WO2020039762A1 - 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム - Google Patents

基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム Download PDF

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WO2020039762A1
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image
substrate
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substrate processing
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英司 猶原
有史 沖田
央章 角間
達哉 増井
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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Definitions

  • the present invention relates to a technique for processing a substrate by discharging a processing liquid from a nozzle moving on a substrate, and particularly to a technique for detecting a positional shift of a nozzle.
  • the substrate to be processed include a semiconductor substrate, a flat panel display (FPD) substrate such as a liquid crystal display device and an organic EL (electroluminescence) display device, a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, a substrate for a magneto-optical disk, Examples include a photomask substrate, a ceramic substrate, a solar cell substrate, a printed circuit board, and the like.
  • various processing solutions such as pure water, a photoresist solution, and an etching solution are supplied to a substrate to perform a substrate process such as a cleaning process or a resist coating process.
  • a substrate processing apparatus that discharges a processing liquid from a nozzle onto a surface of the substrate while rotating the substrate may be used.
  • Patent Document 1 discloses a technique for detecting whether or not a processing liquid is discharged from a nozzle disposed at a processing position, and detecting whether the nozzle is normally disposed at the processing position.
  • a reference image when the nozzle is accurately located at the processing position is acquired in advance, and an image when the nozzle is moved to the processing position for each recipe and a previously acquired reference image are obtained. Compare. It describes that when the deviation of the nozzle from the processing position exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the position is abnormal.
  • the position abnormality of the moving nozzle it was difficult to determine the position abnormality of the moving nozzle.
  • a position abnormality in one reference image and one processing position is detected.
  • the surface of the substrate is subjected to liquid treatment by moving over the substrate while discharging the treatment liquid from the nozzle. At this time, a technique for detecting whether the nozzle is correctly moving in a predetermined processing section is desired.
  • the present invention has an object to provide a technique for accurately detecting a displacement of a moving nozzle.
  • a first aspect is a substrate processing method for processing a substrate, wherein (a) a step of moving a nozzle within a predetermined processing section extending in a horizontal direction, and (b) the step (a). ), The step of imaging the nozzle moving in the processing section; and (c) obtaining the nozzle in the step (b) when the nozzle is at the first end and the second end which are both ends of the processing section. Registering the captured images as first and second reference images, (d) moving the nozzle in the processing section, and (e) moving the nozzle in the processing section in the step (d).
  • a second aspect is the substrate processing method according to the first aspect, further comprising: (h) after the step (c) and before the step (d), holding a substrate to be processed on a substrate holding unit. Including.
  • a third aspect is the substrate processing method according to the first aspect or the second aspect, wherein the step (d) moves the nozzle from a position near the first end toward the second end.
  • the step (f) includes a step (f1) of determining whether or not the image corresponds to each of the first end and the second end based on a difference between consecutive captured images.
  • a fourth aspect is the substrate processing method according to any one of the first to third aspects, wherein the step (c) comprises: (c1) the nozzle moving in the middle of the processing section in the step (b). Registering an intermediate reference image obtained by imaging the image.
  • the step (g) comprises: (g1) moving the intermediate reference image and the middle of the processing section in the step (e) in the step (e).
  • a step of detecting a displacement of the nozzle moving in the middle of the processing section based on a comparison with an intermediate real image obtained by imaging the nozzle is included.
  • a fifth aspect is the substrate processing method according to the fourth aspect, wherein the step (g) includes: (g2) detecting a positional shift of the nozzle in the vertical direction based on the intermediate reference image and the intermediate actual image.
  • a sixth aspect is the substrate processing method according to the fourth aspect or the fifth aspect, wherein (i) a trajectory of the nozzle moving the processing section from the plurality of intermediate reference images registered in the step (c1). Generating reference trajectory information indicating the position of the nozzle, wherein the step (g) comprises: (g3) detecting a displacement of the nozzle in the vertical direction based on the intermediate actual image and the reference trajectory information. including.
  • a seventh aspect is the substrate processing method according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the step (c1) comprises: (c11) the nozzle moving in the middle of the processing section in the step (b). Registering one of a plurality of photographed images obtained by photographing as a first intermediate reference image; and (c12) after the step (c11), the first intermediate image of the plurality of photographed images. Registering, as a second intermediate reference image, an image following the reference image and having a degree of coincidence with the first intermediate reference image equal to or less than a predetermined threshold value.
  • An eighth aspect is the substrate processing method according to any one of the first to seventh aspects, wherein in the step (a), the control unit (a1) controls the nozzle from the first end to the second end. Transmitting a control signal to be moved to a nozzle moving unit, wherein the step (b) comprises: (b1) capturing the nozzle in response to the transmission of the control signal to obtain a plurality of captured images. Including.
  • a ninth aspect is the substrate processing method according to the eighth aspect, wherein the step (b) comprises: (b2) controlling information indicated by the control signal; and a plurality of captured images acquired by imaging according to the control signal. And recording the information in association with each other.
  • a tenth aspect is the substrate processing method according to the ninth aspect, wherein the step (c) is (c2) continuously displaying the series of captured images obtained in the step (b) on the display unit in the order of acquisition. And (c21) specifying the control information; and (c22) displaying the captured image corresponding to the control information specified in the step (c21) on the display unit. And a step of displaying the information.
  • An eleventh aspect is a substrate processing apparatus for processing a substrate, comprising: a substrate holding unit that holds a substrate in a horizontal posture; a nozzle that supplies a processing liquid to the substrate held by the substrate holding unit; A nozzle moving unit that moves within a predetermined processing section extending in the direction, a camera that captures a captured image by imaging the nozzle that moves within the processing section, and a first end and a second end that are both ends of the processing section.
  • a reference image registration unit for registering first and second reference images obtained by the camera imaging the nozzles at two ends, and detecting a displacement of the nozzles at the first end and the second end
  • a positional deviation detecting unit that performs a predetermined determination on an actual image obtained by imaging the nozzle moving in the processing section with the camera.
  • An image determination unit that determines whether or not the image corresponds to each of the first end and the second end based on a rule; the first and second reference images; And an image comparing unit for comparing the first and second real images determined to correspond to the respective second ends.
  • a twelfth aspect is the substrate processing apparatus according to the eleventh aspect, wherein the image determination unit is configured to extract a plurality of types of feature vectors from each of the plurality of captured images; A classifier that classifies each of the plurality of captured images into classes corresponding to different positions of the nozzle according to a vector, wherein the plurality of classes correspond to the first end and the second end, respectively. Include classes to
  • a thirteenth aspect is a substrate processing system including a substrate processing apparatus that processes a substrate and a server that performs data communication with the substrate processing apparatus, wherein the substrate processing apparatus includes a substrate holding unit that holds the substrate in a horizontal posture.
  • a nozzle for supplying a processing liquid to a substrate held by the substrate holding unit, a nozzle moving unit for moving the nozzle in a predetermined processing section extending in a horizontal direction, and an image of the nozzle moving in the processing section.
  • a first and second reference images obtained by the camera capturing the nozzles at the first end and the second end at both ends of the processing section.
  • a reference image registration unit a misalignment detection unit that detects misalignment of the nozzle at the first end and the second end, and a communication unit that performs data communication with the server.
  • the misregistration detecting unit corresponds to each of the first end and the second end based on a predetermined determination rule for an actual image obtained by imaging the nozzle moving in the processing section with the camera.
  • An image determination unit that determines whether the image is an image, the first and second reference images, and first and second real images that are determined by the image determination unit to correspond to the first end and the second end, respectively.
  • An image comparison unit for comparing the image with the image, the image determination unit, from the captured image, a feature vector calculation unit that extracts a plurality of types of feature vectors, based on the plurality of types of feature vectors, the plurality of A classifier for classifying the captured image into a plurality of classes corresponding to different positions of the nozzle, wherein the plurality of classes include a class of an image corresponding to each of the first end and the second end.
  • the server includes a machine learning unit that generates the classifier by machine learning using the plurality of captured images in which any one of the plurality of classes is taught as teacher data, and the classifier is configured to execute the classifier from the server.
  • a substrate processing apparatus Provided to a substrate processing apparatus.
  • the substrate processing method of the first aspect it is possible to detect a shift in the nozzle movement range in the processing section.
  • the substrate processing method of the second aspect it is possible to detect a shift in the nozzle movement range when processing the substrate.
  • the substrate processing method of the third aspect it is possible to detect that the nozzles are stopped at the first end and the second end of the processing section by calculating the difference between successive captured images. As a result, an actual image corresponding to the first end and the second end of the processing section can be easily specified.
  • the substrate processing method of the fourth aspect it is possible to detect the displacement of the nozzle moving in the middle of the processing section.
  • a vertical displacement can be detected.
  • the vertical displacement of the nozzle can be detected from the reference trajectory information.
  • the intermediate reference image can be automatically registered. Therefore, a large number of reference images can be registered efficiently.
  • imaging of the nozzle is performed according to the control signal for moving the nozzle. Therefore, a reference image indicating a reference position of the moving nozzle can be automatically acquired.
  • the substrate processing method of the ninth aspect by designating the control information, the target photographed image can be easily searched for.
  • the target reference image when there are a plurality of control signals and a series of reference images corresponding to each control signal, the target reference image can be displayed on the display unit by specifying the control information. . This allows the operator to efficiently specify a reference image to be registered from among a large number of captured images.
  • the substrate processing apparatus of the eleventh aspect it is possible to detect a shift in the nozzle movement range in the processing section.
  • a real image corresponding to each of the first end and the second end of the processing section PS1 can be specified by the classifier.
  • the substrate processing system of the thirteenth aspect it is possible to detect a shift in the nozzle movement range in the processing section.
  • the real images corresponding to the first end and the second end of the processing section PS1 can be specified by the classifier provided from the server.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a substrate processing apparatus 100 according to a first embodiment. It is a top view of cleaning processing unit 1 of a 1st embodiment. It is a longitudinal section of cleaning processing unit 1 of a 1st embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a positional relationship between a camera 70 and a nozzle 30.
  • FIG. 3 is a block diagram of a camera 70 and a control unit 9.
  • 9 is a flowchart illustrating a procedure of preparations for a detection process performed by a displacement detection unit.
  • 9 is a flowchart illustrating a procedure of a detection process performed by a displacement detection unit.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a substrate processing apparatus 100 according to a first embodiment. It is a top view of cleaning processing unit 1 of a 1st embodiment. It is a longitudinal section of cleaning processing unit 1 of a 1st embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a positional relationship between
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an image obtained by the camera 70 imaging an imaging area PA including a tip of the nozzle 30 in a processing section PS1. It is a figure which shows the registration process of the reference image RP notionally.
  • FIG. 8 is a diagram conceptually showing how a real image GP corresponding to a reference image RP is specified. It is a figure which shows reference track information ST1 notionally. 5 is a time chart showing a state in which a nozzle 30 is continuously imaged.
  • FIG. 7 is a diagram showing a registration screen W1 for registering a reference image RP. It is a figure showing control part 9A of a 2nd embodiment. It is a figure which shows notionally the classifier K2.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a substrate processing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the substrate processing apparatus 100 is a single-wafer processing apparatus that processes substrates W to be processed one by one.
  • the substrate processing apparatus 100 performs a cleaning process on the substrate W, which is a circular thin silicon substrate, using a chemical solution and a rinse solution such as pure water, and then performs a drying process.
  • a chemical solution for example, SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture), SC2 (hydrochloric hydrogen peroxide mixed water solution), DHF solution (dilute hydrofluoric acid) and the like are used.
  • the treatment liquid is a generic term of a treatment liquid and a rinsing liquid, and is referred to as a “treatment liquid”.
  • a coating liquid such as a photoresist liquid for a film formation treatment, a chemical liquid for removing an unnecessary film, a chemical liquid for etching, and the like are included in the “treatment liquid”. .
  • the substrate processing apparatus 100 includes a plurality of cleaning units 1, an indexer 102, and a main transfer robot 103.
  • the indexer 102 transports the substrate W to be processed received from outside the apparatus into the apparatus, and unloads the processed substrate W after the cleaning processing from the apparatus.
  • the indexer 102 mounts a plurality of carriers (not shown) and includes a transfer robot (not shown).
  • a transfer robot As the carrier, a FOUP (Front Opening Unified Unified Pod) or SMIF (Standard Mechanical InterFace) pod for accommodating the substrate W in a closed space, or an OC (Open Cassette) for exposing the substrate W to the outside air may be employed.
  • the transfer robot transfers the substrate W between the carrier and the main transfer robot 103.
  • the cleaning unit 1 performs liquid processing and drying processing on one substrate W.
  • twelve cleaning processing units 1 are arranged. Specifically, four towers each including three cleaning units 1 stacked in the vertical direction are arranged so as to surround the main transfer robot 103.
  • FIG. 1 schematically shows one of the cleaning processing units 1 stacked in three stages.
  • the number of cleaning units 1 in the substrate processing apparatus 100 is not limited to 12, and may be changed as appropriate.
  • the main transfer robot 103 is installed at the center of the four towers on which the cleaning units 1 are stacked.
  • the main transfer robot 103 loads the substrate W to be processed, received from the indexer 102, into each cleaning processing unit 1.
  • the main transport robot 103 unloads the processed substrate W from each cleaning processing unit 1 and delivers it to the indexer 102.
  • FIG. 2 is a plan view of the cleaning unit 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the cleaning unit 1 of the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a state where the substrate W is not held on the spin chuck 20, and
  • FIG. 3 shows a state where the substrate W is held on the spin chuck 20.
  • the cleaning processing unit 1 includes a spin chuck 20 that holds a substrate W in a horizontal position (a position in which the normal of the surface of the substrate W is along the vertical direction) in the chamber 10, and an upper surface of the substrate W held by the spin chuck 20.
  • Nozzles 30, 60, and 65 for supplying a processing liquid to the substrate, a processing cup 40 surrounding the periphery of the spin chuck 20, and a camera 70 for imaging the space above the spin chuck 20.
  • a partition plate 15 for vertically partitioning the inner space of the chamber 10.
  • the chamber 10 includes a side wall 11 extending vertically and surrounding four sides, a ceiling wall 12 closing the upper side of the side wall 11, and a floor wall 13 closing the lower side of the side wall 11.
  • the space surrounded by the side wall 11, the ceiling wall 12, and the floor wall 13 is a processing space for the substrate W.
  • a part of the side wall 11 of the chamber 10 is provided with a loading / unloading port for the main transfer robot 103 to load and unload the substrate W with respect to the chamber 10, and a shutter for opening and closing the loading / unloading port. Omitted).
  • the FFU 14 includes a fan and a filter (for example, a HEPA filter) for taking in air in the clean room and sending the air into the chamber 10.
  • the FFU 14 forms a downflow of clean air in the processing space in the chamber 10.
  • a punching plate having a number of blowout holes may be provided directly below the ceiling wall 12.
  • the spin chuck 20 includes a spin base 21, a spin motor 22, a cover member 23, and a rotating shaft 24.
  • the spin base 21 has a disk shape, and is fixed in a horizontal posture to an upper end of a rotating shaft 24 extending along the vertical direction.
  • the spin motor 22 is provided below the spin base 21 and rotates the rotation shaft 24.
  • the spin motor 22 rotates the spin base 21 via a rotation shaft 24 in a horizontal plane.
  • the cover member 23 has a cylindrical shape surrounding the spin motor 22 and the rotation shaft 24.
  • the outer diameter of the disc-shaped spin base 21 is slightly larger than the diameter of the circular substrate W held by the spin chuck 20. Therefore, the spin base 21 has a holding surface 21a facing the entire lower surface of the substrate W to be held.
  • a plurality (four in the present embodiment) of chuck pins 26 are provided upright on the periphery of the holding surface 21a of the spin base 21.
  • the plurality of chuck pins 26 are arranged at equal intervals along the circumference corresponding to the outer diameter of the outer peripheral circle of the circular substrate W.
  • four chuck pins 26 are provided at 90 ° intervals.
  • the plurality of chuck pins 26 are driven in conjunction with each other by a link mechanism (not shown) accommodated in the spin base 21.
  • the spin chuck 20 holds the substrate W by bringing each of the plurality of chuck pins 26 into contact with the outer peripheral edge of the substrate W, thereby bringing the substrate W into a horizontal posture close to the holding surface 21 a above the spin base 21. (See FIG. 3).
  • the spin chuck 20 releases the grip of the substrate W by separating each of the plurality of chuck pins 26 from the outer peripheral end of the substrate W.
  • the cover member 23 that covers the spin motor 22 has its lower end fixed to the floor wall 13 of the chamber 10 and its upper end reaching just below the spin base 21. At an upper end portion of the cover member 23, a flange-like member 25 that extends substantially horizontally outward from the cover member 23 and that bends downward and extends further is provided.
  • the spin motor 22 rotates the rotation shaft 24 to rotate around the rotation axis CX along the vertical direction passing through the center of the substrate W.
  • the substrate W can be rotated.
  • the driving of the spin motor 22 is controlled by the control unit 9.
  • the nozzle 30 is configured by attaching a discharge head 31 to the tip of a nozzle arm 32.
  • the base end of the nozzle arm 32 is fixedly connected to a nozzle base 33.
  • a motor 332 (nozzle moving unit) provided on the nozzle base 33 is rotatable around an axis extending in the vertical direction.
