WO2023176156A1 - 基板処理装置および監視方法 - Google Patents

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WO2023176156A1
WO2023176156A1 PCT/JP2023/002186 JP2023002186W WO2023176156A1 WO 2023176156 A1 WO2023176156 A1 WO 2023176156A1 JP 2023002186 W JP2023002186 W JP 2023002186W WO 2023176156 A1 WO2023176156 A1 WO 2023176156A1
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state
environmental state
captured image
processing
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PCT/JP2023/002186
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進二 清水
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
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    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
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    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a monitoring method.
  • a substrate processing apparatus As an apparatus for processing a substrate using these processing liquids, a substrate processing apparatus is widely used in which a substrate holder rotates the substrate in a horizontal position and discharges the processing liquid from a nozzle onto the surface of the substrate. For example, the nozzle discharges the processing liquid at a processing position that faces the center of the upper surface of the substrate in the vertical direction. The processing liquid that has landed on the center of the substrate spreads over the surface of the substrate due to the centrifugal force that accompanies the rotation of the substrate. The substrate is processed by the processing liquid acting on the surface of the substrate.
  • monitoring is performed to determine whether or not the position of the nozzle is appropriate.
  • an imaging means such as a camera is provided to monitor the position of the nozzle.
  • the camera is provided above the substrate holder.
  • the camera images an imaging area including the substrate held by the substrate holder and the nozzle to generate a captured image.
  • a reference image including a nozzle is set in advance, and the position of the nozzle is detected through matching processing between the captured image captured by a camera and the reference image.
  • the position of a nozzle is monitored during substrate processing on a substrate.
  • the substrate holding section naturally holds the substrate.
  • the image taken at this time includes the nozzle and the substrate.
  • the captured image includes a nozzle, and the background area around the nozzle includes the substrate.
  • the processing liquid is discharged from the nozzle while the substrate holding section does not hold the substrate.
  • a cleaning processing liquid may be discharged from a nozzle while the substrate holding section does not hold a substrate. Also in this cleaning process, it is good to monitor the position of the nozzle.
  • the captured image includes the nozzle but not the substrate. In this case, the background area around the nozzle in the captured image includes, for example, the substrate holder.
  • the reference image used for the matching process includes the nozzle that is the object to be monitored.
  • the accuracy of matching processing between the reference image and the captured image captured while the substrate holding unit is holding the substrate is high.
  • the accuracy of the matching process between the reference image and the captured image captured when the substrate holder does not hold the substrate decreases. This is because the background areas are different between the captured image and the reference image.
  • the accuracy of the matching process between the reference image and the captured image captured while the substrate holder is holding the substrate decreases.
  • the accuracy may decrease.
  • the accuracy of monitoring decreases depending on the environmental condition (here, whether or not the substrate holder holds the substrate) within the imaging region that includes the object to be monitored (for example, a nozzle).
  • the present disclosure aims to provide a technology that can monitor the state of a monitoring target with high accuracy.
  • a first aspect is a substrate processing apparatus that generates captured image data by capturing an image of a chamber, a substrate holding part that holds a substrate in the chamber, and an imaging area that includes a monitoring target in the chamber.
  • a camera that is configured to use the camera, and an environmental state within the imaging area, and when the environmental state is a first environmental state, based on the captured image data in a first determination procedure corresponding to the first environmental state, monitoring the state of the object to be monitored, and when the environmental state is a second environmental state different from the first environmental state, a second determination that corresponds to the second environmental state and is different from the first determination procedure; and a control unit that monitors the state of the monitored object based on the captured image data.
  • a second aspect is the substrate processing apparatus according to the first aspect, in which the control section identifies the environmental state based on the captured image data.
  • a third aspect is the substrate processing apparatus according to the first or second aspect, further comprising a storage section in which a plurality of reference image data corresponding to the environmental state is recorded, and the control section is configured to control the environment.
  • the first determination step is to determine whether the monitoring target is monitor the state
  • the environmental state is the second environmental state
  • the second determination step is based on a comparison between the captured image data and second reference image data corresponding to the second environmental state. the state of the object to be monitored.
  • a fourth aspect is the substrate processing apparatus according to the third aspect, wherein the first environmental state includes a state in which a predetermined object is present in the imaging region, and the second environmental state includes a state in which a predetermined object exists in the imaging region.
