行掃描移動。
於任一個態樣中，為了適當地進行濕式處理，均需要將噴嘴適當地定位於預定之處理開始位置。對於此種處理裝置而言，噴嘴之處理開始位置係根據處理程式而預先由操作員示教(teaching)，CPU81控制臂部驅動部83，以使噴嘴移動至藉由示教而指定之位置。然而，由 於與其他構件等之意外接觸所引起的臂部或噴嘴之位置偏移或構成零件之歷時劣化等原因，噴嘴之定位精度會下降，存在無法將噴嘴適當地定位於處理開始位置之情形。
若產生此種噴嘴之位置偏移，則有時無法獲得根據處理程式而設想之所期望之處理結果，其結果會產生如下問題，例如處理量下降，或處理不良增加而導致良率下降。為了防止該問題，需要定期地檢查噴嘴是否已適當地定位於特定之處理開始位置。本實施形態係以如下方式構成，即，可由CPU81根據需要而執行位置偏移檢查，該位置偏移檢查係指藉由相機72而拍攝已定位之噴嘴，根據該攝像結果而判定噴嘴是否已定位於適當位置。以下，依序說明位置偏移檢查之原理及其具體處理內容。
圖8係表示示教處理之流程圖。示教處理為如下處理，該處理令用戶(操作員)設定在處理程式所規定之濕式處理中，噴出處理液之噴嘴所應處於之位置，於執行基於處理程式之濕式處理之前，先執行該示教處理。根據需要，對各噴嘴33、43、53進行示教處理。又，亦可對一個噴嘴設定複數個位置。此處，以如下情形為例而進行說明，該情形係指按照噴嘴33、噴嘴43、噴嘴53之順序，分別對該等噴嘴進行一次與處理開始位置相關之示教。
首先，對噴嘴33進行示教。最初，藉由操作員之用戶操作而將噴嘴33移動定位於處理開始位置(步驟S301)。可由操作員利用手動作業而使臂部32移動，藉此，進行該情形時之移動，另外，亦可由操作員對臂部驅動部83輸入動作指令，藉此，進行該情形時之移動。如此，操作員所設定之位置為該噴嘴33之處理開始位置，CPU81算出用以將噴嘴33自待機位置移動定位於現在之位置所需之臂部32之所需驅動量(步驟S302)。作為表示所需驅動量之物理量，例如可使用為了使臂部32轉動而賦予設置於臂部驅動部83之步進馬達(未圖示)之驅動脈 衝數、或為了檢測臂部32之位置而由設置於臂部驅動部83之旋轉編碼器輸出之位置資訊等。
求出之所需驅動量記憶保存於記憶體82。於執行濕式處理時，CPU81根據所需驅動量而將控制指令賦予至臂部驅動部83，藉此，臂部32轉動特定量，由此，將支持於臂部32之噴嘴33定位於之前所設定之處理開始位置。因此，至此為止之狹義之示教處理已足夠，該狹義之示教處理係指僅接受且記憶處理開始位置之設定。
另一方面，於本實施形態中，藉由相機72而對由操作員定位之噴嘴33進行拍攝，操作員所設定之狀態被記憶保存為圖像(步驟S303)。此處，將該圖像稱為「基準圖像」。此時之攝像係根據與基板W之攝像相同之攝像條件而進行。即，於此處之噴嘴攝像、與判定基板W之保持狀態時之基板W之攝像中，相機72之位置或攝像倍率等相同。
圖像處理部86藉由圖像處理而自所拍攝之基準圖像中切出包含噴嘴33之像之部分圖像(步驟S304)。該部分圖像作為於後續之噴嘴位置判定中所使用之基準匹配圖案而記憶保存於記憶體82。又，標示圖像整體中之該部分圖像之位置之座標資訊亦一併記憶於記憶體82(步驟S305)。
藉此，本實施形態中之針對一個噴嘴33之與一個位置相關的示教處理完成。於存在應進行示教處理之其他噴嘴之情形時(步驟S306為是)，返回至步驟S301，亦同樣地對其他噴嘴43、53等進行示教處理。藉此，設定濕式處理中之各噴嘴33、43、53之處理開始位置。