  • the nozzle 30 moves in the horizontal direction between a position above the spin chuck 20 and a standby position outside the processing cup 40 as indicated by an arrow AR34 in FIG. Move along the arc. Due to the rotation of the nozzle base 33, the nozzle 30 swings above the holding surface 21a of the spin base 21. Specifically, a predetermined processing section PS1 extending in the horizontal direction is moved above the spin base 21. Moving the nozzle 30 within the processing section PS1 is synonymous with moving the tip ejection head 31 within the processing section PS1.
  • the nozzle 30 is configured to be supplied with a plurality of types of processing liquids (including at least pure water), so that the discharging head 31 can discharge a plurality of types of processing liquids.
  • a plurality of ejection heads 31 may be provided at the tip of the nozzle 30, and the same or different treatment liquids may be individually ejected from each of them.
  • the nozzle 30 (specifically, the discharge head 31) discharges the processing liquid while moving in the processing section PS1 extending in the horizontal direction in an arc shape.
  • the processing liquid discharged from the nozzle 30 lands on the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 20.
  • the cleaning unit 1 of this embodiment is provided with two nozzles 60 and 65 in addition to the nozzle 30 described above.
  • the nozzles 60 and 65 of the present embodiment have the same configuration as the nozzle 30 described above. That is, the nozzle 60 is configured by attaching a discharge head to the distal end of the nozzle arm 62, and the nozzle base 63 connected to the proximal end side of the nozzle arm 62 is provided above the spin chuck 20 as indicated by an arrow AR64. It moves in an arc between the processing position and the standby position outside the processing cup 40.
  • the nozzle 65 is configured by attaching a discharge head to the tip of a nozzle arm 67, and the nozzle base 68 connected to the base end side of the nozzle arm 67, above the spin chuck 20 as indicated by an arrow AR 69. Is moved in an arc between the processing position of (1) and the standby position outside the processing cup 40.
  • the nozzles 60 and 65 are also configured to be supplied with a plurality of types of processing liquids including at least pure water, and discharge the processing liquid onto the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 20 at the processing position.
  • At least one of the nozzles 60 and 65 is a two-fluid nozzle that mixes a cleaning liquid such as pure water and a pressurized gas to generate droplets, and jets a mixed fluid of the droplets and the gas to the substrate W. It may be. Further, the number of nozzles provided in the cleaning processing unit 1 is not limited to three, but may be one or more.
  • each of the nozzles 30, 60, 65 may be moved linearly by providing a direct drive unit.
  • a lower surface processing liquid nozzle 28 is provided along the vertical direction so as to pass through the inside of the rotating shaft 24.
  • the upper end opening of the lower processing liquid nozzle 28 is formed at a position facing the center of the lower surface of the substrate W held by the spin chuck 20.
  • the lower processing liquid nozzle 28 is also configured to supply a plurality of types of processing liquid. The processing liquid discharged from the lower processing liquid nozzle 28 lands on the lower surface of the substrate W held by the spin chuck 20.
  • the processing cup 40 surrounding the spin chuck 20 includes an inner cup 41, a middle cup 42, and an outer cup 43 which can be raised and lowered independently of each other.
  • the inner cup 41 has a shape that surrounds the periphery of the spin chuck 20 and is substantially rotationally symmetric with respect to a rotation axis CX passing through the center of the substrate W held by the spin chuck 20.
  • the inner cup 41 has an annular bottom portion 44 in plan view, a cylindrical inner wall portion 45 rising upward from the inner peripheral edge of the bottom portion 44, a cylindrical outer wall portion 46 rising upward from the outer peripheral edge of the bottom portion 44, and an inner wall.
  • the first guide portion 47 which rises from between the portion 45 and the outer wall portion 46 and extends obliquely upward at the center (in a direction approaching the rotation axis CX of the substrate W held by the spin chuck 20) while drawing a smooth arc at the upper end. And a cylindrical middle wall 48 rising upward from between the first guide portion 47 and the outer wall 46.
  • the inner wall portion 45 is formed to have such a length that the inner cup 41 is housed with an appropriate gap between the cover member 23 and the flange-shaped member 25 when the inner cup 41 is in the highest position.
  • the middle wall portion 48 is accommodated in a state where the inner cup 41 and the middle cup 42 are closest to each other, with an appropriate gap kept between a second guide portion 52 described later of the middle cup 42 and the processing liquid separation wall 53. It is formed in such a length.
  • the first guide portion 47 has an upper end portion 47b extending obliquely upward toward the center (in a direction approaching the rotation axis CX of the substrate W) while drawing a smooth arc. Further, between the inner wall portion 45 and the first guide portion 47, a disposal groove 49 for collecting and discarding the used processing liquid is formed. An annular inner collecting groove 50 for collecting and collecting used processing liquid is provided between the first guide portion 47 and the middle wall portion 48. Further, between the middle wall portion 48 and the outer wall portion 46, there is an annular outer collection groove 51 for collecting and collecting different types of processing liquids from the inner collection groove 50.
  • An exhaust liquid mechanism (not shown) for discharging the treatment liquid collected in the waste groove 49 and forcibly exhausting the waste groove 49 is connected to the waste groove 49.
  • four exhaust liquid mechanisms are provided at equal intervals along the circumferential direction of the waste groove 49.
  • the inner collecting groove 50 and the outer collecting groove 51 have a collecting mechanism for collecting the processing liquid collected in the inner collecting groove 50 and the outer collecting groove 51 into a collecting tank provided outside the substrate processing apparatus 100. (Both not shown) are connected.
  • the bottoms of the inner recovery groove 50 and the outer recovery groove 51 are inclined by a small angle with respect to the horizontal direction, and the recovery mechanism is connected to the lowest position.
  • the processing liquid flowing into the inner recovery groove 50 and the outer recovery groove 51 is smoothly recovered.
  • the middle cup 42 has a shape that surrounds the periphery of the spin chuck 20 and is substantially rotationally symmetric with respect to a rotation axis CX passing through the center of the substrate W held by the spin chuck 20.
  • the middle cup 42 has a second guide portion 52 and a cylindrical processing liquid separation wall 53 connected to the second guide portion 52.
  • the second guide part 52 draws a smooth arc outside the first guide part 47 of the inner cup 41 from the upper end of the lower end part 52a which is coaxially cylindrical with the lower end part of the first guide part 47, and the lower end part 52a. It has an upper end portion 52b extending obliquely upward toward the center (in a direction approaching the rotation axis CX of the substrate W), and a folded portion 52c formed by folding the distal end portion of the upper end portion 52b downward.
  • the lower end portion 52a is accommodated in the inner recovery groove 50 with an appropriate gap between the first guide portion 47 and the middle wall portion 48 in a state where the inner cup 41 and the middle cup 42 are closest to each other.
  • the upper end portion 52b is provided so as to vertically overlap the upper end portion 47b of the first guide portion 47 of the inner cup 41, and when the inner cup 41 and the middle cup 42 are closest to each other, the first guide portion 47 is provided. Is kept close to the upper end portion 47b at a very small interval.
  • the folded portion 52c horizontally overlaps the tip of the upper end portion 47b of the first guide portion 47 when the inner cup 41 and the middle cup 42 are closest to each other.
  • the upper end portion 52b of the second guide portion 52 is formed so as to be thicker downward.
  • the processing liquid separation wall 53 has a cylindrical shape provided to extend downward from the outer peripheral edge of the lower end of the upper end 52b.
  • the processing liquid separation wall 53 is accommodated in the outer recovery groove 51 with an appropriate gap between the middle wall portion 48 and the outer cup 43 with the inner cup 41 and the middle cup 42 being closest to each other.
  • the outer cup 43 has a shape that is substantially rotationally symmetric with respect to a rotation axis CX passing through the center of the substrate W held by the spin chuck 20.
  • the outer cup 43 surrounds the spin chuck 20 outside the second guide portion 52 of the middle cup 42.
  • the outer cup 43 has a function as a third guide.
  • the outer cup 43 has a lower end portion 43a coaxial with the lower end portion 52a of the second guide portion 52, and a central side (in a direction approaching the rotation axis CX of the substrate W) while drawing a smooth arc from the upper end of the lower end portion 43a. It has an upper end portion 43b extending obliquely upward and a folded portion 43c formed by folding a tip end of the upper end portion 43b downward.
  • the lower end portion 43a When the inner cup 41 and the outer cup 43 are closest to each other, the lower end portion 43a is formed with an outer collecting groove while maintaining an appropriate gap between the processing liquid separation wall 53 of the middle cup 42 and the outer wall portion 46 of the inner cup 41. 51.
  • the upper end portion 43b is provided so as to overlap the second guide portion 52 of the middle cup 42 in the up-down direction, and when the middle cup 42 and the outer cup 43 are closest to each other, the upper end portion 43b is located on the upper end portion 52b of the second guide portion 52. Keep close together with very small intervals.
  • the folded portion 43c overlaps the folded portion 52c of the second guide portion 52 in the horizontal direction.
  • the inner cup 41, the middle cup 42, and the outer cup 43 can be raised and lowered independently of each other. That is, each of the inner cup 41, the middle cup 42, and the outer cup 43 is individually provided with an elevating mechanism (not shown), whereby the elevating mechanism is separately and independently elevated.
  • an elevating mechanism various known mechanisms such as a ball screw mechanism and an air cylinder can be adopted.
  • the partition plate 15 is provided so as to vertically partition the inner space of the chamber 10 around the processing cup 40.
  • the partition plate 15 may be a single plate member surrounding the processing cup 40, or may be a combination of a plurality of plate members. Further, the partition plate 15 may be formed with a through hole or notch penetrating in the thickness direction. In the present embodiment, the partition plate 15 supports the nozzle bases 33, 63, 68 of the nozzles 30, 60, 65. Are formed through the support shaft.
  • the outer peripheral end of the partition plate 15 is connected to the side wall 11 of the chamber 10.
  • the edge of the partition plate 15 surrounding the processing cup 40 is formed in a circular shape having a diameter larger than the outer diameter of the outer cup 43. Therefore, the partition plate 15 does not prevent the outer cup 43 from moving up and down.
  • An exhaust duct 18 is provided in a part of the side wall 11 of the chamber 10 and near the floor wall 13.
  • the exhaust duct 18 is connected to an exhaust mechanism (not shown).
  • air passing between the processing cup 40 and the partition plate 15 is discharged from the exhaust duct 18 to the outside of the apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between the camera 70 and the nozzle 30.
  • the camera 70 is installed in the chamber 10 and above the partition plate 15.
  • the camera 70 includes, for example, a CCD, which is one of solid-state imaging devices, and an optical system such as an electronic shutter and a lens.
  • the nozzle 30 is driven by the nozzle base 33 to move the processing section PS1 (the dotted line position in FIG. 4) above the substrate W held by the spin chuck 20 and the standby position outside the processing cup 40 (the solid line position in FIG. 4). ).
  • the processing section PS1 is a section in which the cleaning liquid is discharged from the nozzle 30 onto the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 20 to perform the cleaning processing.
  • the processing section PS1 extends in a horizontal direction from the first end TE1 near one edge of the substrate W held by the spin chuck 20 to the second end TE2 near the opposite edge. It is a section.
  • the standby position is a position where the nozzle 30 stops discharging the processing liquid and waits when the nozzle 30 does not perform the cleaning process.
  • a standby pod that accommodates the ejection head 31 of the nozzle 30 may be provided at the standby position.
  • the camera 70 is installed so that its imaging visual field includes at least the tip of the nozzle 30 in the processing section PS1, that is, at a position including the vicinity of the ejection head 31.
  • the camera 70 is installed at a position where the nozzle 30 in the processing section PS1 is imaged from the upper front. Therefore, the camera 70 can capture an image of the imaging region including the tip of the nozzle 30 in the processing section PS1. Similarly, the camera 70 can capture an image of the imaging region including the tips of the nozzles 60 and 65 in each processing section.
  • the nozzles 30 and 60 move in the horizontal direction within the field of view of the camera 70, so that the nozzles 30 and 60 move in the vicinity of each processing section. Can be appropriately imaged, but since the nozzle 65 moves in the depth direction within the imaging field of view of the camera 70, the moving amount in the vicinity of the processing section may not be properly imaged.
  • a camera for imaging the nozzle 65 may be provided separately from the camera 70.
  • an illumination unit 71 is provided in the chamber 10 at a position above the partition plate 15.
  • the control unit 9 controls the illumination unit 71 so that the illumination unit 71 irradiates the nozzles 30, 60, 65 near the processing position with light when the camera 70 performs imaging. Is also good.
  • FIG. 5 is a block diagram of the camera 70 and the control unit 9.
  • the configuration of the control unit 9 provided in the substrate processing apparatus 100 as hardware is the same as that of a general computer. That is, the control unit 9 stores a CPU for performing various arithmetic processes, a ROM that is a read-only memory that stores a basic program, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, and control software and data. And a magnetic disk.
  • the CPU of the control unit 9 executes a predetermined processing program, each operation mechanism of the substrate processing apparatus 100 is controlled by the control unit 9 and the processing in the substrate processing apparatus 100 proceeds.
  • the reference image registration unit 90, the displacement detection unit 91, and the command transmission unit 92 shown in FIG. 5 are function processing units realized in the control unit 9 when the CPU of the control unit 9 executes a predetermined processing program. .
  • the reference image registration unit 90 registers a captured image obtained by imaging the nozzle 30 at a correct position as the reference image RP.
  • the displacement detection unit 91 detects a displacement in the vertical direction or the horizontal direction of the nozzle 30 at the determination position that is the position to be determined.
  • An image determination unit 910 and an image comparison unit 912 are included.
  • the image determination unit 910 determines the position shift of the nozzle 30 with respect to the actual image GP obtained by photographing the nozzle 30 to be determined based on a predetermined determination rule (for example, the first end TE1, the first It is determined whether the image is at the end TE2).
  • the predetermined determination rule will be described later in detail.
  • the image comparison unit 912 performs a pattern matching process of comparing the real image GP determined to be at the determination position by the image determination unit 910 with the reference image RP indicating the correct nozzle 30 position. This pattern matching process will also be described later in detail.
  • the command transmission unit 92 operates each element of the cleaning processing unit 1 by outputting a command (control information) according to a recipe in which various conditions for processing the substrate W are described. Specifically, the command transmitting unit 92 outputs a command to the nozzles 30, 60, 65 to operate a driving source (motor) built in the nozzle bases 33, 63, 68. For example, when the command transmitting unit 92 transmits a command to move the nozzle 30 to the first end TE1 of the processing section PS1, the nozzle 30 moves from the standby position to the first end TE1.
  • the command transmitting unit 92 transmits a command for moving the nozzle 30 to the second end TE2 of the processing section PS1, the nozzle 30 moves from the first end TE1 to the second end TE2.
  • the discharge of the processing liquid from the nozzle 30 may also be performed in response to the command transmission from the command transmission unit 92.
  • the control unit 9 includes the above-described RAM or magnetic disk, and includes a storage unit 94 that stores data of an image captured by the camera 70, input values, and the like.
  • the display unit 95 and the input unit 96 are connected to the control unit 9.
  • the display unit 95 displays various information according to the image signal from the control unit 9.
  • the input unit 96 includes an input device such as a keyboard and a mouse connected to the control unit 9 and receives an input operation performed on the control unit 9 by an operator.
  • the main transport robot 103 sequentially loads the substrate W to be processed received from the indexer 102 into each cleaning processing unit 1, and the cleaning processing unit 1 It includes a step of performing a cleaning process, and a step of unloading the processed substrate W from the cleaning processing unit 1 and returning the processed substrate W to the indexer 102.
  • the outline of a typical cleaning processing procedure of the substrate W in each cleaning processing unit 1 is as follows. Thereafter, the pure water is shaken off by rotating the substrate W at a high speed, and the substrate W is dried.
  • the cleaning processing unit 1 performs the processing of the substrate W
  • the substrate W is held on the spin chuck 20 and the processing cup 40 moves up and down.
  • the cleaning unit 1 performs the chemical treatment, for example, only the outer cup 43 is raised, and the spin chuck 20 is disposed between the upper end 43b of the outer cup 43 and the upper end 52b of the second guide portion 52 of the middle cup 42. An opening surrounding the held substrate W is formed.
  • the substrate W is rotated together with the spin chuck 20, and the chemical liquid is supplied from the nozzle 30 and the lower processing liquid nozzle 28 to the upper and lower surfaces of the substrate W.
  • the supplied chemical liquid flows along the upper surface and the lower surface of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and is scattered laterally from the edge of the substrate W. Thereby, the chemical processing of the substrate W proceeds.
  • the chemical liquid scattered from the edge of the rotating substrate W is received by the upper end 43b of the outer cup 43, flows down the inner surface of the outer cup 43, and is collected in the outer collecting groove 51.
  • the cleaning processing unit 1 When the cleaning processing unit 1 performs the pure water rinsing processing, for example, all of the inner cup 41, the middle cup 42, and the outer cup 43 are raised, and the periphery of the substrate W held by the spin chuck 20 is the first cup of the inner cup 41. It is surrounded by the guide 47. In this state, the substrate W is rotated together with the spin chuck 20, and pure water is supplied from the nozzle 30 and the lower processing liquid nozzle 28 to the upper and lower surfaces of the substrate W. The supplied pure water flows along the upper surface and the lower surface of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and is eventually scattered laterally from the edge of the substrate W. Thereby, the pure water rinsing process of the substrate W proceeds.
  • Pure water scattered from the edge of the rotating substrate W flows down along the inner wall of the first guide portion 47 and is discharged from the waste groove 49.