  • the first reference image data includes a state in which the object is not present in the area, the first reference image data is an image including the object and the monitoring target, and the second reference image data does not include the object and is an image including the monitoring target.
  • the image includes the object.
  • a fifth aspect is a substrate processing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, in which the algorithm of the first determination procedure and the algorithm of the second determination procedure are different from each other.
  • a sixth aspect is the substrate processing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein a threshold value for monitoring the state of the monitoring target is used in the first determination procedure. is different from the threshold value for monitoring the state of the object to be monitored, which is used in the second determination procedure.
  • a seventh aspect is the substrate processing apparatus according to the sixth aspect, further comprising a storage section in which reference image data is recorded, and the first environmental state is that a predetermined object is present in the imaging area.
  • the second environmental state includes a state in which the object is not present in the imaging region, the reference image data is an image that does not include the object but includes the monitored object, and the control unit
  • the environmental state is the first environmental state
  • the first determination step the degree of similarity between the captured image data and the reference image data is compared with a first threshold
  • the state of the object to be monitored is monitored and the environmental state is the second environmental state
  • the degree of similarity between the captured image data and the reference image data is determined as the first
  • the state of the object to be monitored is monitored by comparing it with a second threshold value that is smaller than the threshold value.
  • An eighth aspect is the substrate processing apparatus according to the fourth or seventh aspect, in which a nozzle is configured to supply a processing liquid to the substrate from a nozzle processing position above the substrate held by the substrate holder. Furthermore, the object includes fumes originating from the processing liquid that are generated above the substrate.
  • a ninth aspect is the substrate processing apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the first environmental state includes a state in which a predetermined object is present in the imaging area, and The second environmental state includes a state in which the object does not exist within the imaging area, and the control unit inputs the captured image data to the first trained model as the first determination step, and performs the second determination step.
  • the first trained model being a trained model generated based on a plurality of learning data including the monitored object and the object
  • the captured image data is classified into either a normal category indicating that it is normal or an abnormal category indicating that it is abnormal
  • the second learned model includes a plurality of models that do not include the object but include the monitored object.
  • the learned model is a trained model generated based on learning data of , which classifies the captured image data into either the normal category or the abnormal category.
  • a tenth aspect is the substrate processing apparatus according to any one of the first to ninth aspects, wherein the object to be monitored is a chuck pin of the substrate holder, the substrate held by the substrate holder, and a cylindrical guard that receives the processing liquid scattered from the periphery of the substrate held by the substrate holder.
  • An eleventh aspect is the substrate processing apparatus according to the fifth aspect, further comprising a nozzle that supplies a processing liquid to the substrate from a nozzle processing position above the substrate held by the substrate holding section,
  • the first environmental state includes a patterned substrate state in which a pattern is formed on the upper surface of the substrate held by the substrate holder
  • the second environmental state includes a patterned substrate state in which a pattern is formed on the upper surface of the substrate held by the substrate holder.
  • An index indicating the dispersion of pixel values within the located ejection determination area is calculated, and based on a comparison between the index and a threshold value, the presence or absence of droplets of the processing liquid that has fallen from the nozzle is determined, and the environmental state is determined. is in the patterned substrate state, in the second determination step, the captured image data is input to the learned model to determine the presence or absence of the droplet.
  • a twelfth aspect is the substrate processing apparatus according to the fifth aspect, further comprising a nozzle for supplying a processing liquid to the substrate held by the substrate holder, and the first environmental state is the substrate holder.
  • the second environmental state includes a fume-present state in which fume derived from the processing liquid is generated above the substrate held by the control unit, the second environmental state includes a fume-free state in which the fume is not generated, and the control unit , when the environmental state is the fume presence state, as the first determination step, contrast enhancement processing is performed on the captured image data to generate enhanced image data, and based on the enhanced image data, the The state of the monitored object is monitored, and when the environmental state is the fume-free state, as the second determination step, the state of the monitored object is determined based on the captured image data without performing the contrast enhancement process. The state of the monitor is monitored.
  • a thirteenth aspect is a monitoring method, which includes an environmental state identifying step of identifying an environmental state within an imaging region including a monitoring object in a chamber that accommodates a substrate holder that holds a substrate; an imaging step of capturing an image to generate captured image data, and when the environmental state is a first environmental state, a first determination procedure corresponding to the first environmental state, based on the captured image data, monitoring the state of the object to be monitored, and when the environmental state is a second environmental state different from the first environmental state, a second determination that corresponds to the second environmental state and is different from the first determination procedure; and a monitoring step of monitoring the state of the object to be monitored based on the captured image data.