如此進行示教處理，於濕式處理時，各噴嘴33、43、53根據作為該示教處理之結果而獲得之所需驅動量移動，藉此，各噴嘴應會被定位於所設定之處理開始位置。然而，根據上述理由，若噴嘴之定位精度下降，則存在如下情形，即，儘管驅動了相同之驅動量，噴嘴位 置仍偏離原本之處理開始位置。因此，於本實施形態中，使用相機72所拍攝之噴嘴33、43、53之圖像，判定因臂部驅動部83驅動而被定位之噴嘴33、43、53是否已定位於依照設定之處理開始位置。
如圖2所示，於本實施形態之基板處理裝置1A中，在腔室90內之3處設置有臂部32、42、52，且各臂部32、42、52圍繞各自之轉動軸而水平地轉動。藉此，噴嘴33、43、53於較基板W向側方退避之待機位置、與基板W之旋轉中心上方之處理開始位置之間移動。由於定位於處理開始位置之噴嘴33、43、53進入至相機72之視野，故而可根據相機72所拍攝之圖像而檢測上述噴嘴之位置。然而，由於伴隨臂部轉動之噴嘴移動方向之差異，有時於所拍攝之圖像中無法清晰地顯現噴嘴之位移。
圖9A、圖9B、圖10A、圖10B及圖10C係表示噴嘴之位移顯現於圖像中之態樣之圖。圖9A及圖9B例示了對噴嘴33或噴嘴43進行拍攝之情形，另一方面，圖10A至圖10C例示了對噴嘴53進行拍攝之情形。如圖2及圖9A所示，噴嘴33(或噴嘴43)於基板W之旋轉中心上方附近，進行大致沿著與如下Y軸方向正交之X軸方向的水平移動，該Y軸方向與相機72之攝像方向Di之水平方向成分平行。因此，由於噴嘴33(43)以橫穿相機72之視野之方式移動，故而如圖9B所示，於所拍攝之圖像IM中，噴嘴33(43)之移動顯現為朝向像之橫向之位移。因此，比較容易根據圖像IM而檢測噴嘴之位移。即，當將噴嘴33(43)之實際位移量設為△a，將圖像內之位移量設為△b時，若將攝像倍率設為M，則可近似地表示為△b≒M．△a。
相對於此，如圖2及圖10A所示，噴嘴53於基板W之旋轉中心上方附近，進行大致沿著如下Y軸方向之水平移動，該Y軸方向大致與相機72之攝像方向Di之水平方向成分平行。即，噴嘴53之移動主要具 有接近、遠離相機72之方向之成分，即與相機72之攝像方向Di平行之成分。因此，如圖10A中之虛線所示，假設於相機72之攝像方向為大致水平方向之情形時，噴嘴53之位移於圖像中顯現為極其微小之位移，難以檢測出該位移。
於本實施形態中，以自基板W之側上方俯視基板W之方式配置相機72，相機72之攝像方向Di成為斜下方向。換言之，包含噴嘴53之軌跡之平面即移動平面水平，相對於此，相機72係以使其攝像方向Di與該移動平面相交之方式設置。即，相機72將如下方向作為攝像方向Di而進行拍攝，該方向包含與噴嘴53之位移方向(水平方向)平行之成分(水平方向成分)、及不與該位移方向平行之成分(鉛垂方向成分)。因此，如圖10B所示，噴嘴53之水平方向之位移以投影至上下方向之狀態而反映於圖像IM。因此，即使位移具有與相機72之攝像方向Di平行之成分，亦可根據圖像IM而檢測出該位移。
再者，如圖10C所示，圖像內之噴嘴53之位移係實際位移投影至與攝像方向Di垂直之攝像面Si所得者。若使用實際之位移量△c、攝像倍率M、相對於水平方向之攝像方向Di之傾斜角θ，則可根據圖10C右側所示之關係，將圖像內之噴嘴53之位移量△d近似地表示為△d≒M．△c．sinθ。於需要根據圖像而定量地求出噴嘴之位移量之情形時，需要留意該關係。
如此，對於在基板周圍配置有複數個噴嘴之基板處理裝置而言，由於配置上之制約而存在如下情形，即，一部分之噴嘴之移動方向必然會靠近相機之攝像方向。鑒於該點，於本實施形態之基板處理裝置1A中，組合了上述自斜上方對於噴嘴53之攝像與將要說明之位置偏移檢查處理，即使對於位移難以被檢測出之噴嘴53，亦可準確地檢測出自其處理開始位置之位置偏移。