  • the middle cup 42 and the outer cup 43 are raised, and the upper end 52 b of the second guide portion 52 of the middle cup 42 and the first guide of the inner cup 41 are raised.
  • An opening that surrounds the periphery of the substrate W held by the spin chuck 20 may be formed between the upper end portion 47b of the portion 47.
  • the washing processing unit 1 When the washing processing unit 1 performs the shake-off drying process, all of the inner cup 41, the middle cup 42, and the outer cup 43 descend, and the upper end portion 47b of the first guide portion 47 of the inner cup 41 and the second guide of the middle cup 42. Both the upper end 52b of the portion 52 and the upper end 43b of the outer cup 43 are located below the substrate W held by the spin chuck 20. In this state, the substrate W is rotated at high speed together with the spin chuck 20, and water droplets attached to the substrate W are shaken off by centrifugal force, and a drying process is performed.
  • the camera 70 captures an image of the nozzle 30 moving in the processing section PS1. Then, the displacement detection unit 91 detects a displacement of the nozzle 30 by comparing a series of captured images obtained by imaging with a reference image acquired in advance.
  • the technique will be described in detail. In the following, a technique for detecting the displacement of the nozzle 30 will be described, but the present invention is also applicable to other nozzles 60 and 65.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of preparations for a detection process by the displacement detection unit 91.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure of a detection process performed by the displacement detection unit 91.
  • FIG. 6 shows a procedure of advance preparations for a process of detecting a displacement
  • FIG. 7 shows a procedure of a determination process performed when a substrate W to be processed is carried into the cleaning processing unit 1.
  • the preliminary preparation shown in FIG. 6 is performed prior to the actual processing process of the substrate W to be processed, and may be performed, for example, when starting up the substrate processing apparatus 100 or during maintenance work. .
  • the nozzle 30 is moved to the teaching position (step S11).
  • the teaching is an operation of teaching the nozzle 30 an appropriate operation, and corrects the stop position of the nozzle 30 in the processing section PS1 to an appropriate position (teaching position). Therefore, when the nozzle 30 is moved to the teaching position during teaching, the nozzle 30 is accurately moved in the appropriate processing section PS1.
  • the appropriate processing section PS1 is a section in which the required substrate processing can be performed if the processing liquid is discharged from the nozzle 30 in the processing section PS1.
  • the processing section PS1 is an area defined above the substrate W held by the spin chuck 20, and is a moving range of the nozzle 30 extending in the horizontal direction. Both ends of the processing section PS1 are a first end TE1 and a second end TE2. By the control unit 9 controlling the nozzle base 33, the nozzle 30 moves from the first end TE1 to the second end TE2 in the processing section PS1.
  • the camera 70 continuously captures an image of the imaging area PA including the tip of the nozzle 30 (step S12).
  • the continuous imaging means continuously imaging the imaging area PA at a constant interval. For example, the camera 70 performs continuous imaging at 33 millisecond intervals. Thereby, a captured image of 30 frames per second is obtained.
  • the camera 70 performs moving image shooting until the nozzle 30 reaches the second end TE2 after reaching the first end TE1 of the processing section PS1 from the standby position.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an image obtained by imaging the imaging area PA including the tip of the nozzle 30 in the processing section PS1 by the camera 70.
  • the imaging area PA includes the tip of the nozzle 30 located in the middle of the processing section PS1 above the substrate W held by the spin chuck 20.
  • the substrate W is included in the imaging area PA, but this is not essential.
  • the substrate W may not be held on the spin chuck 20 during maintenance, and in such a case, imaging may be performed in a state where the imaging region PA does not include the substrate W.
  • the horizontal width of the nozzle 30 gradually increases from the first end TE1, and gradually decreases from the middle toward the second end TE2.
  • the shape change of the nozzle 30 in the photographed image is not limited to such a change.
  • step S13 a reference image is registered from the plurality of captured images obtained in step S12 (step S13).
  • the nozzle 30 accurately moves from the first end TE1 to the second end TE2 of the appropriate processing section PS1 by teaching. Therefore, the captured image obtained by the camera 70 in step S12 becomes a reference image indicating an appropriate position of the nozzle 30.
  • the reference image registration unit 90 registers a part of the plurality of captured images in the storage unit 94 as a reference image RP for detecting a positional shift of the nozzle 30.
  • the reference image RP is, as shown in FIG. 8, an image cut out from the captured image so as to include the tip of the nozzle 30.
  • the image may be cut out by designating an area manually by an operator, or may be cut out automatically. In the latter case, for example, a part (tip) of the nozzle 30 may be detected by image recognition, and a region including the tip of the nozzle 30 may be cut out based on the position.
  • the cut-out reference image RP is stored in the storage unit 94 together with the position information in the imaging area PA. Normally, the first set chamber 10 is manually cut out. As for the other chambers 10 set thereafter, if the configuration between the chambers 10 is the same, the cutout may be performed using the cutout information of the chamber 10 set first, or may be adjusted as appropriate. Cutting may be performed.
  • the processing section PS1 The area between the first end TE1 and the second end TE2
  • FIG. 9 is a diagram conceptually showing the registration processing of the reference image RP.
  • the first registration processing illustrated in FIG. 9 is processing in which the reference image registration unit 90 automatically registers a plurality of reference images RP.
  • the photographed image of the nozzle 30 shown on the upper side is an image obtained by continuously imaging the nozzle 30 moving from the first end TE1 to the second end TE2 of the processing section PS1.
  • the shape of the nozzle 30 changes while the nozzle 30 moves in the processing section PS1.
  • the reference image registration unit 90 registers the reference image RP in accordance with the change in the shape of the nozzle 30.
  • the reference image registration unit 90 performs the pattern matching process of calculating the degree of coincidence by sequentially comparing the first reference image RP1 and the captured images continuous with the first reference image RP1. As described above, since the shape of the nozzle 30 gradually changes on the captured image, the degree of coincidence with the first reference image RP1 gradually decreases.
  • the reference image registration unit 90 registers, as a new reference image RP, a captured image whose degree of coincidence is equal to or less than a predetermined threshold.
  • the reference image registration unit 90 calculates a difference between the first reference image RP1 and the captured image to be compared, and registers the captured image as a new reference image RP when the difference exceeds a predetermined threshold. I do.
  • the reference image RP registered based on the comparison with the first reference image RP1 is the first intermediate reference image RPM1 corresponding to the first intermediate reference image RPM.
  • the reference image registration unit 90 compares the newly registered first intermediate reference image RPM1 with a captured image following the captured image corresponding to the first intermediate reference image RPM1. Then, the reference image registration unit 90 registers a captured image whose degree of coincidence is equal to or less than a predetermined threshold value as a second intermediate reference image RPM2 corresponding to a second intermediate reference image RPM. The reference image registration unit 90 registers such a plurality of intermediate reference images RPM by repeatedly performing such registration processing until the target of the pattern matching processing is the captured image of the second end TE2.
  • the operator sets a threshold value for the positional deviation determination (step S14).
  • the threshold value set here is a parameter used in a process of determining a positional deviation of the nozzle 30 described later (step S25 shown in FIG. 7).
  • the threshold value is a threshold value of a deviation between the reference image RP registered in step S13 and the position of the nozzle 30 in a captured image obtained by capturing the nozzle 30 to be determined.
  • the lower the threshold value set in step S14 the stricter the criterion. That is, it is determined that a positional shift has occurred even if the amount of shift from the correct position of the nozzle 30 to be determined is small.
  • the threshold set in step S14 is stored in the storage unit 94.
  • Step S15 Preparations for the nozzle 30 are performed as described above. The same preliminary preparation as shown in steps S11 to S14 is executed for the other nozzles 60 and 65 (step S15). If the nozzles other than the nozzle 30 are configured to discharge the processing liquid in a state where the nozzles are stopped at a predetermined processing position on the substrate W, the nozzle is moved to the processing position in step S11. In step S12, the nozzle stopped at the processing position may be photographed. Then, in step S13, the captured image acquired in step S12 may be set as the reference image.
  • the preliminary preparation shown in FIG. 6 only needs to be performed in advance when teaching is performed, and once performed, the preparation need not be performed again until the teaching position is changed. It should be noted that the preparatory processing described above does not need to be performed for the fixed lower processing liquid nozzle 28.
  • the main transfer robot 103 carries the substrate W to be processed into the cleaning processing unit 1 (Step S21).
  • the loaded substrate W is held by the spin chuck 20 in a horizontal posture.
  • the elevating operation is performed so that the processing cup 40 reaches a predetermined height position.
  • Step S22 After the substrate W to be newly processed is held by the spin chuck 20, the nozzle 30 starts moving from the standby position toward the first end TE1 of the processing section PS1 (Step S22).
  • the movement of the nozzle 30 is performed by the control unit 9 controlling the nozzle base 33 according to a preset recipe.
  • processing conditions to be performed on the target are described in a predetermined data format. Specifically, processing procedures or processing contents (processing time, temperature, pressure, or supply amount) are described.
  • the nozzle 30 After the nozzle 30 reaches the first end TE1 of the processing section PS1 and stops, the substrate W is rotated by the control of the control unit 9 and the discharge of the processing liquid from the nozzle 30 is started. Then, the nozzle 30 starts moving from the first end TE1 to the second end TE2 of the processing section PS1 while discharging the processing liquid, and then stops at the second end TE2.
  • the displacement detection unit 91 causes the camera 70 to start capturing an image in accordance with the movement of the nozzle 30 (step S23).
  • the camera 70 continuously captures an image of the image capturing area PA at intervals of, for example, 33 milliseconds. That is, the camera 70 starts continuous imaging from the time when the nozzle 30 starts moving from the standby position toward the first end TE1 of the processing section PS1 while the spin chuck 20 holds a new substrate W to be processed. .
  • the camera 70 starts continuous imaging, it is also when the nozzle 30 starts moving from the standby position, and thus the nozzle 30 has not reached the imaging area PA.
  • the position shift detecting unit 91 specifies the real image GP corresponding to the determination position (Step S24). Specifically, the image determination unit 910 of the position shift detection unit 91 selects a plurality of reference images registered in advance preparation step S13 (FIG. 6) from the plurality of real images GP obtained in step S23. The real image GP corresponding to the determination position indicated by each of the images RP is specified.
  • FIG. 10 is a diagram conceptually showing how the real image GP corresponding to the reference image RP is specified.
  • a real image GP corresponding to the reference image RP is specified by comparing the reference image RP with the real image GP. For this comparison, a known pattern matching technique may be applied.
  • the real image GP having the highest matching degree (smallest difference) with the first reference image RP1 corresponding to the first end TE1 by the pattern matching is such that the nozzle 30 is located at the first end TE1. This is the first actual image at a certain time.
  • the real image GP having the highest matching degree with the second reference image RP2 corresponding to the second end TE2 is the second real image when the nozzle 30 is at the second end TE2.
  • Each of the plurality of intermediate reference images RPM and each of the real images GP having the highest degree of coincidence are the intermediate reference images RPM in the middle of the processing section PS1 (for example, the first and second intermediate reference images shown in FIG. 9). (Including RPM1 and RPM2).
  • a determination rule it is determined whether each real image GP is an image corresponding to each determination position based on the degree of coincidence with the reference image RP.
  • the determination rule is not limited to this.
  • the stop rule of the nozzle 30 may be specified as a determination rule.
  • the determination of the stop of the movement of the nozzle 30 may be made based on whether a difference between two consecutive real images GP, GP is calculated, and whether the difference is equal to or less than a predetermined threshold.
  • the difference between two consecutive real images GP refers to a difference image indicating the difference between a certain real image GP and the next real image GP. Calculating the difference means obtaining the sum total of the absolute values of the gradation values of all the pixels in the difference image.
  • the nozzle 30 moves from the standby position toward the first end TE1, and then stops at the first end TE1. Between the continuous real images GP when the nozzle 30 is moving toward the first end TE1, the image of the nozzle 30 tends to remain in the difference image. Therefore, the sum of the absolute values of the gradation values in the difference image is a relatively large value. On the other hand, since the position of the nozzle 30 is the same between the continuous real images GP after the nozzle 30 stops at the first end TE1, the nozzle 30 is removed from the difference image. Therefore, the sum of the absolute values of the tone values in the difference image is a relatively small value.
  • the image determination unit 910 may detect the stop of the nozzle 30 at the second end TE2 based on the same principle as the stop of the nozzle 30 at the first end TE1.
  • the image determination unit 910 may calculate a difference between three or more continuous real images. Then, the image determination unit 910 may determine that the nozzle 30 has stopped when all the obtained differences are equal to or smaller than the threshold.
  • Steps S21 to S24 are performed each time the substrate W to be processed is carried into the cleaning unit 1. That is, in the present embodiment, each time the nozzle 30 moves through the processing section PS1 while holding the substrate W to be processed loaded into the cleaning processing unit 1 and the nozzle 30 moves in the processing section PS1, each of the plurality of reference images RP is displayed. The corresponding real image is specified.
  • the image comparison unit 912 of the displacement detection unit 91 compares the plurality of reference images RP and the real images corresponding to each of the reference images RP, and detects the displacement of each determination position of the nozzle 30.
  • the reference image RP is an image obtained by the camera 70 imaging the imaging area PA when the nozzle 30 is accurately positioned at each determination position in the processing section PS1 during teaching.
  • the real image specified in step S24 is acquired by the camera 70 capturing the imaging area PA when the nozzle 30 moves in the processing section PS1 while the substrate W to be processed is held by the spin chuck 20. This is a captured real image and a captured image corresponding to each reference image RP (that is, having a high degree of coincidence). Therefore, by comparing each reference image RP with the corresponding real image, whether or not the nozzle 30 has moved to an appropriate position above the substrate W and whether or not the nozzle 30 has stopped at an appropriate position Can be determined.
  • the image comparison unit 912 compares each of the plurality of reference images RP registered in step S13 with the corresponding real image GP specified in step S24. Then, the difference between the coordinates of the nozzle 30 in both images (positional deviation) is calculated. For this comparison, a known pattern matching technique may be applied. When the displacement of the nozzle 30 calculated by the pattern matching is equal to or larger than the threshold value determined in step S14, the image comparing unit 912 determines that the actual position of the nozzle 30 at the determined position is misaligned. I do. When the positional shift of the nozzle 30 is detected, the control unit 9 may perform a predetermined abnormality handling process.
  • the abnormality handling process includes, for example, issuing a warning (displaying a warning on the display unit 95, turning on a lamp (not shown), outputting a warning sound from a speaker (not shown)), or stopping the operation of the cleaning unit 1. . If the calculated displacement of the nozzle 30 is smaller than the threshold value determined in step S14, it is determined that the displacement of the actual position of the nozzle 30 has not occurred. In step S25, not only the determination of the position shift based on the threshold value, but also a specific amount of the position shift may be displayed on the display unit 95, for example.
  • the position of the nozzle 30 obtained from the position information of each image is shifted in the horizontal direction or the vertical direction. May be.
  • the nozzle 30 when the nozzle 30 is misaligned in the horizontal direction on the actual image GP, it is determined that there is a possibility that the nozzle 30 is misaligned in the horizontal direction. Further, when the nozzle 30 is displaced in the vertical direction on the actual image GP, it is determined that there is a possibility that the nozzle 30 is displaced in the vertical direction.
  • a method called “shape-based pattern matching” can be used for searching for the nozzle 30.
  • step S13 is the advance preparation.
  • the image of the nozzle 30 in a state where the nozzle 30 is stopped correctly is registered as the reference image RP.
  • step S24 the real image GP corresponding to the processing position is specified as an image corresponding to the reference image RP by matching or stop determination, and in step S25, based on a comparison between these reference image RP and the real image GP. , It is preferable to determine the displacement of the other nozzles.
  • the displacement of the nozzle 30 that discharges the processing liquid while moving in the processing section PS1 can be detected.
  • the displacement of the nozzle 30 at the first end TE1 and the second end TE2 can be detected, it can be inspected whether the nozzle 30 is correctly moved between both ends of the processing section PS1 to be moved. Thereby, the liquid processing using the moving nozzle 30 can be appropriately performed.
  • the positional shift of each of the determination positions of the nozzle 30 is performed based on a comparison between the reference image RP and the actual image GP at each of the determination positions. Therefore, even if the shape of the nozzle 30 changes due to movement in the processing section PS1, the real image GP can be specified with high accuracy according to the shape of the nozzle 30 at each determination position. Therefore, the displacement of the nozzle 30 at each determination position can be accurately detected.
  • the positional shift of the nozzle 30 is detected by comparing the reference image RP and the real image GP by pattern matching.
  • the positional shift of the nozzle 30 may be detected using information on the trajectory (path) of the nozzle 30 moving in the processing section PS1.
  • FIG. 11 is a diagram conceptually showing the reference trajectory information ST1.
  • the reference trajectory information ST1 is information indicating a path of the nozzle 30 when the nozzle 30 has correctly moved from the first end TE1 to the second end TE2 of the processing section PS1.
  • the reference trajectory information ST1 can be generated, for example, from a plurality of reference images RP.
  • the reference trajectory information ST1 may be generated by the position shift detecting unit 91 specifying the position of the nozzle 30 from the reference image RP. Specifically, as shown in FIG. 11, the tip positions of the nozzles 30 are specified from the first and second reference images RP1 and RP2 and the plurality of intermediate reference images RPM, and these tip positions are known.
  • the reference trajectory information ST1 may be generated by being connected to each other by the interpolation processing of. The generation of the reference trajectory information ST1 may be performed at an appropriate timing after step S13.