  • the state of the monitored object since the state of the monitored object is monitored using a determination procedure according to the surrounding environmental state, the state of the monitored object can be monitored with high accuracy.
  • the environmental state since the environmental state is identified based on the captured image data, the environmental state can be identified with high accuracy.
  • the state of the monitored object is monitored based on the reference image data corresponding to the environmental state and the captured image data, so the state of the monitored object can be monitored with high accuracy.
  • the captured image data when an object exists in the imaging region, the captured image data includes the object.
  • the control unit compares the captured image data and the first reference image data including the object. In this comparison result, the influence of the object is canceled, so the control unit can identify the monitored target with higher accuracy by comparing the state of the monitored target in the captured image data and the state of the monitored target in the first reference image data. Status can be monitored.
  • the control unit compares the captured image data and second reference image data that does not include the object. Since this comparison result does not include the influence of objects, the control unit can determine the state of the monitored target with higher accuracy by comparing the monitored target in the captured image data with the monitored target in the second reference image data. Can be monitored.
  • the control unit can monitor the state of the monitored object with high accuracy.
  • the seventh aspect in a state where an object exists, the first threshold value with which the degree of similarity is compared is large. Therefore, the state of the monitored object can be monitored with higher accuracy.
  • the second threshold value with which the degree of similarity is compared is small. Therefore, it is possible to suppress erroneous detection of an abnormality due to a decrease in similarity due to the presence or absence of an object between the captured image and the reference image.
  • the state of the monitoring target can be appropriately monitored depending on the presence or absence of fume.
  • the state of the monitored object can be monitored with higher accuracy.
  • the state of at least one of the chuck pin, nozzle, and guard can be appropriately monitored.
  • the control unit can determine the presence or absence of droplets with a light processing load and with high accuracy.
  • the index of the ejection determination area becomes high even if no droplets are generated.
  • the control unit can determine the presence or absence of droplets with high accuracy even when a pattern is formed on the substrate.
  • the state of the monitored object is monitored using the emphasized image data. Therefore, it is possible to suppress the influence of a decrease in contrast caused by fumes, and it is possible to monitor the state of the monitored object with higher accuracy.
  • control unit can monitor the state of the object to be monitored with a light processing load.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of the configuration of a substrate processing apparatus.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of the configuration of a processing unit according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a processing unit according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram schematically showing an example of an internal configuration of a control unit.
  • 3 is a flowchart showing an example of the flow of substrate processing.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a captured image captured by a camera.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a captured image captured by a camera.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a flowchart of monitoring processing by a processing unit. It is a flowchart which shows a specific example of a monitoring process.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of a captured image when a droplet of the processing liquid falls from the ejection opening of the first nozzle.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of a captured image when a droplet of the processing liquid falls from the ejection opening of the first nozzle.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a captured image captured by a camera.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a captured image when a processing liquid is scattered from the periphery of a substrate. It is a flowchart which shows a specific example of a monitoring process.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a captured image when fume is generated. It is a flowchart which shows a specific example of a monitoring process.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a batch-type processing unit according to a second embodiment. It is a flowchart which shows a specific example of the monitoring process concerning a 2nd embodiment. It is a flowchart which shows a specific example of the monitoring process concerning a 3rd embodiment.
  • ordinal numbers such as “first” or “second” are used, these terms are used to make it easier to understand the content of the embodiments. These ordinal numbers are used for convenience and are not limited to the order that can occur based on these ordinal numbers.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of the configuration of a substrate processing apparatus 100.
  • 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 liquid processing on the substrate W using a chemical solution and a rinsing liquid such as pure water, and then performs a drying process.
  • the substrate W is, for example, a semiconductor substrate and has a disk shape.
  • a chemical solution for example, a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide solution (SC1), a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution (SC2), or DHF solution (diluted hydrofluoric acid) is used.
  • SC1 ammonia and hydrogen peroxide solution
  • SC2 hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution
  • DHF solution diluted hydrofluoric acid
  • processing solutions chemical solutions, rinsing solutions, organic solvents, and the like will be collectively referred to as "processing solutions.”
  • processing liquid includes not only a cleaning process but also a chemical liquid for removing an unnecessary film, a chemical liquid for etching, and the like.