再者，以下所說明之位置偏移檢查處理不限於噴嘴53，亦可對 於其他噴嘴33、43而判定自各者自處理開始位置之位置偏移之有無。以適當之時序例如於已停止之基板處理系統1起動之後、或於處理對象基板之處理批次改換時、於定期之維護作業結束之後，在執行濕式處理之前，執行該位置偏移檢查。又，亦可根據操作員之指示而隨時執行該位置偏移檢查。
圖11係表示位置偏移檢查之流程圖。首先，CPU81控制臂部驅動部83，使支持一個噴嘴(此處設為噴嘴53)之一個臂部移動由示教處理求出之所需驅動量，且對該一個臂部進行定位(步驟S401)。若裝置無異常，則此時，噴嘴53應已被定位於操作員所示教之處理開始位置。
因此，藉由相機72而對噴嘴53進行拍攝(步驟S402)，獲取包含噴嘴53之像之圖像。將此時之圖像稱為「檢測用圖像」。繼而，對於已獲得之檢測用圖像，圖像處理部86將之前於示教處理中所切出之部分圖像作為基準匹配圖案而執行圖案匹配處理(步驟S403)。作為圖案匹配處理，已有各種眾所周知之示例，該圖案匹配處理於圖像內搜索圖像內容與已知之基準圖案一致或類似之部分，於本實施形態中亦可應用該等技術，因此，此處省略詳細說明。
藉由圖案匹配處理，自檢測用圖像內檢測出與預先獲取之基準匹配圖案一致或以高相關度類似之區域之後，於檢測用圖像內確定噴嘴53之位置。求出該區域在檢測用圖像內所占之座標位置、與藉由示教處理而拍攝之基準圖像中之成為基準匹配圖案之部分圖像所占的座標位置之差，藉此，可求出現在之噴嘴53以何種程度偏離了處理對象位置(步驟S404)。
由CPU81判定該位置偏移量是否處於預定之容許範圍內(步驟S405)。例如，預先對於圖像平面內之位置偏移之標量設定臨限值，對該臨限值與求出之位置偏移量進行比較，藉此，可判定位置偏移是否處於容許範圍內。於根據圖像內之座標之差而進行判定之情形時， 需要考慮圖9A、圖9B、圖10A、圖10B及圖10C所示之性質而恰當地設定相對於各噴嘴33、43、53之臨限值。而且，一旦設定臨限值之後，便可僅根據圖像內之座標值而進行判定，無需換算為噴嘴之實際位移量。
若位置偏移量處於容許範圍內，則判定為正常地進行了噴嘴53之定位(步驟S406)。於該情形時，進而判斷是否存在應檢查之其他噴嘴(步驟S407)，若有必要，則返回至步驟S401而對其他噴嘴進行檢查。另一方面，於位置偏移量超過容許範圍之情形時，判定為噴嘴53之定位異常(步驟S411)。於該情形時，通知操作員噴嘴53已產生異常，且一併詢問是否再次執行示教處理(步驟S412)。
若需要再示教(步驟S413)，則重新執行圖8所示之示教處理作為再示教處理(步驟S414)。若無需再示教，則前進至步驟S407，根據需要而同樣地亦對其他噴嘴進行檢查。
再者，如下構成會有無法使相機72之焦點對準所有噴嘴之情形，該構成係指以上述方式藉由1台相機72，且以相同攝像條件而對複數個噴嘴之位移進行拍攝。尤其存在如下情形，即，對於朝向接近、遠離相機72之方向之位移，難以使其整個位移範圍包含於聚焦範圍內。然而，若所需之噴嘴之定位精度(位置偏移之容許範圍)例如為0.5mm左右，則可充分地將整個容許範圍收於景深中而進行拍攝。
即使焦點未對準噴嘴而無法獲得鮮明之影像，導致無法自圖像內檢測出噴嘴位置，亦可根據該事實而判斷為噴嘴位置不恰當。對於噴嘴偏離攝像範圍之情形而言亦相同。
如此，本實施形態之基板處理系統1對於相機72所拍攝之包含噴嘴33、43、53之圖像，預先執行基於基準匹配圖案之圖案匹配處理，該基準匹配圖案係自於各噴嘴定位於處理開始位置之狀態下所拍攝之基準圖像中切出之圖案。繼而，根據該結果，判定各噴嘴是否已恰當 地定位於處理開始位置。因此，可有效地防止因於噴嘴定位於不恰當之位置之狀態下執行濕式處理而引起之處理不良之發生。