  • the reference trajectory information ST1 may be generated using not only the plurality of reference images RP registered in step S13 but also a series of captured images obtained by the continuous imaging in step S12. In this case, reference trajectory information ST1 indicating a precise trajectory of the nozzle 30 can be generated.
  • step S25 when the displacement detection unit 91 detects the displacement of the nozzle 30 using the reference trajectory information ST1, the vertical position of the nozzle 30 is obtained from the actual image GP specified in step S24, and the reference trajectory information ST1 is obtained. The vertical displacement of the nozzle 30 is detected by comparing with the vertical position obtained from the above.
  • the reference image registration unit 90 automatically registers a plurality of reference images RP by the pattern matching process.
  • the reference image registration unit 90 may register the captured image specified by the operator as the reference image RP.
  • FIG. 12 is a time chart showing how the nozzle 30 is continuously imaged.
  • the command transmitting unit 92 outputs a command to the nozzles 30, 60, 65, the nozzle bases 33, 63, 68 are operated.
  • the camera 70 continuously captures an image of the imaging area PA.
  • the @command records information indicating any one of the nozzles 30, 60, and 65, and information indicating the position to which the ejection head of each of the nozzles 30, 60, and 65 is moved. As shown in FIG. 12, continuous imaging is performed in response to the transmission of the commands C1 to C4, so that captured images of the moving nozzles 30, 60, and 65 are obtained.
  • step S11 shown in FIG. 6 the nozzle 30 is moved from the standby position to the first end TE1 by transmitting the command to the nozzle base 33. Then, when a command is further sent to the nozzle base 33, the nozzle 30 moves from the first end TE1 to the second end TE2. Further, in response to the transmission of these commands, continuous imaging of the nozzle 30 in step S12 is performed.
  • a series of captured images acquired by continuous imaging performed in response to a command is stored in association with the command that triggered the continuous imaging.
  • a series of captured images acquired in response to the command C1 is stored in the storage unit 94 in association with the command C1. Therefore, by designating the command C1, a series of captured images corresponding to the command C1 can be called.
  • FIG. 13 is a diagram showing a registration screen W1 for registering the reference image RP.
  • the registration screen W1 is a screen displayed on the display unit 95 by the reference image registration unit 90.
  • the registration screen W1 has an image display area WR2, a nozzle / position selection area WR4, a display control area WR6, and a registration determination button BT4.
  • the image display area WR2 is an area in which a series of captured images of a command are displayed continuously in the order of acquisition.
  • the nozzle / position selection area WR4 is an area for receiving an operation of selecting one of the plurality of nozzles 30, 60, and 65 and an operation of selecting a destination of the selected nozzle.
  • the display control area WR6 is an area for receiving an operation for controlling image display in the image display area WR2.
  • a skip button BT2 is provided in the display control area WR6.
  • the skip button BT2 accepts an operation of selecting a series of captured images displayed in the image display area WR2. Specifically, the operator further operates the skip button BT2 while selecting a specific nozzle and a destination of the nozzle in the nozzle / position selection area WR4. Then, the reference image registration unit 90 displays, in the image display area WR2, the first image of a series of captured images associated with the command corresponding to the selected nozzle and the destination. As described above, the operator operates the nozzle / position selection area WR4 and the skip button BT2 in combination to start the shot image of the target nozzle from all the shot images shot in one recipe. And displayed in the image display area WR2.
  • the registration determination button BT4 receives an operation of registering the captured image displayed in the image display area WR2 as the reference image RP.
  • the operator operates the display control area WR6 to display a desired captured image in the image display area WR2, and operates the registration determination button BT4 in that state. Thereby, the captured image displayed in the image display area WR2 is registered as the reference image RP.
  • the operator can specify the command transmitted by the command transmission unit 92 by operating the nozzle / position selection area WR4.
  • a series of captured images associated with the command is selectively displayed in the image display area WR2. Therefore, the operator can efficiently display and confirm a series of captured images showing a state in which the nozzles to be registered in the reference image RP move. Therefore, the operator can efficiently register the reference image RP by operating the registration determination button BT4.
  • the nozzle 30 includes one ejection head 31, but may include a plurality of ejection heads 31.
  • the command transmission unit 92 transmits the command to the nozzle base 33, so that the target ejection head among the plurality of ejection heads moves to a predetermined position.
  • This command may include not only information indicating the nozzle 30 but also information indicating any one of the plurality of ejection heads.
  • a command may be specified by receiving an operation of specifying a specific ejection head.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a control unit 9A according to the second embodiment.
  • the control unit 9A of the present embodiment is different from the control unit 9 in that the control unit 9A includes a displacement detection unit 91A.
  • the displacement detection unit 91A has a function of detecting the displacement of the nozzle 30 similarly to the displacement detection unit 91, but differs from the displacement detection unit 91 in that an image determination unit 910A is provided.
  • the image determination unit 910A includes a feature vector calculation unit 9102 and a classifier K2.
  • the feature vector calculation unit 9102 calculates a feature vector that is an array of a plurality of types of feature amounts from each of the real images GP acquired by the continuous imaging in step S23.
  • the items of the feature amount include, for example, the sum of the pixel values in the gray scale of each real image GP, the sum of the luminance, the standard deviation of the pixel values, and the standard deviation of the luminance.
  • the classifier K2 classifies the real images GP into classes based on the feature vectors calculated by the feature vector calculation unit 9102.
  • a plurality of classes corresponding to different positions of the nozzle 30 on the substrate W are defined.
  • each determination position of the nozzle 30 corresponding to each reference image RP registered by the reference image registration unit 90 is defined as a class.
  • two classes corresponding to the first end TE1 and the second end TE2 are defined.
  • a plurality of classes corresponding to different determination positions in the middle of the processing section PS1 are defined.
  • the image determination unit 910A performs an image determination process in step S24 illustrated in FIG. 7, similarly to the image determination unit 910. Specifically, when a certain real image GP is classified into a specific class by the classifier K2, the image determining unit 910A determines that the real image GP is an image at a determination position corresponding to the specific class. I do. For example, when the classifier K2 classifies the real image GP into a class corresponding to the first end TE1, the image determination unit 910A determines that the real image GP is an image when the nozzle 30 is located at the first end TE1. I do.
  • a communication unit 97 is connected to the control unit 9A.
  • the communication unit 97 is provided for the control unit 9A to perform data communication with the server 8.
  • the substrate processing apparatus 100, the communication unit 97, and the server 8 constitute a substrate processing system.
  • the above-described classifier K2 is generated by the server 8 by machine learning, and is provided from the server 8 to the control unit 9A.
  • the server 8 includes a machine learning unit 82.
  • the machine learning unit 82 generates a classifier K2 by machine learning.
  • known methods such as a neural network, a decision tree, a support vector machine (SVM), and discriminant analysis can be adopted.
  • the teacher data used for machine learning includes a feature vector of a captured image obtained by capturing the nozzle 30 at a specific determination position with the camera 70, and a class indicating information indicating a class corresponding to the specific determination position. Including labels.
  • the teacher data is prepared for each class corresponding to each of the plurality of determination positions.
  • the substrate processing apparatus 100 may include the machine learning unit 82.
  • the classifier K2 can be generated in the substrate processing apparatus 100.
  • the classifier K2 determines the actual image GP when the nozzle 30 is at the determination position. Similarly, the other nozzles 60 and 65 are classified into classes corresponding to different positions. The actual image GP at the time of the determination position is prepared by the classifier and is determined by the classifier may be specified.