  • the substrate processing apparatus 100 includes a plurality of processing units 1, a load port LP, an indexer robot 102, a main transfer robot 103, and a control section 9.
  • the load port LP is an interface unit for loading and unloading the substrate W between the substrate processing apparatus 100 and the outside.
  • a container also called a carrier
  • Load port LP can hold multiple carriers. Each substrate W is taken out from the carrier by the substrate processing apparatus 100, processed, and then accommodated in the carrier again as described later.
  • the carrier containing the plurality of processed substrates W is carried out from the load port LP.
  • the indexer robot 102 transports the substrate W between each carrier held at the load port LP and the main transport robot 103.
  • the main transport robot 103 transports the substrate W between each processing unit 1 and the indexer robot 102 .
  • the processing unit 1 performs liquid processing and drying processing on one substrate W.
  • twelve processing units 1 having a similar configuration are arranged. Specifically, four towers each including three processing units 1 stacked vertically are arranged to surround the main transfer robot 103. In FIG. 1, one of the three stacked processing units 1 is schematically shown. Note that the number of processing 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 four towers in which the processing units 1 are stacked.
  • the main transfer robot 103 carries the substrate W to be processed received from the indexer robot 102 into each processing unit 1 . Further, the main transfer robot 103 carries out the processed substrate W from each processing unit 1 and transfers it to the indexer robot 102 .
  • the control unit 9 controls the operation of each component of the substrate processing apparatus 100.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the processing unit 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the processing unit 1 according to the first embodiment.
  • the processing unit 1 includes a substrate holding section 20, a first nozzle 30, a second nozzle 60, a third nozzle 65, a guard section 40, and a camera 70.
  • the processing unit 1 also includes a chamber 10.
  • the chamber 10 includes a side wall 11 extending in the vertical direction, a ceiling wall 12 closing the upper side of a space surrounded by the side wall 11, and a floor wall 13 closing the lower side.
  • a processing space is formed in a space surrounded by side walls 11, ceiling walls 12, and floor walls 13.
  • a part of the side wall 11 of the chamber 10 is provided with a carry-in/out port through which the main transfer robot 103 carries in and out the substrate W, and a shutter for opening/closing the carry-in/out port (both not shown).
  • the chamber 10 accommodates the substrate holding section 20 , the first nozzle 30 , the second nozzle 60 , the third nozzle 65 , and the guard section 40 .
  • a fan filter unit (FFU) is installed on the ceiling wall 12 of the chamber 10 to further purify the air in the clean room in which the substrate processing apparatus 100 is installed and supply it to the processing space in the chamber 10. 14 is attached.
  • the fan filter unit 14 includes a fan and a filter (for example, a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter) for taking in air in the clean room and sending it out into the chamber 10. Form a flow.
  • a punching plate having a large number of blowing holes may be provided directly under the ceiling wall 12.
  • the substrate holding unit 20 holds the substrate W in a horizontal position (a position in which the normal line is along the vertical direction) and rotates the substrate W around the rotation axis CX (see FIG. 3).
  • the rotation axis CX is an axis that runs along the vertical direction and passes through the center of the substrate W.
  • the substrate holder 20 is also called a spin chuck. Note that FIG. 2 shows the substrate holding section 20 in a state where it does not hold a substrate.
  • the substrate holder 20 includes a disk-shaped spin base 21 provided in a horizontal position.
  • the outer diameter of the disk-shaped spin base 21 is slightly larger than the diameter of the circular substrate W held by the substrate holder 20 (see FIG. 3). Therefore, the spin base 21 has an upper surface 21a that faces the entire lower surface of the substrate W to be held in the vertical direction.
  • a plurality (four in this embodiment) of chuck pins 26 are provided upright on the peripheral edge of the upper surface 21a of the spin base 21.
  • the plurality of chuck pins 26 are arranged at equal intervals along a circumference corresponding to the periphery of the circular substrate W.
  • Each chuck pin 26 is provided so as to be movable between a holding position where it contacts the periphery of the substrate W and an open position where it is away from the periphery of the substrate W.
  • the plurality of chuck pins 26 are driven in conjunction with each other by a link mechanism (not shown) housed within the spin base 21.
  • the substrate holding unit 20 can hold the substrate W in a horizontal position above the spin base 21 and close to the upper surface 21a (see FIG. 3). ), the holding of the substrate W can be released by stopping the plurality of chuck pins 26 at their respective open positions.