於該情形時，對於主要移動方向為接近、遠離相機72地移動之方向之噴嘴53，將相機72之攝像方向Di設為與噴嘴53之移動平面相交之方向，藉此，可將噴嘴53之位移反映於圖像而檢測出該位移。
又，於本實施形態中，相機72用於對各噴嘴進行拍攝而判定其定位狀態，並且亦用於判定旋轉夾盤11對於基板W之保持狀態。於上述日本專利特開2012-104732號公報所揭示之先前技術中，使用了2台相機而檢測一個噴嘴之位置，相對於此，於該實施形態中，1台相機72被用於判定3個噴嘴33、43、53及基板W之狀態。藉此，亦可大幅度地使基板處理系統1小型化及低成本化。
如上所述，於該實施形態中，不僅可藉由自一個攝像方向進行拍攝而檢測一個噴嘴之位移，而且即使存在複數個噴嘴，亦可僅藉由自一個攝像方向進行拍攝而檢測該等噴嘴之位移。因此，可實現裝置之省空間化及低成本化。此時，尤其只要滿足如下條件，則相機之配設位置任意，該條件係指以使相機光軸與在接近、遠離相機之方向上移動之噴嘴之移動平面相交的方式，自傾斜方向拍攝該噴嘴。因此，裝置之設計自由度提高。
如以上之說明所述，於本實施形態中，構成基板處理系統1之各基板處理裝置1A~1D作為本發明之「基板處理裝置」而發揮功能，由該等基板處理裝置各者動作而執行本發明之「基板處理方法」。又，基板處理裝置1A等中，相機72作為本發明之「攝像機構」而發揮功能，另一方面，CPU81及圖像處理部86作為本發明之「檢測機構」而發揮功能。而且，上述各構成一體地作為本發明之「位移檢測裝置」及「位移檢測機構」而發揮功能，噴嘴33、43、53相當於本發明之「定位對象物」及「攝像對象物」。又，各噴嘴之處理開始位置 相當於本發明之「基準位置」。
又，於上述實施形態之基板處理裝置1A中，旋轉夾盤11作為本發明之「基板保持機構」而發揮功能，噴嘴33、43、53作為本發明之「處理機構」而發揮功能。又，臂部驅動部83及臂部32、42、52均作為本發明之「定位機構」而發揮功能。又，CPU81亦作為本發明之「判定機構」及「保持狀態判定機構」而發揮功能。又，噴嘴33、43、53分別具有作為將特定之處理液供給至基板W之「流體供給機構」之功能。
再者，本發明並不限定於上述實施形態，只要不脫離其主旨，則除了上述實施形態以外，可進行各種變更。例如於上述實施形態中，本發明之「位移檢測裝置」預先裝入至基板處理裝置1A等，被特殊化而用於檢測噴嘴33等之位移，但包括拍攝對象物之攝像機構及根據該攝像機構之圖像而檢測對象物之位移之檢測機構的本發明之位移檢測裝置並不限定於以上述方式裝入至設備內者，該等亦可構成為獨立之裝置。又，位移受到檢測之對象物亦任意。
又，於上述實施形態中，藉由相機72而拍攝作為「定位對象物」之噴嘴33等，從而檢測其位移，於該意義上，「定位對象物」本身成為作為「攝像機構」之相機72之「攝像對象物」。然而，本發明中之攝像對象物並不限定於定位對象物本身，亦可為隨著該定位對象物之位移而位移之其他物體。例如於上述實施形態中，噴嘴33等一對一地安裝於臂部32等，隨著臂部32等之轉動，噴嘴33等與臂部32等一體地移動。因此，亦可採用如下構成，即，將臂部32等之一部分即圖像內之容易檢測之部分作為攝像對象物，對該攝像對象物進行拍攝且檢測其位移，藉此，間接地檢測噴嘴33等之位移。又，為了該目的，亦可預先於臂部32等或噴嘴33等之一部分設置容易由圖像處理檢測之識別標記。
又，於上述實施形態中，相機72使基板W之大致整個面處於其視野中而進行拍攝，但該點並非為必需之要件。原因在於：如上所述，為了檢測本實施形態之噴嘴之位移，只要可對處於基板W之旋轉中心附近之噴嘴進行拍攝即可，另外，為了判定基板W之保持狀態，只要基板W之邊緣部E之一部分進入至攝像範圍即可。然而，對於如本實施形態般，使整個基板W處於視野中而進行拍攝之構成而言，藉由示教而設定之噴嘴之位置並不限定於基板W之旋轉中心附近，可將各種位置作為本發明之「基準位置」而檢測噴嘴自該基準位置之位移，因此較佳。