  • FIG. 15 is a diagram conceptually showing the classifier K2.
  • the classifier K2 shown in FIG. 15 is constructed by the neural network NN1.
  • the neural network NN1 includes an input layer, an intermediate layer, and an output layer.
  • the input layer receives a plurality of types of feature amounts of an image to be classified (a real image GP to be inspected). Also, a plurality of classes are defined for each of the different determination positions of the nozzle 30, and the real image GP is classified into any of the classes in the output layer. If the real image GP is not classified into any class, the classifier K2 outputs that classification is not possible.
  • the classifier K2 includes one intermediate layer, but may include a plurality of intermediate layers.
  • a feature vector is calculated from the entire image which is the imaging area PA of the camera 70, and the classifier K2 performs classification based on the feature vector.
  • the classifier K2 may be generated by the machine learning unit 82 learning using an image obtained by cutting a part of the entire image so as to include the tip of the nozzle 30 as teacher data.
  • the real image GP corresponding to the determination position can be specified with high accuracy by the classification by the classifier K2 generated by machine learning. Therefore, by comparing the reference image RP and the real image GP, the positional deviation of the nozzle 30 at the determination position can be appropriately detected.

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Abstract

カメラ（７０）は、処理区間（ＰＳ１）内で移動するノズル（３０）を連続撮像することによって撮影画像を取得する。基準画像登録部（９０）は、処理区間（ＰＳ１）の第１端（ＴＥ１）および第２端（ＴＥ２）にあるノズル（３０）を撮像することによって得られた第１及び第２基準画像（ＲＰ１，ＲＰ２）を登録する。位置ずれ検出部（９１）は、処理区間（ＰＳ１）を移動するノズル（３０）をカメラで撮像して得られる実画像（ＧＰ）について、既定の判定規則に基づき、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する画像判定部（９１０）と、第１および第２基準画像（ＲＰ１，ＲＰ２）と、画像判定部（９１０）によって第１端および第２端各々に対応すると判定された実画像（ＧＰ）とを比較する画像比較部（９１２）とを備える。

Description

基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム
　この発明は、基板上を移動するノズルから処理液を吐出することによって基板を処理する技術に関し、特にノズルの位置ずれを検出する技術に関する。処理対象となる基板には、例えば、半導体基板、液晶表示装置および有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板、プリント基板などが含まれる。
　半導体デバイスなどの製造工程においては、基板に対して純水、フォトレジスト液、エッチング液などの種々の処理液を供給して洗浄処理やレジスト塗布処理などの基板処理が行われる。これらの処理液を使用した液処理を行う装置として、基板を回転させつつ、その基板の表面にノズルから処理液を吐出する基板処理装置が用いられる場合がある。
　特許文献１には、処理位置に配置されたノズルから、処理液が吐出されているかどうかを検出するにあたって、ノズルが処理位置に正常に配置されているかどうかを検出する技術が開示されている。
　具体的には、ノズルが処理位置に正確にあるときの基準画像を予め取得しておき、レシピ毎にノズルが処理位置に移動させたときの画像と、予め取得しておいた基準画像とを比較する。ノズルが処理位置からのずれが所定の閾値を超えた場合に、位置異常と判定することが記載されている。
特開２０１５－１７３１４８号公報
　しかしながら、従来技術の場合、移動するノズルの位置異常を判定することは困難であった。従来技術の場合、１つの基準画像と、１箇所の処理位置における位置異常を検出する。ノズルから処理液を吐出しつつ、基板上を移動させることにより、基板の表面を液処理する場合がある。このとき、ノズルが、既定の処理区間を正しく移動しているかどうか検出する技術が望まれている。
　しかしながら、移動するノズルを撮像すると、最初の位置と最後の位置とを移動する間に、画像上で形状、大きさが刻々と変化する。したがって、ある特定位置のノズルの画像を基準画像として、移動するノズルを撮像した画像とマッチングさせた場合、ノズルの形状が画像上で変化するために、マッチング精度が低下してしまう。このため、位置異常判定を精度よく行うことが困難であった。
　本発明は、移動するノズルの位置ずれを精度よく検出する技術を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、第１態様は、基板を処理する基板処理方法であって、（ａ）ノズルを水平方向に延びる既定の処理区間内で移動させる工程と、（ｂ）前記工程（ａ）によって、前記処理区間を移動する前記ノズルを撮像する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）において、前記ノズルが前記処理区間の両端である第１端および第２端にあるときに得られた撮影画像を第１および第２基準画像として登録する工程と、（ｄ）前記ノズルを前記処理区間内で移動させる工程と、（ｅ）前記工程（ｄ）によって前記処理区間を移動する前記ノズルを撮像する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）によって得られた複数の撮影画像について、既定の判定規則に基づき、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する画像判定工程と、（ｇ）前記第１および前記第２基準画像と、前記工程（ｆ）によって前記第１端および前記第２端各々に対応すると判定された第１および第２実画像とを比較して、前記工程（ｄ）において前記処理区間の両端各々に配された前記ノズルの位置ずれを検出する工程とを含む。
　第２態様は、第１態様の基板処理方法であって、（ｈ）前記工程（ｃ）の後、前記工程（ｄ）の前に、処理対象の基板を基板保持部に保持する工程をさらに含む。
　第３態様は、第１態様または第２態様の基板処理方法であって、前記工程（ｄ）は、（ｄ１）前記ノズルを前記第１端寄りの位置から前記第２端に向けて移動させる工程、を含み、前記工程（ｆ）は、（ｆ１）連続する撮影画像間の差分に基づいて前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する工程を含む。
　第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、（ｃ１）前記工程（ｂ）において前記処理区間の中間を移動する前記ノズルを撮像することによって得られた中間基準画像を登録する工程、を含み、前記工程（ｇ）は、（ｇ１）前記中間基準画像と、前記工程（ｅ）において前記処理区間の中間を移動する前記ノズルを撮像することによって得られた中間実画像との比較に基づき、前記工程（ｄ）において前記処理区間の中間を移動する前記ノズルの位置ずれを検出する工程を含む。
　第５態様は、第４態様の基板処理方法であって、前記工程（ｇ）は、（ｇ２）前記中間基準画像と前記中間実画像とに基づいて、鉛直方向における前記ノズルの位置ずれを検出する工程を含む。
　第６態様は、第４態様または第５態様の基板処理方法であって、（ｉ）前記工程（ｃ１）によって登録された複数の前記中間基準画像から、前記処理区間を移動する前記ノズルの軌道を示す基準軌道情報を生成する工程、をさらに含み、前記工程（ｇ）は、（ｇ３）前記中間実画像と前記基準軌道情報とに基づいて、鉛直方向における前記ノズルの位置ずれを検出する工程を含む。
　第７態様は、第４態様から第６態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記工程（ｃ１）は、（ｃ１１）前記工程（ｂ）において前記処理区間の中間を移動する前記ノズルを撮像することによって得られた複数の撮影画像のうち１つを第１中間基準画像として登録する工程と、（ｃ１２）前記工程（ｃ１１）の後、前記複数の撮影画像のうち前記第１中間基準画像の後に続く画像であって、前記第１中間基準画像との一致度が所定の閾値以下となる撮影画像を第２中間基準画像として登録する工程とを含む。
　第８態様は、第１態様から第７態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記工程（ａ）は、（ａ１）制御部が前記ノズルを前記第１端から前記第２端まで移動させる制御信号をノズル移動部に送信する工程、を含み、前記工程（ｂ）は、（ｂ１）前記制御信号の送信に応じて前記ノズルを撮像して、複数の撮影画像を取得する工程を含む。
　第９態様は、第８態様の基板処理方法であって、前記工程（ｂ）は、（ｂ２）前記制御信号が示す制御情報と、前記制御信号に応じた撮像によって取得される複数の撮影画像とを対応付けて記録する工程をさらに含む。
　第１０態様は、第９態様の基板処理方法であって、前記工程（ｃ）は、（ｃ２）前記工程（ｂ）によって得られた一連の撮影画像を取得された順に連続して表示部に表示する工程、を含み、前記工程（ｃ２）は、（ｃ２１）前記制御情報を指定する工程と、（ｃ２２）前記工程（ｃ２１）によって指定された前記制御情報に対応する撮影画像を前記表示部に表示する工程とを含む。
　第１１態様は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給するノズルと、前記ノズルを水平方向に延びる既定の処理区間内で移動させるノズル移動部と、前記処理区間内を移動する前記ノズルを撮像することによって撮影画像を取得するカメラと、前記処理区間の両端である第１端および第２端にある前記ノズルを前記カメラが撮像することによって得られた第１及び第２基準画像を登録する基準画像登録部と、前記第１端および前記第２端における前記ノズルの位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、を備え、前記位置ずれ検出部は、前記処理区間を移動する前記ノズルを前記カメラで撮像することによって取得される実画像について、既定の判定規則に基づき、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する画像判定部と、前記第１および前記第２基準画像と、前記画像判定部によって前記第１端および前記第２端各々に対応すると判定された第１および第２実画像とを比較する画像比較部とを備える。
　第１２態様は、第１１態様の基板処理装置であって、前記画像判定部は、前記複数の撮影画像の各々から、複数種の特徴ベクトルを抽出する特徴ベクトル算出部と、前記複数種の特徴ベクトルに応じて、前記複数の撮影画像の各々を前記ノズルの異なる位置に対応するクラスに分類する分類器と、を含み、前記複数のクラスは、前記第１端および前記第２端各々に対応するクラスを含む。
　第１３態様は、基板を処理する基板処理装置と前記基板処理装置とデータ通信を行うサーバとを含む基板処理システムであって、前記基板処理装置は、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給するノズルと、前記ノズルを水平方向に延びる既定の処理区間内で移動させるノズル移動部と、前記処理区間内を移動する前記ノズルを撮像することによって撮影画像を取得するカメラと、前記処理区間の両端である第１端および第２端にある前記ノズルを前記カメラが撮像することによって得られた第１及び第２基準画像を登録する基準画像登録部と、前記第１端および前記第２端における前記ノズルの位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、前記サーバとデータ通信を行う通信部と、を備え、前記位置ずれ検出部は、前記処理区間を移動する前記ノズルを前記カメラで撮像することによって取得される実画像について、既定の判定規則に基づき、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する画像判定部と、前記第１および前記第２基準画像と、前記画像判定部によって前記第１端および前記第２端各々に対応すると判定された第１および第２実画像とを比較する画像比較部と、を備え、前記画像判定部は、前記撮影画像から、複数種の特徴ベクトルを抽出する特徴ベクトル算出部と、前記複数種の特徴ベクトルに基づき、前記複数の撮影画像を前記ノズルの異なる位置に対応する複数のクラスに分類する分類器と、を含み、前記複数のクラスは、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像のクラスを含み、前記サーバは、前記複数のクラスのいずれか１つが教示された前記複数の撮影画像を教師データとした機械学習によって前記分類器を生成する機械学習部を備え、前記分類器は、前記サーバから前記基板処理装置に提供される。
　第１態様の基板処理方法によると、処理区間におけるノズルの移動範囲のずれを検出できる。
　第２態様の基板処理方法によると、基板を処理する際に、ノズルの移動範囲のずれを検出できる。
　第３態様の基板処理方法によると、連続する撮影画像間の差分をとることによって、ノズルが処理区間の第１端および第２端で停止していることを検出できる。これにより、処理区間の第１端および第２端に対応する実画像を容易に特定できる。
　第４態様の基板処理方法によると、処理区間の中間を移動するノズルの位置ずれを検出できる。
　第５態様の基板処理方法によると、鉛直方向の位置ずれを検出できる。
　第６態様の基板処理方法によると、基準軌道情報からノズルの鉛直方向の位置ずれを検出できる。
　第７態様の基板処理方法によると、中間基準画像を自動的に登録できる。このため、多数の基準画像を効率良く登録できる。
　第８態様の基板処理方法によると、ノズルを移動させる制御信号に応じてノズルの撮像が行われる。このため、移動するノズルの基準となる位置を示す基準画像を自動で取得できる。
　第９態様の基板処理方法によると、制御情報を指定することによって、目的の撮影画像を容易に探し出すことができる。
　第１０態様の基板処理方法によると、複数の制御信号と、各制御信号に対応する一連の基準画像とがある場合に、制御情報を指定することによって、目的の基準画像を表示部に表示できる。これにより、操作者が、多数の撮影画像の中から、登録するべき基準画像を効率的に指定できる。
　第１１態様の基板処理装置によると、処理区間におけるノズルの移動範囲のずれを検出できる。
　第１２態様の基板処理装置によると、処理区間ＰＳ１の第１端および第２端各々に対応する実画像を分類器によって特定できる。
　第１３態様の基板処理システムによると、処理区間におけるノズルの移動範囲のずれを検出できる。また、処理区間ＰＳ１の第１端および第２端各々に対応する実画像を、サーバから提供される分類器によって特定できる。
第１実施形態の基板処理装置１００の全体構成を示す図である。 第１実施形態の洗浄処理ユニット１の平面図である。 第１実施形態の洗浄処理ユニット１の縦断面図である。 カメラ７０とノズル３０との位置関係を示す図である。 カメラ７０および制御部９のブロック図である。 位置ずれ検出部９１による検出処理のための事前準備の手順を示すフローチャートである。 位置ずれ検出部９１による検出処理の手順を示すフローチャートである。 カメラ７０が処理区間ＰＳ１におけるノズル３０の先端を含む撮像領域ＰＡを撮像して得た画像の一例を示す図である。 基準画像ＲＰの登録処理を概念的に示す図である。 基準画像ＲＰに対応する実画像ＧＰ特定する様子を概念的に示す図である。 基準軌道情報ＳＴ１を概念的に示す図である。 ノズル３０を連続撮像する様子を示すタイムチャートである。 基準画像ＲＰの登録を行うための登録画面Ｗ１を示す図である。 第２実施形態の制御部９Ａを示す図である。 分類器Ｋ２を概念的に示す図である。
　以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。
　等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」等）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。また、「～の上」とは、特に断らない限り、２つの要素が接している場合のほか、２つの要素が離れている場合も含む。
　＜１．第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態の基板処理装置１００の全体構成を示す図である。基板処理装置１００は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。ここでは、基板処理装置１００は、円形薄板状であるシリコン基板である基板Ｗに対して、薬液および純水などのリンス液を用いて洗浄処理を行った後、乾燥処理を行う。薬液としては、例えばＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（hydrochloric hydrogen peroxide mixed water solution：塩酸過酸化水素水混合水溶液）、ＤＨＦ液（希フッ酸）などが用いられる。以下の説明では、処理液とは薬液とリンス液を総称して「処理液」とする。なお、洗浄処理のみならず、成膜処理のためのフォトレジスト液などの塗布液、不要な膜を除去するための薬液、エッチングのための薬液なども、「処理液」に含まれるものとする。
　基板処理装置１００は、複数の洗浄処理ユニット１、インデクサ１０２および主搬送ロボット１０３を備える。
　インデクサ１０２は、装置外から受け取った処理対象の基板Ｗを装置内に搬送するとともに、洗浄処理が完了した処理済みの基板Ｗを装置外に搬出する。インデクサ１０２は、複数のキャリア（図示省略）を載置するとともに移送ロボット（図示省略）を備える。キャリアとしては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）やSMIF（Standard Mechanical InterFace）ポッド、あるいは、基板Ｗを外気にさらすＯＣ（Open Cassette）を採用してもよい。移送ロボットは、キャリアと主搬送ロボット１０３との間で基板Ｗを移送する。
　洗浄処理ユニット１は、１枚の基板Ｗに対して液処理および乾燥処理を行う。基板処理装置１００には、１２個の洗浄処理ユニット１が配置されている。具体的には、各々が鉛直方向に積層された３個の洗浄処理ユニット１を含む４つのタワーが、主搬送ロボット１０３の周囲を取り囲むようにして配置されている。図１では、３段に重ねられた洗浄処理ユニット１の１つが概略的に示されている。なお、基板処理装置１００における洗浄処理ユニット１の数量は、１２個に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
　主搬送ロボット１０３は、洗浄処理ユニット１を積層した４個のタワーの中央に設置されている。主搬送ロボット１０３は、インデクサ１０２から受け取った処理対象の基板Ｗを各洗浄処理ユニット１に搬入する。また、主搬送ロボット１０３は、各洗浄処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサ１０２に渡す。
　以下、基板処理装置１００に搭載された１２個の洗浄処理ユニット１のうちの１つに説明するが、他の洗浄処理ユニット１についても、ノズル３０，６０，６５の配置関係が異なる以外は、同一の構成を有する。図２は、第１実施形態の洗浄処理ユニット１の平面図である。図３は、第１実施形態の洗浄処理ユニット１の縦断面図である。図２はスピンチャック２０に基板Ｗが保持されていない状態を示し、図３はスピンチャック２０に基板Ｗが保持されている状態を示している。