  • the upper end of a rotation shaft 24 extending along the rotation axis CX is connected to the lower surface of the spin base 21.
  • a spin motor 22 that rotates a rotating shaft 24 is provided below the spin base 21 .
  • the spin motor 22 rotates the spin base 21 in a horizontal plane by rotating the rotation shaft 24 around the rotation axis CX.
  • the substrate W held by the chuck pins 26 also rotates around the rotation axis CX.
  • a cylindrical cover member 23 is provided to surround the spin motor 22 and the rotating shaft 24.
  • the cover member 23 has its lower end fixed to the floor wall 13 of the chamber 10, and its upper end reaches just below the spin base 21.
  • a flange-like member 25 is provided at the upper end of the cover member 23, projecting outward from the cover member 23 substantially horizontally and further bent downward.
  • the first nozzle 30 discharges the processing liquid toward the substrate W to supply the processing liquid to the substrate W.
  • the first nozzle 30 is attached to the tip of the nozzle arm 32.
  • the nozzle arm 32 extends horizontally, and its base end is connected to a nozzle support column 33.
  • the nozzle support column 33 extends along the vertical direction, and is rotatably provided around an axis along the vertical direction by an arm driving motor (not shown). As the nozzle support column 33 rotates, the first nozzle 30 moves between the nozzle processing position and the nozzle standby position in the space vertically above the substrate holding part 20, as shown by arrow AR34 in FIG. Move in an arc.
  • the nozzle processing position is a position where the first nozzle 30 discharges a processing liquid onto the substrate W, and is, for example, a position facing the center of the substrate W in the vertical direction.
  • the nozzle standby position is a position when the first nozzle 30 does not discharge the processing liquid onto the substrate W, and is, for example, a position outside the periphery of the substrate W in the radial direction.
  • the radial direction here refers to the radial direction about the rotation axis CX.
  • FIG. 2 shows the first nozzle 30 located at the nozzle standby position
  • FIG. 3 shows the first nozzle 30 located at the nozzle processing position.
  • the first nozzle 30 is connected to a processing liquid supply source 36 via a supply pipe 34.
  • the processing liquid supply source 36 includes a tank that stores the processing liquid.
  • the supply pipe 34 is provided with a valve 35 . When the valve 35 opens, the processing liquid is supplied from the processing liquid supply source 36 to the first nozzle 30 through the supply pipe 34 and is discharged from the discharge port formed on the lower end surface of the first nozzle 30.
  • the first nozzle 30 may be configured to be supplied with a plurality of types of processing liquids (including at least pure water).
  • the second nozzle 60 is attached to the tip of a nozzle arm 62, and the base end of the nozzle arm 62 is connected to a nozzle support column 63.
  • an arm drive motor (not shown) rotates the nozzle support column 63
  • the second nozzle 60 moves in an arc shape in the space vertically above the substrate holding part 20, as shown by an arrow AR64.
  • the third nozzle 65 is attached to the tip of a nozzle arm 67, and the base end of the nozzle arm 67 is connected to a nozzle support column 68.
  • the arm drive motor (not shown) rotates the nozzle support column 68
  • the third nozzle 65 moves in an arc shape in the space vertically above the substrate holding part 20, as shown by an arrow AR69. .
  • each of the second nozzle 60 and the third nozzle 65 is connected to a processing liquid supply source (not shown) via a supply pipe (not shown).
  • a processing liquid supply source not shown
  • a supply pipe not shown
  • Each supply pipe is provided with a valve, and supply/stop of the processing liquid is switched by opening and closing the valve. Note that the number of nozzles provided in the processing unit 1 is not limited to three, but may be one or more.
  • the processing unit 1 discharges a processing liquid toward the upper surface of the substrate W from, for example, the first nozzle 30 while rotating the substrate W using the substrate holder 20 .
  • the processing liquid that has landed on the upper surface of the substrate W spreads over the upper surface of the substrate W due to the centrifugal force caused by the rotation, and is scattered from the periphery of the substrate W.
  • the upper surface of the substrate W can be subjected to treatment depending on the type of treatment liquid.
  • the guard portion 40 is a member for catching the processing liquid splashed from the periphery of the substrate W.
  • the guard section 40 has a cylindrical shape surrounding the substrate holding section 20, and includes, for example, a plurality of guards that can be raised and lowered independently of each other.
  • the guard may also be called a treatment cup.
  • an inner guard 41, a middle guard 42, and an outer guard 43 are shown as the plurality of guards.