又，於上述實施形態中，使用1台相機72而檢測複數個噴嘴之位移，並且使用相同之相機72而判定基板W之保持狀態。然而，即使於噴嘴(定位對象物)為一個之情形時，或不判定基板之保持狀態之情形時，亦可應用本發明之位移檢測方法。
又，上述實施形態之基板處理裝置1A等中之「處理機構」為將處理液供給至基板W之噴嘴33等，但除了以上述方式噴出液體之噴嘴之外，例如噴出氣體之噴嘴亦可相當於本發明之「處理機構」。又，如下所例示，抵接於基板W而進行處理之機構亦可作為本發明之「處理機構」而發揮功能。
圖12係表示本發明之其他實施形態之主要部分之圖。於上述實施形態中，與基板W相對向地配置且噴出處理液之噴嘴33等被設置為本發明之「處理機構」。取而代之，於圖12所示之示例中，安裝於轉動之臂部62前端之刷子63作為「處理機構」而發揮功能，刷子63藉由與基板W之表面進行滑動摩擦而將基板W物理洗淨。如此，具有抵接於基板W而進行處理之「抵接機構」作為處理機構之構成亦包含於本發明之範疇。
本發明可較佳地適用於拍攝定位對象物而檢測其自基準位置之 位移之位移檢測裝置及位移檢測方法，且適合於例如以對基板進行處理之處理機構為定位對象物之基板處理之技術領域。
11‧‧‧旋轉夾盤
53‧‧‧噴嘴
72‧‧‧相機
Di‧‧‧相機之攝像方向
W‧‧‧基板

Claims (19)

  1. 一種位移檢測裝置，其係檢測定位對象物自基準位置之位移之位移檢測裝置，其特徵在於包括：攝像機構，其將上述定位對象物作為攝像對象物，或將隨著上述定位對象物之位移而與上述定位對象物一體地位移之物體作為攝像對象物，而拍攝該攝像對象物；以及檢測機構，其根據上述攝像機構對上述攝像對象物進行拍攝所得之檢測用圖像，檢測上述定位對象物之位移，上述攝像機構將如下方向作為攝像方向而拍攝上述攝像對象物，該方向包含與上述攝像對象物之位移方向平行之成分、及不與上述位移方向平行之成分，上述檢測機構根據上述定位對象物位於上述基準位置時由上述攝像機構對上述攝像對象物進行拍攝所得之基準圖像與上述檢測用圖像之圖案匹配結果，檢測上述定位對象物自上述基準位置之位移中不與上述攝像方向平行之成分。
  2. 如請求項1之位移檢測裝置，其中上述檢測機構根據使上述攝像機構相對於上述基準位置之配置彼此相同而拍攝之上述基準圖像、與上述檢測用圖像之間的上述攝像對象物之位置之差，檢測上述定位對象物之位移。
  3. 如請求項2之位移檢測裝置，其中上述檢測機構將自上述基準圖像切出之包含上述攝像對象物之部分圖像作為基準圖案而進行圖案匹配，求出上述攝像對象物於上述檢測用圖像中之位置。
  4. 一種基板處理裝置，其包括：基板保持機構，其保持基板；處理機構，其於與上述基板相對向地配置之狀態下，對上述 基板實施特定處理；定位機構，其將上述處理機構定位於與上述基板相對向之位置；以及位移檢測機構，其具有與如請求項1至3中任一項之位移檢測裝置相同之構成，上述定位對象物為上述處理機構，上述基準位置為開始對上述基板進行上述處理時之上述處理機構之位置。
  5. 如請求項4之基板處理裝置，其中上述定位機構係可使上述處理機構沿著包含上述基準位置之移動平面移動地構成，上述攝像機構係以使光軸與上述移動平面相交之方式而配置。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其中上述定位機構使上述處理機構進行包含與投影至上述移動平面之上述光軸之方向平行之成分的移動。