　洗浄処理ユニット１は、チャンバー１０内に、基板Ｗを水平姿勢（基板Ｗの表面の法線が鉛直方向に沿う姿勢）に保持するスピンチャック２０と、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を供給するための３つのノズル３０，６０，６５と、スピンチャック２０の周囲を取り囲む処理カップ４０と、スピンチャック２０の上方空間を撮像するカメラ７０と、を備える。また、チャンバー１０内における処理カップ４０の周囲には、チャンバー１０の内側空間を上下に仕切る仕切板１５が設けられている。
　チャンバー１０は、鉛直方向に沿うとともに四方を取り囲む側壁１１と、側壁１１の上側を閉塞する天井壁１２、側壁１１の下側を閉塞する床壁１３を備える。側壁１１、天井壁１２および床壁１３によって囲まれた空間が基板Ｗの処理空間となる。また、チャンバー１０の側壁１１の一部には、チャンバー１０に対して主搬送ロボット１０３が基板Ｗを搬出入するための搬出入口およびその搬出入口を開閉するシャッターが設けられている（いずれも図示省略）。
　チャンバー１０の天井壁１２には、基板処理装置１００が設置されているクリーンルーム内の空気をさらに清浄化してチャンバー１０内の処理空間に供給するためのファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１４が取り付けられている。ＦＦＵ１４は、クリーンルーム内の空気を取り込んでチャンバー１０内に送り出すためのファンおよびフィルタ（例えばＨＥＰＡフィルタ）を備えている。ＦＦＵ１４は、チャンバー１０内の処理空間に清浄空気のダウンフローを形成する。ＦＦＵ１４から供給された清浄空気を均一に分散するために、多数の吹出し孔を穿設したパンチングプレートを天井壁１２の直下に設けるようにしてもよい。
　スピンチャック２０は、スピンベース２１、スピンモータ２２、カバー部材２３および回転軸２４を備える。スピンベース２１は、円板形状を有しており、鉛直方向に沿って延びる回転軸２４の上端に水平姿勢で固定されている。スピンモータ２２は、スピンベース２１の下方に設けられており、回転軸２４を回転させる。スピンモータ２２は、回転軸２４を介してスピンベース２１を水平面内にて回転させる。カバー部材２３は、スピンモータ２２および回転軸２４の周囲を取り囲む筒状を有する。
　円板形状のスピンベース２１の外径は、スピンチャック２０に保持される円形の基板Ｗの径よりも若干大きい。よって、スピンベース２１は、保持すべき基板Ｗの下面の全面と対向する保持面２１ａを有する。
　スピンベース２１の保持面２１ａの周縁部には複数（本実施形態では４本）のチャックピン２６が立設されている。複数のチャックピン２６は、円形の基板Ｗの外周円の外径に対応する円周上に沿って均等な間隔をあけて配置されている。本実施形態では、４個のチャックピン２６が９０°間隔で設けられている。複数のチャックピン２６は、スピンベース２１内に収容された図示省略のリンク機構によって連動して駆動される。スピンチャック２０は、複数のチャックピン２６のそれぞれを基板Ｗの外周端に当接させて基板Ｗを把持することにより、当該基板Ｗをスピンベース２１の上方で保持面２１ａに近接した水平姿勢にて保持する（図３参照）。また、スピンチャック２０は、複数のチャックピン２６のそれぞれを基板Ｗの外周端から離間させることによって、基板Ｗの把持を解除する。
　スピンモータ２２を覆うカバー部材２３は、その下端がチャンバー１０の床壁１３に固定され、上端がスピンベース２１の直下にまで到達している。カバー部材２３の上端部には、カバー部材２３から外方へほぼ水平に張り出し、さらに下方に屈曲して延びる鍔状部材２５が設けられている。複数のチャックピン２６による把持によってスピンチャック２０が基板Ｗを保持した状態にて、スピンモータ２２が回転軸２４を回転させることにより、基板Ｗの中心を通る鉛直方向に沿った回転軸線ＣＸまわりに基板Ｗを回転させることができる。なお、スピンモータ２２の駆動は制御部９によって制御される。
　ノズル３０は、ノズルアーム３２の先端に吐出ヘッド３１を取り付けて構成されている。ノズルアーム３２の基端側はノズル基台３３に固定して連結されている。ノズル基台３３に設けられたモータ３３２（ノズル移動部）によって鉛直方向に沿った軸のまわりで回動可能とされている。
　ノズル基台３３が回動することにより、図２中の矢印ＡＲ３４にて示すように、ノズル３０は、スピンチャック２０の上方の位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で水平方向に沿って円弧状に移動させる。ノズル基台３３の回動によって、ノズル３０はスピンベース２１の保持面２１ａの上方にて揺動する。詳細には、スピンベース２１よりも上方において、水平方向に延びる既定の処理区間ＰＳ１を移動する。なお、ノズル３０を処理区間ＰＳ１内で移動させることは、先端の吐出ヘッド３１を処理区間ＰＳ１内で移動させることと同意である。
　ノズル３０には、複数種の処理液（少なくとも純水を含む）が供給されるように構成されており、吐出ヘッド３１から複数種の処理液が吐出可能である。なお、ノズル３０の先端に複数の吐出ヘッド３１を設けて、それぞれから個別に同一または異なる処理液が吐出されてもよい。ノズル３０（詳細には吐出ヘッド３１）は、水平方向に円弧状に延びる処理区間ＰＳ１を移動しながら、処理液を吐出する。ノズル３０から吐出された処理液は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に着液する。
　本実施形態の洗浄処理ユニット１には、上記のノズル３０に加えてさらに２つのノズル６０，６５が設けられている。本実施形態のノズル６０，６５は、上記のノズル３０と同一の構成を備える。すなわち、ノズル６０は、ノズルアーム６２の先端に吐出ヘッドを取り付けて構成され、ノズルアーム６２の基端側に連結されたノズル基台６３によって、矢印ＡＲ６４にて示すようにスピンチャック２０の上方の処理位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で円弧状に移動する。同様に、ノズル６５は、ノズルアーム６７の先端に吐出ヘッドを取り付けて構成され、ノズルアーム６７の基端側に連結されたノズル基台６８によって、矢印ＡＲ６９にて示すようにスピンチャック２０の上方の処理位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で円弧状に移動する。
　ノズル６０，６５にも、少なくとも純水を含む複数種の処理液が供給されるように構成されており、処理位置にてスピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出する。なお、ノズル６０，６５の少なくとも一方は、純水などの洗浄液と加圧した気体とを混合して液滴を生成し、その液滴と気体との混合流体を基板Ｗに噴射する二流体ノズルであってもよい。また、洗浄処理ユニット１に設けられるノズル数は３本に限定されるものではなく、１本以上であればよい。
　ノズル３０，６０，６５各々を、円弧状に移動させることは必須ではない。例えば、直道駆動部を設けることによって、ノズルを直線移動させてもよい。
　回転軸２４の内側を挿通するようにして鉛直方向に沿って下面処理液ノズル２８が設けられている。下面処理液ノズル２８の上端開口は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの下面中央に対向する位置に形成されている。下面処理液ノズル２８にも複数種の処理液が供給されるように構成されている。下面処理液ノズル２８から吐出された処理液はスピンチャック２０に保持された基板Ｗの下面に着液する。
　スピンチャック２０を取り囲む処理カップ４０は、互いに独立して昇降可能な内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３を備えている。内カップ４１は、スピンチャック２０の周囲を取り囲み、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有する。この内カップ４１は、平面視円環状の底部４４と、底部４４の内周縁から上方に立ち上がる円筒状の内壁部４５と、底部４４の外周縁から上方に立ち上がる円筒状の外壁部４６と、内壁部４５と外壁部４６との間から立ち上がり、上端部が滑らかな円弧を描きつつ中心側（スピンチャック２０に保持される基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる第１案内部４７と、第１案内部４７と外壁部４６との間から上方に立ち上がる円筒状の中壁部４８とを一体的に備えている。
　内壁部４５は、内カップ４１が最も上昇された状態で、カバー部材２３と鍔状部材２５との間に適当な隙間を保って収容されるような長さに形成されている。中壁部４８は、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、中カップ４２の後述する第２案内部５２と処理液分離壁５３との間に適当な隙間を保って収容されるような長さに形成されている。
　第１案内部４７は、滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部４７ｂを有する。また、内壁部４５と第１案内部４７との間は、使用済みの処理液を集めて廃棄するための廃棄溝４９とされている。第１案内部４７と中壁部４８との間は、使用済みの処理液を集めて回収するための円環状の内側回収溝５０とされている。さらに、中壁部４８と外壁部４６との間は、内側回収溝５０とは種類の異なる処理液を集めて回収するための円環状の外側回収溝５１とされている。
　廃棄溝４９には、この廃棄溝４９に集められた処理液を排出するとともに、廃棄溝４９内を強制的に排気するための図示省略の排気液機構が接続されている。排気液機構は、例えば、廃棄溝４９の周方向に沿って等間隔で４つ設けられている。また、内側回収溝５０および外側回収溝５１には、内側回収溝５０および外側回収溝５１にそれぞれ集められた処理液を基板処理装置１００の外部に設けられた回収タンクに回収するための回収機構（いずれも図示省略）が接続されている。なお、内側回収溝５０および外側回収溝５１の底部は、水平方向に対して微少角度だけ傾斜しており、その最も低くなる位置に回収機構が接続されている。これにより、内側回収溝５０および外側回収溝５１に流れ込んだ処理液が円滑に回収される。
　中カップ４２は、スピンチャック２０の周囲を取り囲み、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有する。この中カップ４２は、第２案内部５２と、この第２案内部５２に連結された円筒状の処理液分離壁５３とを有する。
　第２案内部５２は、内カップ４１の第１案内部４７の外側において、第１案内部４７の下端部と同軸円筒状である下端部５２ａと、下端部５２ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部５２ｂと、上端部５２ｂの先端部を下方に折り返して形成される折返し部５２ｃとを有する。下端部５２ａは、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、第１案内部４７と中壁部４８との間に適当な隙間を保って内側回収溝５０内に収容される。また、上端部５２ｂは、内カップ４１の第１案内部４７の上端部４７ｂと上下方向に重なるように設けられ、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、第１案内部４７の上端部４７ｂに対してごく微小な間隔を保って近接する。折返し部５２ｃは、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、折返し部５２ｃが第１案内部４７の上端部４７ｂの先端と水平方向に重なる。
　第２案内部５２の上端部５２ｂは、下方ほど肉厚が厚くなるように形成されている。処理液分離壁５３は、上端部５２ｂの下端外周縁部から下方に延びるように設けられた円筒形状を有する。処理液分離壁５３は、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、中壁部４８と外カップ４３との間に適当な隙間を保って外側回収溝５１内に収容される。
　外カップ４３は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有する。外カップ４３は、中カップ４２の第２案内部５２の外側において、スピンチャック２０を取り囲む。この外カップ４３は、第３案内部としての機能を有する。外カップ４３は、第２案内部５２の下端部５２ａと同軸円筒状をなす下端部４３ａと、下端部４３ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部４３ｂと、上端部４３ｂの先端部を下方に折り返して形成される折返し部４３ｃとを有する。
　下端部４３ａは、内カップ４１と外カップ４３とが最も近接した状態で、中カップ４２の処理液分離壁５３と内カップ４１の外壁部４６との間に適当な隙間を保って外側回収溝５１内に収容される。上端部４３ｂは、中カップ４２の第２案内部５２と上下方向に重なるように設けられ、中カップ４２と外カップ４３とが最も近接した状態で、第２案内部５２の上端部５２ｂに対してごく微小な間隔を保って近接する。中カップ４２と外カップ４３とが最も近接した状態で、折返し部４３ｃが第２案内部５２の折返し部５２ｃと水平方向に重なる。
　内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３は互いに独立して昇降可能とされている。すなわち、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３各々には個別に昇降機構（図示省略）が設けられており、それによって別個独立して昇降される。このような昇降機構としては、例えばボールネジ機構やエアシリンダなどの公知の種々の機構を採用することができる。
　仕切板１５は、処理カップ４０の周囲においてチャンバー１０の内側空間を上下に仕切るように設けられている。仕切板１５は、処理カップ４０を取り囲む１枚の板状部材であってもよいし、複数の板状部材をつなぎ合わせたものであってもよい。また、仕切板１５には、厚さ方向に貫通する貫通孔や切り欠きが形成されていても良く、本実施形態ではノズル３０，６０，６５のノズル基台３３，６３，６８を支持するための支持軸を通すための貫通穴が形成されている。
　仕切板１５の外周端はチャンバー１０の側壁１１に連結されている。また、仕切板１５の処理カップ４０を取り囲む端縁部は外カップ４３の外径よりも大きな径の円形状となるように形成されている。よって、仕切板１５が外カップ４３の昇降の障害となることはない。
　また、チャンバー１０の側壁１１の一部であって、床壁１３の近傍には排気ダクト１８が設けられている。排気ダクト１８は図示省略の排気機構に連通接続されている。ＦＦＵ１４から供給されてチャンバー１０内を流下した清浄空気のうち、処理カップ４０と仕切板１５と間を通過した空気は排気ダクト１８から装置外に排出される。
　図４は、カメラ７０とノズル３０との位置関係を示す図である。カメラ７０は、チャンバー１０内であって仕切板１５よりも上方に設置されている。カメラ７０は、例えば固体撮像素子のひとつであるＣＣＤと、電子シャッター、レンズなどの光学系とを備える。ノズル３０は、ノズル基台３３の駆動によって、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上方の処理区間ＰＳ１（図４の点線位置）と処理カップ４０よりも外側の待機位置（図４の実線位置）との間で往復移動される。処理区間ＰＳ１は、ノズル３０からスピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出して洗浄処理を行う区間である。ここでは、処理区間ＰＳ１は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗにおける一方側の縁部付近の第１端ＴＥ１から、その反対側の縁部付近の第２端ＴＥ２までの、水平方向に延びる区間である。待機位置は、ノズル３０が洗浄処理を行わないときに処理液の吐出を停止して待機する位置である。待機位置には、ノズル３０の吐出ヘッド３１を収容する待機ポッドが設けられていてもよい。
　カメラ７０は、その撮像視野に少なくとも処理区間ＰＳ１におけるノズル３０の先端が含まれるように、つまり吐出ヘッド３１の近傍が含まれる位置に設置されている。本実施形態では、図４に示すように、処理区間ＰＳ１におけるノズル３０を前方上方から撮像する位置にカメラ７０が設置される。よって、カメラ７０は、処理区間ＰＳ１におけるノズル３０の先端を含む撮像領域を撮像できる。同様に、カメラ７０は、各処理区間におけるノズル６０，６５の先端を含む撮像領域を撮像できる。なお、カメラ７０が図２および図４に示す位置に設置されている場合には、ノズル３０，６０についてはカメラ７０の撮像視野内で横方向に移動するため、各処理区間の近傍での動きを適切に撮像できるが、ノズル６５についてはカメラ７０の撮像視野内で奥行き方向に移動するため、処理区間の近傍での移動量を適切に撮像できないおそれもある。この場合、カメラ７０とは別にノズル６５を撮像するカメラを設けてもよい。
　図３に示すように、チャンバー１０内であって仕切板１５よりも上方の位置に、照明部７１が設けられている。チャンバー１０内が暗室である場合、カメラ７０が撮像を行う際に照明部７１が処理位置近傍のノズル３０，６０，６５に光を照射するように、制御部９が照明部７１を制御してもよい。
　図５は、カメラ７０および制御部９のブロック図である。基板処理装置１００に設けられた制御部９のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同一である。すなわち、制御部９は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクなどを備えて構成される。制御部９のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって、基板処理装置１００の各動作機構が制御部９に制御され、基板処理装置１００における処理が進行する。
　図５に示す基準画像登録部９０、位置ずれ検出部９１、コマンド送信部９２は、制御部９のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって制御部９内に実現される機能処理部である。
　基準画像登録部９０は、正しい位置にあるノズル３０を撮像して得られる撮影画像を基準画像ＲＰとして登録する。位置ずれ検出部９１は、判定対象の位置である判定位置における、ノズル３０の鉛直方向または水平方向の位置ずれを検出する。画像判定部９１０および画像比較部９１２を含む。画像判定部９１０は、既定の判定規則に基づき、判定対象であるノズル３０を撮影することによって得られる実画像ＧＰについて、ノズル３０の位置ずれを判定する判定位置（例えば、第１端ＴＥ１、第２端ＴＥ２）にあるときの画像であるか否かを判定する。既定の判定規則については、後に詳述する。画像比較部９１２は、画像判定部９１０によって判定位置にあるとされた実画像ＧＰと、正しいノズル３０の位置を示す基準画像ＲＰを比較するパターンマッチング処理を行う。このパターンマッチング処理についても、後に詳述する。
　コマンド送信部９２は、基板Ｗを処理するための各種条件が記述されたレシピに従って、コマンド（制御情報）を出力することによって、洗浄処理ユニット１の各要素を動作させる。具体的には、コマンド送信部９２は、ノズル３０，６０，６５にコマンドを出力して、ノズル基台３３，６３，６８に内蔵された駆動源（モータ）を動作させる。例えば、コマンド送信部９２がノズル３０に対して処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１に移動させるコマンドを送信すると、ノズル３０が待機位置から第１端ＴＥ１に移動する。さらに、コマンド送信部９２がノズル３０に対して処理区間ＰＳ１の第２端ＴＥ２に移動させるコマンドを送信すると、ノズル３０が第１端ＴＥ１から第２端ＴＥ２に移動する。ノズル３０からの処理液の吐出も、コマンド送信部９２からのコマンド送信に応じて行われるようにしてもよい。
　制御部９は、上記のＲＡＭまたは磁気ディクスにて構成されており、カメラ７０によって撮像された画像のデータや入力値などを記憶する記憶部９４を備えている。制御部９には、表示部９５および入力部９６が接続されている。表示部９５は、制御部９からの画像信号に応じて各種情報を表示する。入力部９６は、制御部９に接続されたキーボードおよびマウスなどの入力デバイスで構成されており、操作者が制御部９に対して行う入力操作を受け付ける。
　＜動作説明＞
　基板処理装置１００における基板Ｗの通常の処理は、順に、主搬送ロボット１０３がインデクサ１０２から受け取った処理対象の基板Ｗを各洗浄処理ユニット１に搬入する工程、当該洗浄処理ユニット１が基板Ｗに洗浄処理を行う工程、主搬送ロボット１０３が当該洗浄処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサ１０２に戻す工程を含む。各洗浄処理ユニット１における典型的な基板Ｗの洗浄処理手順の概略は、基板Ｗの表面に薬液を供給して所定の薬液処理を行った後、純水を供給して純水リンス処理を行い、その後に基板Ｗを高速回転させることによって純水を振り切り、もって基板Ｗを乾燥処理する。
　洗浄処理ユニット１が基板Ｗの処理を行う際、スピンチャック２０に基板Ｗを保持するとともに、処理カップ４０が昇降動作を行う。洗浄処理ユニット１が薬液処理を行う場合、例えば外カップ４３のみが上昇し、外カップ４３の上端部４３ｂと中カップ４２の第２案内部５２の上端部５２ｂとの間に、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの周囲を取り囲む開口が形成される。この状態にて基板Ｗがスピンチャック２０とともに回転され、ノズル３０および下面処理液ノズル２８から基板Ｗの上面および下面に薬液が供給される。供給された薬液は基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの上面および下面に沿って流れ、やがて基板Ｗの端縁部から側方に向けて飛散される。これにより、基板Ｗの薬液処理が進行する。回転する基板Ｗの端縁部から飛散した薬液は外カップ４３の上端部４３ｂによって受け止められ、外カップ４３の内面を伝って流下し、外側回収溝５１に回収される。