  • Each of the guards 41 to 43 surrounds the substrate holder 20 and has a shape that is approximately rotationally symmetrical with respect to the rotation axis CX.
  • the inner guard 41 integrally includes a bottom portion 44, an inner wall portion 45, an outer wall portion 46, a first guide portion 47, and a middle wall portion 48.
  • the bottom portion 44 has an annular shape in plan view.
  • the inner wall portion 45 and the outer wall portion 46 have a cylindrical shape and are erected on the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the bottom portion 44, respectively.
  • the first guide part 47 includes a cylindrical part 47a that is erected on the bottom part 44 between the inner wall part 45 and the outer wall part 46, and a rotation axis CX as it goes vertically upward from the upper end of the cylindrical part 47a. It has a slope portion 47b that approaches.
  • the inner wall portion 48 has a cylindrical shape and is erected on the bottom portion 44 between the first guide portion 47 and the outer wall portion 46 .
  • the processing liquid splashed from the periphery of the substrate W is received by the inner circumferential surface of the first guide portion 47 and flows down along the inner circumferential surface. and is received in the waste groove 49.
  • the waste groove 49 is an annular groove formed by the inner wall portion 45, the first guide portion 47, and the bottom portion 44.
  • a discharge liquid mechanism (not shown) is connected to the waste groove 49 for discharging the processing liquid and forcibly exhausting the inside of the waste groove 49.
  • the middle guard 42 integrally includes a second guide part 52 and a cylindrical processing liquid separation wall 53 connected to the second guide part 52.
  • the second guide portion 52 includes a cylindrical cylindrical portion 52a and an inclined portion 52b that approaches the rotation axis CX as it goes vertically upward from the upper end of the cylindrical portion 52a.
  • the sloped part 52b is located vertically above the sloped part 47b of the inner guard 41, and is provided so as to overlap the sloped part 47b in the vertical direction.
  • the cylindrical portion 52a is accommodated in the annular inner recovery groove 50.
  • the inner recovery groove 50 is a groove formed by the first guide part 47, the inner wall part 48, and the bottom part 44.
  • the processing liquid from the periphery of the substrate W is received by the inner circumferential surface of the second guide portion 52, flows down along the inner circumferential surface, and is received by the inner recovery groove 50. .
  • the processing liquid separation wall 53 has a cylindrical shape, and its upper end is connected to the second guide portion 52.
  • the processing liquid separation wall 53 is accommodated within the annular outer recovery groove 51 .
  • the outer collection groove 51 is a groove formed by the inner wall part 48, the outer wall part 46, and the bottom part 44.
  • the outer guard 43 is located on the outer side of the inner guard 42 and has a function as a third guide portion that guides the processing liquid to the outer recovery groove 51.
  • the outer guard 43 integrally includes a cylindrical cylindrical portion 43a and an inclined portion 43b that approaches the rotation axis CX as it goes vertically upward from the upper end of the cylindrical portion 43a.
  • the cylindrical portion 43a is accommodated in the outer collection groove 51, and the inclined portion 43b is located vertically above the inclined portion 52b and is provided to overlap with the inclined portion 52b in the vertical direction.
  • a recovery mechanism (both not shown) for recovering the processing liquid to a recovery tank provided outside the processing unit 1 is connected to the inner recovery groove 50 and the outer recovery groove 51.
  • the guards 41 to 43 can be raised and lowered by a guard raising and lowering mechanism 55.
  • the guard lifting mechanism 55 lifts and lowers the guards 41 to 43 between their respective guard processing positions and guard standby positions so that the guards 41 to 43 do not collide with each other.
  • the guard processing position is a position where the upper edge of the target guard to be lifted and lowered is above the upper surface of the substrate W
  • the guard waiting position is a position where the upper edge of the target guard is higher than the upper surface 21a of the spin base 21. This is also a downward position.
  • the upper end peripheral portion here is an annular portion that forms the upper end opening of the target guard.
  • the guards 41 to 43 are located at guard standby positions.
  • the guard lifting mechanism 55 includes, for example, a ball screw mechanism, a motor, or an air cylinder.
  • the partition plate 15 is provided around the guard part 40 so as to partition the inner space of the chamber 10 into upper and lower parts.
  • the partition plate 15 may be formed with through holes and notches (not shown) that penetrate in the thickness direction, and in this embodiment, the nozzle support columns 33, 63, and 68 pass therethrough. A through hole is formed.