  7. 如請求項4之基板處理裝置，其包括藉由上述定位機構而彼此獨立地移動之複數個上述處理機構，利用單一之上述攝像機構拍攝上述複數個處理機構。
  8. 如請求項4之基板處理裝置，其中上述基板保持機構將上述基板保持為水平姿勢，上述定位機構使上述處理機構水平移動。
  9. 如請求項4之基板處理裝置，其包括定位判定機構，若上述處理機構自上述基準位置之位移之大小超過預定之臨限值，則該定位判定機構判定為上述處理機構之位置不恰當。
  10. 如請求項4之基板處理裝置，其中上述攝像機構拍攝保持於上述基板保持機構之上述基板之至少一部分，且該基板處理裝置包括保持狀態判定機構，該保持狀態判定機構根據上述基板之攝像結果，判定上述基板由上述基板保持機 構之保持狀態。
  11. 如請求項4之基板處理裝置，其中上述處理機構為將特定之處理流體供給至上述基板之流體供給機構。
  12. 如請求項4之基板處理裝置，其中上述處理機構為抵接於上述基板之表面而對上述基板進行處理之抵接機構。
  13. 一種位移檢測方法，其係檢測定位對象物之自基準位置之位移之位移檢測方法，其特徵在於包括：攝像步驟，其將上述定位對象物作為攝像對象物，或將隨著上述定位對象物之位移而與上述定位對象物一體地位移之物體作為攝像對象物，拍攝該攝像對象物而獲取檢測用圖像；以及檢測步驟，其根據上述檢測用圖像而檢測上述定位對象物之位移，於上述攝像步驟中，將如下方向作為攝像方向而拍攝上述攝像對象物，該方向包含與上述攝像對象物之位移方向平行之成分、及不與上述位移方向平行之成分，於上述檢測步驟中，根據上述定位對象物位於上述基準位置之狀態下拍攝上述攝像對象物所得之基準圖像與上述檢測用圖像之圖案匹配結果，檢測上述定位對象物自上述基準位置之位移中不與上述攝像方向平行之成分。
  14. 如請求項13之位移檢測方法，其中於上述檢測步驟之前，於與上述檢測用圖像相同之視野中，對已定位於上述基準位置之上述定位對象物進行拍攝而獲取上述基準圖像，於上述檢測步驟中，根據上述基準圖像與上述檢測用圖像之間之上述攝像對象物之位置之差，檢測上述定位對象物之位移。
  15. 如請求項13或14之位移檢測方法，其中預先求出上述基準圖像 內之對應於上述攝像對象物之部分圖像所占之位置的資訊作為基準資訊，於上述檢測步驟中，確定上述檢測用圖像中對應於上述攝像對象物之部分圖像所占之位置並作為檢測資訊，將上述檢測資訊與上述基準資訊進行比較而檢測上述定位對象物之位移。
  16. 一種基板處理方法，其特徵在於包括：基板保持步驟，其保持基板；處理機構配置步驟，其使對上述基板實施特定處理之處理機構向預定之基準位置移動而與上述基板相對向地配置；以及處理步驟，其藉由上述處理機構而對上述基板實施上述處理，於上述處理步驟之前，藉由以上述處理機構為上述定位對象物之如請求項13至15中任一項之位移檢測方法，判定上述處理機構是否已定位於上述基準位置。
  17. 如請求項16之基板處理方法，其中當上述處理機構自上述基準位置之位移之大小超過預定之臨限值時，判定為上述處理機構之位置不恰當。
  18. 如請求項17之基板處理方法，其包括示教步驟，該示教步驟於上述處理機構配置步驟之前，接受用戶對於上述處理機構之定位作業，且將該位置記憶為上述基準位置，當上述處理機構之位置不恰當時，再次執行上述示教步驟。
  19. 如請求項16之基板處理方法，其中於上述處理步驟之前執行保持狀態判定步驟，該保持狀態判定步驟對上述基板保持步驟中所保持之上述基板之至少一部分進行拍攝，且根據其攝像結果而判定上述基板之保持狀態。
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