　洗浄処理ユニット１が純水リンス処理を行う場合、例えば、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３の全てが上昇し、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの周囲が内カップ４１の第１案内部４７によって取り囲まれる。この状態にて基板Ｗがスピンチャック２０とともに回転され、ノズル３０および下面処理液ノズル２８から基板Ｗの上面および下面に純水が供給される。供給された純水は基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの上面および下面に沿って流れ、やがて基板Ｗの端縁部から側方に向けて飛散される。これにより、基板Ｗの純水リンス処理が進行する。回転する基板Ｗの端縁部から飛散した純水は第１案内部４７の内壁を伝って流下し、廃棄溝４９から排出される。なお、純水を薬液とは別経路にて回収する場合には、中カップ４２および外カップ４３を上昇させ、中カップ４２の第２案内部５２の上端部５２ｂと内カップ４１の第１案内部４７の上端部４７ｂとの間に、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの周囲を取り囲む開口を形成するようにしてもよい。
　洗浄処理ユニット１が振り切り乾燥処理を行う場合、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３の全てが下降し、内カップ４１の第１案内部４７の上端部４７ｂ、中カップ４２の第２案内部５２の上端部５２ｂおよび外カップ４３の上端部４３ｂのいずれもがスピンチャック２０に保持された基板Ｗよりも下方に位置する。この状態にて基板Ｗがスピンチャック２０とともに高速回転され、基板Ｗに付着していた水滴が遠心力によって振り切られ、乾燥処理が行われる。
　本実施形態においては、ノズル３０から基板Ｗの上面に処理液を吐出するとき、カメラ７０が処理区間ＰＳ１を移動するノズル３０を撮像する。そして、位置ずれ検出部９１が、撮像によって得られた一連の撮影画像と、予め取得された基準画像とを比較することによって、ノズル３０の位置ずれを検出する。以下、その技術について詳細に説明する。なお、以下ではノズル３０の位置ずれを検出する技術について説明するが、他のノズル６０，６５についても適用可能である。
　図６は、位置ずれ検出部９１による検出処理のための事前準備の手順を示すフローチャートである。図７は、位置ずれ検出部９１による検出処理の手順を示すフローチャートである。図６には位置ずれの検出処理のための事前準備の手順を示し、図７には洗浄処理ユニット１に処理対象となる基板Ｗが搬入されたときに行われる判定処理の手順を示している。図６に手順を示す事前準備は実際の処理対象となる基板Ｗの処理プロセスに先立って実施されるものであり、例えば基板処理装置１００の立ち上げ時、あるいは、メンテナンス作業時に実施されてもよい。
　まず、ノズル３０のティーチングを行うときに、ノズル３０をティーチング位置に移動させる（ステップＳ１１）。ティーチングとは、ノズル３０に適正な動作を教示する作業であり、処理区間ＰＳ１におけるノズル３０の停止位置を適正な位置（ティーチング位置）に修正する。よって、ティーチング時に、ノズル３０をティーチング位置に移動させたときには、ノズル３０が適正な処理区間ＰＳ１を正確に移動されることとなる。なお、適正な処理区間ＰＳ１とは、その処理区間ＰＳ１にてノズル３０から処理液を吐出すれば要求されている基板処理が実行可能である区間である。
　処理区間ＰＳ１は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上方に定義された領域であり、水平方向に延びるノズル３０の移動範囲である。処理区間ＰＳ１の両端は、第１端ＴＥ１と第２端ＴＥ２である。制御部９がノズル基台３３を制御することによって、ノズル３０は、処理区間ＰＳ１において、第１端ＴＥ１から第２端ＴＥ２に移動する。
　ノズル３０が適正な処理区間ＰＳ１を移動するとき、カメラ７０がノズル３０の先端を含む撮像領域ＰＡを連続撮像する（ステップＳ１２）。連続撮像とは、撮像領域ＰＡを一定間隔で連続して撮像することをいう。例えば、カメラ７０は、３３ミリ秒間隔で連続撮像を行う。これにより、１秒間あたり３０フレームの撮影画像が取得される。カメラ７０は、ノズル３０が待機位置から処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１に到達した後第２端ＴＥ２に到達するまで、動画撮影を行う。
　図８は、カメラ７０が処理区間ＰＳ１におけるノズル３０の先端を含む撮像領域ＰＡを撮像して得た画像の一例を示す図である。撮像領域ＰＡには、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上方の処理区間ＰＳ１の中間に位置するノズル３０の先端が含まれている。図８に示す例では、撮像領域ＰＡに基板Ｗが含まれているが、これは必須ではない。例えば、メンテナンス時にはスピンチャック２０に基板Ｗが保持されていない場合もあり、このような場合には、撮像領域ＰＡに基板Ｗが含まれない状態で撮像が行われてもよい。図８に示すように、一定位置に固定されたカメラ７０で、処理区間ＰＳ１を移動するノズル３０を撮影する、撮影画像上におけるノズル３０の形状が、次第に変化する。図８に示す例では、ノズル３０の水平方向の幅が、第１端ＴＥ１から次第に大きくなり、途中から第２端ＴＥ２に向かうに連れて次第に小さくなる。なお、撮影画像におけるノズル３０の形状変化は、このようなものに限定されるわけではない。
　次に、ステップＳ１２で得られた複数の撮影画像から基準画像の登録を行う（ステップＳ１３）。ステップＳ１２では、ティーチングによってノズル３０が適正な処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１から第２端ＴＥ２までを正確に移動する。したがって、ステップＳ１２にてカメラ７０によって得られた撮影画像は、ノズル３０の適正な位置を示す基準画像となる。ステップＳ１３では、基準画像登録部９０が、複数の撮影画像のうち一部が、ノズル３０の位置ずれを検出するための基準画像ＲＰとして、記憶部９４に登録される。
　基準画像ＲＰは、図８に示すように、撮影画像から、ノズル３０の先端部が含まれるように切り出された画像とされる。画像の切り出しは、オペレータが手動で領域を指定して行われてもよいし、あるいは、自動で切り出しが行われてもよい。後者の場合、例えばノズル３０の一部（先端）が画像認識によって検出され、その位置を基準にしてノズル３０の先端を含む領域が切り出されるとよい。切り出された基準画像ＲＰは、撮像領域ＰＡにおける位置情報とともに、記憶部９４に保存される。通常、最初に設定するチャンバー１０では手動で切り出しを行う。その後に設定される他のチャンバー１０については、チャンバー１０間の構成が同一であれば、最初に設定したチャンバー１０の切り出し情報をそのまま利用して切り出しが行われてもよいし、適宜調整して切り出しが行われてもよい。
　本実施形態では、登録される基準画像ＲＰとして、ノズル３０が、第１端ＴＥ１にあるときの第１基準画像ＲＰ１、第２端ＴＥ２にあるときの第２基準画像ＲＰ２、および、処理区間ＰＳ１の中間（第１端ＴＥ１と第２端ＴＥ２との間の領域）を移動するときの中間基準画像ＲＰＭが含まれる。
　図９は、基準画像ＲＰの登録処理を概念的に示す図である。図９に示す第１の登録処理は、基準画像登録部９０が複数の基準画像ＲＰを自動で登録する処理である。図９中、上側に示すノズル３０の撮影画像は、処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１から第２端ＴＥ２に向けて移動するノズル３０を連続撮像して得られた画像である。図８において説明したように、連続撮像によって得られた撮影画像においては、ノズル３０が処理区間ＰＳ１を移動する間にノズル３０の形状が変化する。図９に示す登録処理では、このノズル３０の形状変化に応じて、基準画像登録部９０が基準画像ＲＰの登録を行う。
　まず、第１端ＴＥ１のノズル３０の撮影画像が、第１基準画像ＲＰ１として登録されているものとする。この状態で、基準画像登録部９０が、第１基準画像ＲＰ１と、第１基準画像ＲＰ１に連続する撮影画像を順番に比較していくことによって、一致度を算出するパターンマッチング処理を行う。上述したように、撮影画像上では、ノズル３０の形状が次第に変化していくため、第１基準画像ＲＰ１との一致度が次第に低下していく。基準画像登録部９０は、一致度が所定の閾値以下となる撮影画像を、新たな基準画像ＲＰとして登録する。具体的には、基準画像登録部９０は、第１基準画像ＲＰ１と比較対象の撮影画像との差分をとり、その差分が所定の閾値を超える場合にその撮影画像を新たな基準画像ＲＰとして登録する。第１基準画像ＲＰ１との比較に基づいて登録される基準画像ＲＰは、１つ目の中間基準画像ＲＰＭに相当する第１中間基準画像ＲＰＭ１である。
　続いて、基準画像登録部９０は、新たに登録された第１中間基準画像ＲＰＭ１と、この第１中間基準画像ＲＰＭ１に対応する撮影画像の後に連続する撮影画像とを比較する。そして、基準画像登録部９０は、一致度が所定の閾値以下となる撮影画像を、２つ目の中間基準画像ＲＰＭに相当する第２中間基準画像ＲＰＭ２として登録する。基準画像登録部９０は、このような登録処理を、パターンマッチング処理の対象が第２端ＴＥ２の撮影画像となるまで繰り返し行うことによって、複数の中間基準画像ＲＰＭを登録する。
　図６に戻って、複数の基準画像ＲＰの登録が完了すると、オペレータが位置ずれ判定の閾値を設定する（ステップＳ１４）。ここで設定される閾値は、後述するノズル３０の位置ずれの判定処理（図７に示すステップＳ２５）に用いられるパラメータである。当該閾値は、ステップＳ１３で登録された基準画像ＲＰと、判定対象のノズル３０を撮影して得られる撮影画像中のノズル３０の位置とのずれの閾値である。ステップＳ１４において設定される閾値が低いほど、判定基準が厳しくなる。すなわち、判定対象のノズル３０の正しい位置からのずれ量が小さくても、位置ずれが起きていると判定される。ステップＳ１４で設定された閾値は、記憶部９４に格納される。
　以上のようにしてノズル３０についての事前準備が行われる。ステップＳ１１からステップＳ１４にて示したのと同様の事前準備が他のノズル６０，６５についても実行される（ステップＳ１５）。なお、ノズル３０以外の他のノズルが基板Ｗ上において、一定の処理位置に停止した状態で処理液の吐出を行うように構成されている場合、ステップＳ１１ではノズルをその処理位置に移動させ、ステップＳ１２ではその処理位置で停止した状態のノズルを撮影するとよい。そして、ステップＳ１３ではステップＳ１２によって取得された撮影画像を基準画像とするとよい。
　図６に示す事前準備は、ティーチングを行ったときに予め実施しておけば足りるものであり、一度実施すればティーチング位置が変更されるまで再度実施しなくてもよい。なお、固定の下面処理液ノズル２８については上記のような事前準備処理は行わなくてもてよい。
　次に、ノズル３０の位置ずれの検出処理の手順について、図７を参照しつつ説明する。主搬送ロボット１０３が、処理対象となる基板Ｗを洗浄処理ユニット１に搬入する（ステップＳ２１）。搬入された基板Ｗは、スピンチャック２０によって水平姿勢で保持される。それとともに、処理カップ４０が所定の高さ位置に到達するように昇降動作を行う。
　スピンチャック２０に新たな処理対象となる基板Ｗが保持された後、ノズル３０が待機位置から処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１に向けて移動を開始する（ステップＳ２２）。ノズル３０の移動は、予め設定されたレシピに従って制御部９がノズル基台３３を制御することにより行われる。レシピには、対象物に対して施されるべき処理の条件が所定のデータ形式で記述されている。具体的には、処理手順または処理内容（処理時間、温度、圧力または供給量）などが記述されている。ノズル３０が処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１に到達して停止した後、制御部９の制御によって基板Ｗが回転されるとともに、ノズル３０からの処理液吐出が開始される。そして、ノズル３０は、処理液を吐出しながら処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１から第２端ＴＥ２に向けて移動を開始し、その後、第２端ＴＥ２で停止する。
　ステップＳ２２において、ノズル３０の移動に合わせて、位置ずれ検出部９１は、カメラ７０に撮像を開始させる（ステップＳ２３）。カメラ７０は、撮像領域ＰＡを、例えば３３ミリ秒間隔で連続撮像する。すなわち、カメラ７０は、スピンチャック２０が処理対象となる新たな基板Ｗを保持してノズル３０が待機位置から処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１に向けて移動を開始した時点から連続撮像を開始する。カメラ７０が連続撮像を開始した時点では、ノズル３０が待機位置から移動を開始した時点でもあるため、撮像領域ＰＡにノズル３０は到達していない。
　カメラ７０が連続撮像を開始した後、位置ずれ検出部９１が、判定位置に対応する実画像ＧＰを特定する（ステップＳ２４）。具体的には、位置ずれ検出部９１の画像判定部９１０が、ステップＳ２３で得られる画像である複数の実画像ＧＰの中から、事前準備のステップＳ１３（図６）において登録された複数の基準画像ＲＰ各々が示す判定位置に対応する実画像ＧＰを特定する。
　図１０は、基準画像ＲＰに対応する実画像ＧＰ特定する様子を概念的に示す図である。図１０に示す例では、基準画像ＲＰと実画像ＧＰとを比較することによって、基準画像ＲＰに対応する実画像ＧＰが特定される。この比較には、公知のパターンマッチングの手法を適用してもよい。
　例えば、多数の実画像ＧＰのうち、パターンマッチングによって第１端ＴＥ１に対応する第１基準画像ＲＰ１と最も一致度が大きい（最も差が小さい）実画像ＧＰは、ノズル３０が第１端ＴＥ１にあるときの第１実画像とされる。また、第２端ＴＥ２に対応する第２基準画像ＲＰ２と最も一致度が大きい実画像ＧＰは、ノズル３０が第２端ＴＥ２にあるときの第２実画像とされる。複数の中間基準画像ＲＰＭの各々と、一致度が最も大きい実画像ＧＰ各々は、ノズル３０が処理区間ＰＳ１の中間における各中間基準画像ＲＰＭ（例えば、図９に示す第１および第２中間基準画像ＲＰＭ１，ＲＰＭ２を含む。）に対応する各判定位置にあるときの画像とされる。
　＜停止判定＞
　図１０の説明では、判定規則として、基準画像ＲＰとの一致度を基準にして、各実画像ＧＰが各判定位置に対応する画像であるか否かを判定している。しかしながら、判定規則は、これに限定されるものではない。例えば、処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１および第２端ＴＥ２の各位置に対応する実画像ＧＰについては、ノズル３０が停止したことを判定規則として特定してもよい。
　具体的には、ノズル３０の移動の停止判定は、連続する２つの実画像ＧＰ，ＧＰ間の差分を算定し、その差分が既定の閾値以下となっているか否かに基づいて行うとよい。連続する２つの実画像ＧＰ，ＧＰの差分とは、ある１つの実画像ＧＰとその次の実画像ＧＰとの差分を示す差分画像をいう。また、差分を算定するとは、当該差分画像において、すべての画素の階調値の絶対値を積算した総和を求めることをいう。
　例えば、ノズル３０は、待機位置から第１端ＴＥ１へ向けて移動した後、第１端ＴＥ１に一端停止する。ノズル３０が第１端ＴＥ１へ向けて移動中であるときの連続する実画像ＧＰ，ＧＰ間では、それらの差分画像においてノズル３０の像が残存しやすい。このため、差分画像における階調値の絶対値の総和は、比較的大きい値となる。これに対して、ノズル３０が第１端ＴＥ１で停止した後の連続する実画像ＧＰ，ＧＰ間では、ノズル３０の位置が同一となるため、それらの差分画像においてノズル３０が除去される。このため、差分画像における階調値の絶対値の総和は、比較的小さい値となる。このような原理に基づき、閾値を適切に設定することによって、ノズル３０が第１端ＴＥ１に停止したことを容易かつ精度良く検出できる。画像判定部９１０は、第２端ＴＥ２におけるノズル３０の停止も、第１端ＴＥ１におけるノズル３０の停止と同一原理に基づいて検出してもよい。
　なお、ノイズなどによる誤検出を防止するため、例えば画像判定部９１０は、連続する３つ以上の実画像間で差分を算定してもよい。そして、画像判定部９１０は、得られる差分がすべて閾値以下である場合に、ノズル３０が停止したと判定するとよい。
　ステップＳ２１からステップＳ２４までの工程は、処理対象となる基板Ｗが洗浄処理ユニット１に搬入されるたびに実行される処理である。すなわち、本実施形態においては、洗浄処理ユニット１に搬入された処理対象となる基板Ｗをスピンチャック２０が保持してノズル３０が処理区間ＰＳ１を移動するたびに、複数の基準画像ＲＰの各々に対応する実画像が特定される。
　ステップＳ２４の後、位置ずれ検出部９１の画像比較部９１２が複数の基準画像ＲＰと、基準画像ＲＰの各々に対応する実画像とを比較して、ノズル３０の各判定位置における位置ずれを検出する（ステップＳ２５）。基準画像ＲＰは、ティーチング時にノズル３０が処理区間ＰＳ１の各判定位置に正確に位置しているときにカメラ７０が撮像領域ＰＡを撮像することによって取得された画像である。また、ステップＳ２４で特定された実画像は、処理対象である基板Ｗをスピンチャック２０が保持した状態で、ノズル３０が処理区間ＰＳ１を移動したときにカメラ７０が撮像領域ＰＡを撮像して取得された実画像であり、かつ、各基準画像ＲＰに対応する（すなわち、一致度が高い）撮影画像である。よって、各基準画像ＲＰと対応する実画像とを比較することによって、基板Ｗの上方において、ノズル３０が適正な位置を移動したか否か、および、ノズル３０が適正な位置で停止したか否かを判定できる。
　具体的には、画像比較部９１２は、ステップＳ１３で登録された複数の基準画像ＲＰの各々と、ステップＳ２４で特定された対応する実画像ＧＰとを比較する。そして、両画像におけるノズル３０の座標の差（位置ずれ）を算定する。この比較には、公知のパターンマッチングの手法を適用してもよい。パターンマッチングによって算定されたノズル３０の位置ずれが、ステップＳ１４で定められた閾値以上である場合には、画像比較部９１２は、その判定位置におけるノズル３０の実位置が位置ずれしていると判定する。ノズル３０の位置ずれが検出された場合には、制御部９が所定の異常対応処理を行うとよい。異常対応処理としては、例えば、警告発報（表示部９５における警告の表示、不図示のランプの点灯、不図示のスピーカーからの警告音の出力など）または洗浄処理ユニット１の動作停止などである。算定されたノズル３０の位置ずれがステップＳ１４で定められた閾値よりも小さい場合には、ノズル３０の実位置にずれは発生していないと判定される。なお、ステップＳ２５においては、閾値に基づいた位置ずれの判定を行うだけではなく、具体的な位置ずれ量が、例えば表示部９５に表示されてもよい。
　基準画像ＲＰ上におけるノズル３０の形状と、実画像ＧＰ上におけるノズル３０の形状が一致していたとしても、各画像が持つ位置情報から求められるノズル３０の位置が、水平方向または鉛直方向にずれている場合がある。本実施形態では、実画像ＧＰ上でノズル３０が水平方向に位置ずれしている場合には、ノズル３０が水平方向に位置ずれしている可能性があると判定される。また、実画像ＧＰ上でノズル３０が垂直方向に位置ずれしている場合には、ノズル３０が鉛直方向に位置ずれしている可能性があると判定される。ノズル３０の探索には「形状ベースパターンマッチング」という手法を利用できる。具体的には、切り出した基準画像ＲＰにおけるノズル３０のエッジ情報と一致する領域を、実画像ＧＰの中から探索し、見つかった領域の座標値を基準画像ＲＰの座標値と比較することによって、位置ずれが発生しているかどうかを判定する。
　以上は、ノズル３０についての位置ずれの検出処理の説明であったが、ノズル３０以外の他のノズル６０，６５についても、図７に示した流れと同一の手順にて位置ずれを検出することができる。なお、ノズル３０以外の他のノズルが基板Ｗ上の一定の処理位置に停止した状態で処理液を行うように構成されている場合、上述したように、事前準備であるステップＳ１３において、処理位置に正しく停止した状態のノズル３０の画像が基準画像ＲＰとして登録される。このため、ステップＳ２４では、マッチングまたは停止判定によって、処理位置に対応する実画像ＧＰが基準画像ＲＰに対応する画像として特定され、ステップＳ２５ではこれらの基準画像ＲＰと実画像ＧＰとの比較に基づき、他のノズルの位置ずれが判定されるとよい。
　＜効果＞
　以上のように、本実施形態の基板処理装置１００では、処理区間ＰＳ１を移動しながら処理液を吐出するノズル３０の位置ずれを検出できる。特に、第１端ＴＥ１および第２端ＴＥ２におけるノズル３０の位置ずれを検出できるため、ノズル３０が、移動するべき処理区間ＰＳ１の両端の間を正しく移動しているか検査できる。これにより、移動するノズル３０を用いた液処理を適正に行うことができる。
　処理区間ＰＳ１の途中を移動するノズル３０が、正しい鉛直方向に正しい位置を移動しているか否かを判定できる。このため、ノズル３０から吐出される処理液が、基板Ｗから適正な高さにおいて供給されているか否かを判定できる。これにより、移動するノズル３０を用いた液処理を適正に行うことができる。
　ノズル３０の判定位置各々における位置ずれを、判定位置各々の基準画像ＲＰと実画像ＧＰとの比較に基づいて行われる。このため、処理区間ＰＳ１を移動によってノズル３０が形状変化しても、各判定位置のノズル３０の形状に応じて実画像ＧＰを精度良く特定できる。したがって、各判定位置でのノズル３０の位置ずれを精度良く検出できる。