  • the outer peripheral end of the partition plate 15 is connected to the side wall 11 of the chamber 10. Further, the inner peripheral edge of the partition plate 15 surrounding the guard portion 40 is formed into a circular shape having a larger diameter than the outer diameter of the outer guard 43. Therefore, the partition plate 15 does not become an obstacle to the raising and lowering of the outer guard 43.
  • 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 communicatively connected to an exhaust mechanism (not shown).
  • the air that has passed between the guard portion 40 and the partition plate 15 is discharged from the exhaust duct 18 to the outside of the apparatus.
  • the camera 70 is used to monitor the state of the object to be monitored within the chamber 10.
  • the monitored object includes, for example, at least one of the substrate holding section 20, the first nozzle 30, the second nozzle 60, the third nozzle 65, and the guard section 40.
  • the camera 70 images an imaging area including the monitoring target object, generates captured image data (hereinafter simply referred to as a captured image), and outputs the captured image to the control unit 9.
  • the control unit 9 monitors the state of the object to be monitored based on the captured image, as will be described in detail later.
  • the camera 70 includes, for example, a solid-state image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and an optical system such as a lens.
  • a solid-state image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
  • an optical system such as a lens.
  • the camera 70 is installed at an imaging position vertically above the substrate W held by the substrate holding section 20.
  • the imaging position is set vertically above the partition plate 15 and radially outward with respect to the guard portion 40.
  • the radial direction here refers to the radial direction about the rotation axis CX.
  • a recessed portion (hereinafter referred to as recessed wall portion 111) for accommodating the camera 70 is formed in the side wall 11 of the chamber 10.
  • the concave wall portion 111 has a shape that is concave outward relative to the other portions of the side wall 11 .
  • the camera 70 is housed inside the concave wall 111.
  • a transparent member 72 is provided in front of the camera 70 in the imaging direction.
  • the transparent member 72 has high transparency for the wavelength of light detected by the camera 70. Therefore, the camera 70 can image the imaging area within the processing space through the transparent member 72.
  • the transmittance of the transparent member 72 in the detection wavelength range of the camera 70 is, for example, 60% or more, preferably 80% or more.
  • the transparent member 72 is made of a transparent material such as quartz glass, for example.
  • the transparent member 72 has a plate-like shape, and together with the concave wall portion 111 of the side wall 11 forms a housing space for the camera 70.
  • the camera 70 can be protected from the processing liquid in the processing space and volatile components of the processing liquid.
  • the imaging area of the camera 70 includes, for example, a portion of the substrate holding section 20 and the guard section 40.
  • the camera 70 images the imaging area diagonally downward from the imaging position. In other words, the imaging direction of the camera 70 is inclined vertically downward from the horizontal direction.
  • the lighting section 71 is provided at a position vertically above the partition plate 15.
  • the illumination section 71 is also provided inside the concave wall section 111.
  • the control unit 9 may control the illumination unit 71 so that the illumination unit 71 illuminates the imaging area when the camera 70 captures an image. Illumination light from the illumination section 71 is transmitted through the transparent member 72 and irradiated into the processing space.
  • control unit 9 includes a data processing unit such as a CPU that performs various calculation processes, a non-temporary storage unit such as a ROM (Read Only Memory) that is a read-only memory that stores basic programs, and a data processing unit that stores various information. It is configured with a temporary storage unit such as RAM (Random Access Memory), which is a readable and writable memory for storing data.
  • a data processing unit such as a CPU that performs various calculation processes
  • a non-temporary storage unit such as a ROM (Read Only Memory) that is a read-only memory that stores basic programs
  • RAM Random Access Memory
  • the control unit 9 may be realized by a dedicated hardware circuit that does not require software to realize its functions.
  • FIG. 4 is a functional block diagram schematically showing an example of the internal configuration of the control unit 9.
  • the control section 9 includes an environmental state identification section 91, a monitoring processing section 92, and a processing control section 93.
  • the processing control section 93 controls each component of the processing unit 1. More specifically, the processing control unit 93 includes a spin motor 22, various valves such as the valve 35, a motor for driving an arm that rotates each of the nozzle support columns 33, 63, and 68, a guard lifting mechanism 55, and a fan filter. Control unit 14 and camera 70. The processing control section 93 controls these configurations according to a predetermined procedure, so that the processing unit 1 can perform processing on the substrate W.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of substrate processing.