　＜基準軌道情報を用いた位置ずれ検出＞
　上記説明では、基準画像ＲＰと実画像ＧＰとをパターンマッチングによって比較することにより、ノズル３０の位置ずれを検出している。しかしながら、処理区間ＰＳ１を移動するノズル３０の軌道（経路）の情報を利用して、ノズル３０の位置ずれを検出してもよい。
　図１１は、基準軌道情報ＳＴ１を概念的に示す図である。基準軌道情報ＳＴ１は、処理区間ＰＳ１の第１端ＴＥ１から第２端ＴＥ２までをノズル３０が正しく移動したときのノズル３０の経路を示す情報である。基準軌道情報ＳＴ１は、例えば複数の基準画像ＲＰから生成することができる。
　基準軌道情報ＳＴ１は、位置ずれ検出部９１が、基準画像ＲＰからノズル３０の位置を特定することによって生成されてもよい。具体的には、図１１に示すように、第１および第２基準画像ＲＰ１，ＲＰ２、および、複数の中間基準画像ＲＰＭからノズル３０の先端位置が特定されるとともに、これらの先端位置が、公知の補間処理によって互いにつなぎ合わされることによって、基準軌道情報ＳＴ１が生成されてもよい。基準軌道情報ＳＴ１の生成は、ステップＳ１３の後、適宜のタイミングで行われるとよい。なお、ステップＳ１３において登録された複数の基準画像ＲＰからだけではなく、ステップＳ１２の連続撮像によって得られた一連の撮影画像を利用して、基準軌道情報ＳＴ１が生成されてもよい。この場合、ノズル３０の精密な軌道を示す基準軌道情報ＳＴ１を生成できる。
　ステップＳ２５において、位置ずれ検出部９１が、基準軌道情報ＳＴ１を用いてノズル３０の位置ずれを検出する場合、ステップＳ２４で特定された実画像ＧＰからノズル３０の鉛直位置を求め、基準軌道情報ＳＴ１から求められる鉛直位置と比較することによって、ノズル３０の鉛直方向の位置ずれを検出する。
　＜基準画像ＲＰの他の登録処理＞
　図９では、基準画像登録部９０が、パターンマッチング処理によって自動で複数の基準画像ＲＰを登録している。しかしながら、基準画像登録部９０は、オペレータが指定した撮影画像を、基準画像ＲＰとして登録してもよい。
　図１２は、ノズル３０を連続撮像する様子を示すタイムチャートである。上述したように、コマンド送信部９２がノズル３０，６０，６５にコマンドを出力すると、ノズル基台３３，６３，６８を動作させる。このとき、コマンド送信部９２によるコマンド送信に応じて、カメラ７０が撮像領域ＰＡを連続撮像する。
　コマンドには、ノズル３０，６０，６５のいずれか１つを示す情報と、各ノズル３０，６０，６５の吐出ヘッドの移動先の位置を示す情報が記録されている。図１２に示すように、コマンドＣ１－Ｃ４の送信に応じて連続撮像が行われることによって、移動するノズル３０，６０，６５の撮影画像が取得される。
　図６に示すステップＳ１１においては、コマンドがノズル基台３３に送信されることによって、ノズル３０が待機位置から第１端ＴＥ１まで移動される。そして、さらにコマンドがノズル基台３３に送られることによって、ノズル３０が第１端ＴＥ１から第２端ＴＥ２に移動する。また、これらのコマンド送信に応じて、ステップＳ１２のノズル３０の連続撮像が行われる。
　コマンドに応じて実行される連続撮像によって取得された一連の撮影画像は、その連続撮像のトリガーとなったコマンドに対応付けされて保存される。例えば、コマンドＣ１に応じて取得された一連の撮影画像は、そのコマンドＣ１と対応付けされて記憶部９４に保存される。したがって、コマンドＣ１を指定することにより、そのコマンドＣ１に対応する一連の撮影画像を呼び出すことができる。
　図１３は、基準画像ＲＰの登録を行うための登録画面Ｗ１を示す図である。登録画面Ｗ１は、基準画像登録部９０が表示部９５に表示する画面である。登録画面Ｗ１は、画像表示領域ＷＲ２、ノズル／ポジション選択領域ＷＲ４、表示制御領域ＷＲ６、および、登録決定ボタンＢＴ４を有する。
　画像表示領域ＷＲ２は、コマンド一連の撮影画像を取得された順に連続して表示する領域である。ノズル／ポジション選択領域ＷＲ４は、複数のノズル３０，６０，６５のいずれか１つを選択する操作、および、選択されたノズルの移動先を選択する操作を受け付ける領域である。
　表示制御領域ＷＲ６は、画像表示領域ＷＲ２における画像表示を制御する操作を受け付ける領域である。表示制御領域ＷＲ６には、スキップボタンＢＴ２が用意されている。スキップボタンＢＴ２は、画像表示領域ＷＲ２に表示される一連の撮影画像を選択する操作を受け付ける。具体的には、オペレータは、ノズル／ポジション選択領域ＷＲ４で特定のノズル、および、そのノズルの移動先を選択した状態で、さらにスキップボタンＢＴ２を操作する。すると、基準画像登録部９０は、選択されたノズルおよび移動先に対応するコマンドに対応付けされた一連の撮影画像のうち最初の画像を画像表示領域ＷＲ２に表示する。このように、オペレータは、ノズル／ポジション選択領域ＷＲ４とスキップボタンＢＴ２とを組み合わせて操作することにより、１つのレシピ間で撮像されたすべての撮影画像の中から、目的のノズルの撮影画像を頭出しして画像表示領域ＷＲ２に表示される。
　登録決定ボタンＢＴ４は、画像表示領域ＷＲ２に表示された撮影画像を基準画像ＲＰとして登録する操作を受け付ける。オペレータは、表示制御領域ＷＲ６において操作を行うことによって、所望の撮影画像を画像表示領域ＷＲ２に表示させ、その状態で登録決定ボタンＢＴ４を操作する。これによって、画像表示領域ＷＲ２に表示された撮影画像が基準画像ＲＰとして登録される。
　登録画面Ｗ１によると、オペレータは、ノズル／ポジション選択領域ＷＲ４を操作することによって、コマンド送信部９２が送信するコマンドを指定することができる。これにより、コマンドに対応付けされた一連の撮影画像が選択的に画像表示領域ＷＲ２に表示される。したがって、オペレータは、基準画像ＲＰの登録対象であるノズルが移動する様子を示す一連の撮影画像を、効率的に表示させて確認できる。このため、オペレータは、登録決定ボタンＢＴ４を操作することによって、基準画像ＲＰを効率的に登録できる。
　なお、本実施形態では、ノズル３０は、１つの吐出ヘッド３１を備えているが、複数の吐出ヘッド３１を備えていてもよい。この場合、コマンド送信部９２がコマンドをノズル基台３３に送信することによって、複数の吐出ヘッドのうち目的の吐出ヘッドが既定の位置に移動する。このコマンドには、ノズル３０を示す情報だけではなく、複数の吐出ヘッドのうちいずれか１つの吐出ヘッドを示す情報も含めるとよい。また、ノズル／ポジション選択領域ＷＲ４において、特定の吐出ヘッドを指定する操作を受け付けることによって、コマンドを指定できるようにしてもよい。
　＜２．第２実施形態＞
　次に、第２実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号又はアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。
　図１４は、第２実施形態の制御部９Ａを示す図である。本実施形態の制御部９Ａは、位置ずれ検出部９１Ａを備える点で制御部９とは相違する。位置ずれ検出部９１Ａは、位置ずれ検出部９１と同様にノズル３０の位置ずれを検出する機能を備えているが、画像判定部９１０Ａを備える点で位置ずれ検出部９１とは相違する。
　画像判定部９１０Ａは、特徴ベクトル算出部９１０２と分類器Ｋ２とを備えている。特徴ベクトル算出部９１０２は、ステップＳ２３の連続撮像によって取得された実画像ＧＰの各々から、複数種類の特徴量の配列である特徴ベクトルを算出する。特徴量の項目は、例えば、各実画像ＧＰのグレースケールでの画素値の総和、輝度の総和、画素値の標準偏差および輝度の標準偏差などである。分類器Ｋ２は、特徴ベクトル算出部９１０２によって算出された特徴ベクトルに基づいて、実画像ＧＰをクラス間で分類する。ここでは、基板Ｗ上におけるノズル３０の異なる位置に対応する複数のクラスが定義されている。
　より詳細には、基準画像登録部９０によって登録された基準画像ＲＰ各々に対応するノズル３０の判定位置各々が、クラスとして定義されている。例えば、第１端ＴＥ１、第２端ＴＥ２各々に対応する２つのクラスが定義されている。また、処理区間ＰＳ１の中間における異なる判定位置各々に対応する複数のクラスが定義されている。
　画像判定部９１０Ａは、画像判定部９１０と同様に、図７に示すステップＳ２４において、画像判定処理を行う。具体的には、画像判定部９１０Ａは、ある実画像ＧＰが分類器Ｋ２によって特定クラスに分類された場合、当該実画像ＧＰはその特定クラスに対応する判定位置にあるときの画像であると判定する。例えば、分類器Ｋ２が実画像ＧＰを第１端ＴＥ１に対応するクラスに分類した場合、画像判定部９１０Ａは当該実画像ＧＰをノズル３０が第１端ＴＥ１に位置するときの画像であると判定する。
　図１４に示すように、制御部９Ａには、通信部９７が接続されている。通信部９７は、制御部９Ａがサーバ８とデータ通信を行うために設けられている。基板処理装置１００、通信部９７およびサーバ８は、基板処理システムを構成している。上述した分類器Ｋ２は、サーバ８が機械学習によって生成したものであって、サーバ８から制御部９Ａに提供される。
　サーバ８は、機械学習部８２を備えている。機械学習部８２は、機械学習によって分類器Ｋ２を生成する。機械学習としては、ニューラルネットワーク、決定木、サポートベクタマシーン（ＳＶＭ）、判別分析等の公知の手法を採用できる。また、機械学習に用いられる教師データは、特定の判定位置にあるノズル３０をカメラ７０で撮影して得られる撮影画像の特徴ベクトルと、その特定の判定位置に対応するクラスを示す情報であるクラスラベルとを含む。教師データは、複数の判定位置各々に対応するクラス毎に用意される。
　基板処理装置１００がサーバ８に接続されていることは必須ではない。例えば、基板処理装置１００が機械学習部８２を備えていてもよい。この場合、基板処理装置１００において分類器Ｋ２を生成できる。
　なお、分類器Ｋ２によって、ノズル３０が判定位置にあるときの実画像ＧＰが判定されるが、これと同様に、他のノズル６０，６５についても、異なる位置に対応するクラス間で分類する分類器が準備され、当該分類器によって判定位置にあるときの実画像ＧＰが特定されてもよい。
　図１５は、分類器Ｋ２を概念的に示す図である。図１５に示す分類器Ｋ２は、ニューラルネットワークＮＮ１によって構築されたものである。ニューラルネットワークＮＮ１は、入力層、中間層、出力層を備えており、入力層には、分類対象である画像（検査対象である実画像ＧＰ）の複数種類の特徴量が入力される。また、ノズル３０の異なる判定位置毎に複数のクラスが定義されており、出力層において、実画像ＧＰがいずれかのクラスに分類される。なお、実画像ＧＰがいずれのクラスにも分類されない場合、分類器Ｋ２は分類不能と出力する。図１５では、分類器Ｋ２は、１つの中間層を備えているが、複数の中間層を備えていてもよい。
　図１５に示す分類器Ｋ２では、カメラ７０の撮像領域ＰＡである全体画像から特徴ベクトルが算出され、その特徴ベクトルに基づいて分類器Ｋ２が分類を行っている。しかしながら、ノズル３０の先端部が含まれるように全体画像から一部を切り取った画像を教師データとして、機械学習部８２が学習を行うことによって、分類器Ｋ２が生成されてもよい。
　このように、本実施形態によれば、機械学習によって生成された分類器Ｋ２による分類によって、判定位置に対応する実画像ＧＰを精度良く特定できる。したがって、基準画像ＲＰと実画像ＧＰとの比較により、判定位置でのノズル３０の位置ずれを適切に検出できる。
　この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
　１００　基板処理装置
　１　洗浄処理ユニット
　１０　チャンバー
　２０　スピンチャック
　２１　スピンベース
　２１ａ　保持面
　２２　スピンモータ
　３０，６０，６５　ノズル
　３１　吐出ヘッド
　７０　カメラ
　７１　照明部
　８　サーバ
　８２　機械学習部
　９，９Ａ　制御部
　９０　基準画像登録部
　９１，９１Ａ　位置ずれ検出部
　９１０，９１０Ａ　画像判定部
　９１０２　特徴ベクトル算出部
　９１２　画像比較部
　９２　コマンド送信部
　９５　表示部
　９６　入力部
　９７　通信部
　Ｃ１－Ｃ４　コマンド（制御情報）
　ＧＰ　実画像
　Ｋ２　分類器
　ＰＡ　撮像領域
　ＰＳ１　処理区間
　ＲＰ　基準画像
　ＲＰ１　第１基準画像
　ＲＰ２　第２基準画像
　ＲＰＭ　中間基準画像
　ＲＰＭ１　第１中間基準画像
　ＲＰＭ２　第２中間基準画像
　ＳＴ１　基準軌道情報
　ＴＥ１　第１端
　ＴＥ２　第２端
　Ｗ　基板
　Ｗ１　登録画面

Claims (13)

  1. 　基板を処理する基板処理方法であって、
    （ａ）　ノズルを水平方向に延びる既定の処理区間内で移動させる工程と、
    （ｂ）　前記工程（ａ）によって、前記処理区間を移動する前記ノズルを撮像する工程と、
    （ｃ）　前記工程（ｂ）において、前記ノズルが前記処理区間の両端である第１端および第２端にあるときに得られた撮影画像を第１および第２基準画像として登録する工程と、
    （ｄ）　前記ノズルを前記処理区間内で移動させる工程と、
    （ｅ）　前記工程（ｄ）によって前記処理区間を移動する前記ノズルを撮像する工程と、
    （ｆ）　前記工程（ｅ）によって得られた複数の撮影画像について、既定の判定規則に基づき、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する画像判定工程と、
    （ｇ）　前記第１および前記第２基準画像と、前記工程（ｆ）によって前記第１端および前記第２端各々に対応すると判定された第１および第２実画像とを比較して、前記工程（ｄ）において前記処理区間の両端各々に配された前記ノズルの位置ずれを検出する工程と、
    を含む、基板処理方法。
  2. 　請求項１の基板処理方法であって、
    （ｈ）　前記工程（ｃ）の後、前記工程（ｄ）の前に、処理対象の基板を基板保持部に保持する工程、
    をさらに含む、基板処理方法。
  3. 　請求項１または請求項２の基板処理方法であって、
    　前記工程（ｄ）は、
    　（ｄ１）　前記ノズルを前記第１端寄りの位置から前記第２端に向けて移動させる工程、
    を含み、
    　前記工程（ｆ）は、
    　（ｆ１）　連続する撮影画像間の差分に基づいて前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する工程、
    を含む、基板処理方法。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか１項の基板処理方法であって、
    　前記工程（ｃ）は、
    　（ｃ１）　前記工程（ｂ）において前記処理区間の中間を移動する前記ノズルを撮像することによって得られた中間基準画像を登録する工程、
    を含み、
    　前記工程（ｇ）は、
    　（ｇ１）　前記中間基準画像と、前記工程（ｅ）において前記処理区間の中間を移動する前記ノズルを撮像することによって得られた中間実画像との比較に基づき、前記工程（ｄ）において前記処理区間の中間を移動する前記ノズルの位置ずれを検出する工程、
    を含む、基板処理方法。
  5. 　請求項４の基板処理方法であって、
    　前記工程（ｇ）は、
    　（ｇ２）　前記中間基準画像と前記中間実画像とに基づいて、鉛直方向における前記ノズルの位置ずれを検出する工程を含む、基板処理方法。
  6. 　請求項４または請求項５の基板処理方法であって、
    （ｉ）　前記工程（ｃ１）によって登録された複数の前記中間基準画像から、前記処理区間を移動する前記ノズルの軌道を示す基準軌道情報を生成する工程、
    をさらに含み、
    　前記工程（ｇ）は、
    　（ｇ３）　前記中間実画像と前記基準軌道情報とに基づいて、鉛直方向における前記ノズルの位置ずれを検出する工程、
    を含む、基板処理方法。
  7. 　請求項４から請求項６のいずれか１項の基板処理方法であって、
    　前記工程（ｃ１）は、
    　　（ｃ１１）　前記工程（ｂ）において前記処理区間の中間を移動する前記ノズルを撮像することによって得られた複数の撮影画像のうち１つを第１中間基準画像として登録する工程と、
    　　（ｃ１２）　前記工程（ｃ１１）の後、前記複数の撮影画像のうち前記第１中間基準画像の後に続く画像であって、前記第１中間基準画像との一致度が所定の閾値以下となる撮影画像を第２中間基準画像として登録する工程と、
    を含む、基板処理方法。
  8. 　請求項１から請求項７のいずれか１項の基板処理方法であって、
    　前記工程（ａ）は、
    　（ａ１）　制御部が前記ノズルを前記第１端から前記第２端まで移動させる制御信号をノズル移動部に送信する工程、
    を含み、
    　前記工程（ｂ）は、
    　（ｂ１）　前記制御信号の送信に応じて前記ノズルを撮像して、複数の撮影画像を取得する工程、
    を含む、基板処理方法。
  9. 　請求項８の基板処理方法であって、
    　前記工程（ｂ）は、
    　（ｂ２）　前記制御信号が示す制御情報と、前記制御信号に応じた撮像によって取得される複数の撮影画像とを対応付けて記録する工程、
    をさらに含む、基板処理方法。
  10. 　請求項９の基板処理方法であって、
    　前記工程（ｃ）は、
    　（ｃ２）　前記工程（ｂ）によって得られた一連の撮影画像を取得された順に連続して表示部に表示する工程、
    を含み、
    　前記工程（ｃ２）は、
    　　（ｃ２１）　前記制御情報を指定する工程と、
    　　（ｃ２２）　前記工程（ｃ２１）によって指定された前記制御情報に対応する撮影画像を前記表示部に表示する工程と、
    　を含む、基板処理方法。
  11. 　基板を処理する基板処理装置であって、
    　基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
    　前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給するノズルと、
    　前記ノズルを水平方向に延びる既定の処理区間内で移動させるノズル移動部と、
    　前記処理区間内を移動する前記ノズルを撮像することによって撮影画像を取得するカメラと、
    　前記処理区間の両端である第１端および第２端にある前記ノズルを前記カメラが撮像することによって得られた第１及び第２基準画像を登録する基準画像登録部と、
    　前記第１端および前記第２端における前記ノズルの位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、
    を備え、
    　前記位置ずれ検出部は、
    　前記処理区間を移動する前記ノズルを前記カメラで撮像することによって取得される実画像について、既定の判定規則に基づき、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する画像判定部と、
    　前記第１および前記第２基準画像と、前記画像判定部によって前記第１端および前記第２端各々に対応すると判定された第１および第２実画像とを比較する画像比較部と、
    を備える、基板処理装置。
  12. 　請求項１１の基板処理装置であって、
    　前記画像判定部は、
    　前記複数の撮影画像の各々から、複数種の特徴ベクトルを抽出する特徴ベクトル算出部と、
    　前記複数種の特徴ベクトルに応じて、前記複数の撮影画像の各々を前記ノズルの異なる位置に対応するクラスに分類する分類器と、
    を含み、
    　前記複数のクラスは、前記第１端および前記第２端各々に対応するクラスを含む、基板処理装置。
  13. 　基板を処理する基板処理装置と前記基板処理装置とデータ通信を行うサーバとを含む基板処理システムであって、
    　前記基板処理装置は、
    　基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
    　前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給するノズルと、
    　前記ノズルを水平方向に延びる既定の処理区間内で移動させるノズル移動部と、
    　前記処理区間内を移動する前記ノズルを撮像することによって撮影画像を取得するカメラと、
    　前記処理区間の両端である第１端および第２端にある前記ノズルを前記カメラが撮像することによって得られた第１及び第２基準画像を登録する基準画像登録部と、
    　前記第１端および前記第２端における前記ノズルの位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、
    　前記サーバとデータ通信を行う通信部と、
    を備え、
    　　前記位置ずれ検出部は、
    　　前記処理区間を移動する前記ノズルを前記カメラで撮像することによって取得される実画像について、既定の判定規則に基づき、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像か否かを判定する画像判定部と、
    　　前記第１および前記第２基準画像と、前記画像判定部によって前記第１端および前記第２端各々に対応すると判定された第１および第２実画像とを比較する画像比較部と、
    　を備え、
    　　前記画像判定部は、
    　　前記撮影画像から、複数種の特徴ベクトルを抽出する特徴ベクトル算出部と、
    　　前記複数種の特徴ベクトルに基づき、前記複数の撮影画像を前記ノズルの異なる位置に対応する複数のクラスに分類する分類器と、
    を含み、
    　前記複数のクラスは、前記第１端および前記第２端各々に対応する画像のクラスを含み、
    　前記サーバは、前記複数のクラスのいずれか１つが教示された前記複数の撮影画像を教師データとした機械学習によって前記分類器を生成する機械学習部を備え、
    　前記分類器は、前記サーバから前記基板処理装置に提供される、基板処理システム。
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