  • the guards 41 to 43 each stop at the guard standby position, and the nozzles 30, 60, and 65 each stop at the nozzle standby position.
  • the control unit 9 controls each component to execute a predetermined operation to be described later, each component itself will be used as the main body of the operation in the following description.
  • the main transport robot 103 carries an unprocessed substrate W into the processing unit 1, and the substrate holding section 20 holds the substrate W (step S1: carrying-in holding step). Since the guard section 40 is initially stopped at the guard standby position, it is possible to avoid a collision between the hand of the main transfer robot 103 and the guard section 40 when carrying in the substrate W.
  • the plurality of chuck pins 26 move to their respective holding positions, so that the plurality of chuck pins 26 hold the substrate W.
  • step S2 rotation start step
  • the spin motor 22 rotates the spin base 21, thereby rotating the substrate W held by the substrate holder 20.
  • the processing unit 1 performs various liquid treatments on the substrate W (step S3: liquid treatment step).
  • the processing unit 1 performs chemical liquid processing.
  • the guard raising/lowering mechanism 55 raises the guard corresponding to the chemical solution among the guards 41 to 43 to the guard processing position.
  • the guard for the chemical solution is not particularly limited, it may be the outer guard 43, for example.
  • the guard elevating mechanism 55 stops the inner guard 41 and the middle guard 42 at their respective guard standby positions, and raises the outer guard 43 to the guard processing position.
  • the processing unit 1 supplies the chemical solution to the substrate W.
  • the first nozzle 30 supplies the processing liquid.
  • the arm driving motor moves the first nozzle 30 to the nozzle processing position, the valve 35 opens, and the chemical liquid is discharged from the first nozzle 30 toward the substrate W.
  • the chemical solution spreads over the upper surface of the rotating substrate W and scatters from the periphery of the substrate W.
  • the chemical liquid acts on the upper surface of the substrate W, and a process (for example, a cleaning process) depending on the chemical liquid is performed on the substrate W.
  • the chemical liquid scattered from the periphery of the substrate W is received by the inner circumferential surface of the guard portion 40 (for example, the outer guard 43).
  • the processing unit 1 stops supplying the chemical liquid.
  • the processing unit 1 performs a rinsing process on the substrate W.
  • the guard elevating mechanism 55 adjusts the elevating state of the guard portion 40 as necessary. That is, if the guard for the rinsing liquid is different from the guard for the chemical solution, the guard lifting mechanism 55 moves the guard corresponding to the rinsing liquid among the guards 41 to 43 to the guard processing position.
  • the guard for the rinse liquid is not particularly limited, it may be an inner guard 41. In this case, the guard lifting mechanism 55 raises the guards 41 to 43 to their respective guard processing positions.
  • the first nozzle 30 discharges the rinse liquid toward the upper surface of the substrate W.
  • the rinsing liquid is, for example, pure water.
  • the first rinsing liquid spreads over the upper surface of the rotating substrate W and scatters from the periphery of the substrate W while washing away the chemical solution on the substrate W.
  • the processing liquid (mainly rinsing liquid) scattered from the periphery of the substrate W is received by the inner circumferential surface of the guard portion 40 (for example, the inner guard 41).
  • the processing unit 1 stops supplying the rinsing liquid.
  • the processing unit 1 may supply a volatile rinsing liquid such as highly volatile isopropyl alcohol to the substrate W as necessary. Note that if the guard for volatile rinsing liquid is different from the guard for rinsing liquid described above, the guard lifting/lowering mechanism 55 moves the guard corresponding to the volatile rinsing liquid among the guards 41 to 43 to the guard processing position. It is better to move it. When the rinsing process is completed, the first nozzle 30 moves to the nozzle standby position.
  • a volatile rinsing liquid such as highly volatile isopropyl alcohol
  • step S4 drying process
  • the spin motor 22 increases the rotational speed of the substrate W to dry the substrate W (so-called spin drying). Even in the drying process, the processing liquid splashed from the periphery of the substrate W is received by the inner circumferential surface of the guard part 40.
  • the spin motor 22 stops the rotation of the substrate W.
  • step S5 guard lowering step. That is, the guard lifting mechanism 55 lowers the guards 41 to 43 to their respective guard standby positions.
  • step S6 holding release and carrying out step. Since the guard section 40 is stopped at the guard standby position when carrying out the substrate W, a collision between the hand of the main transfer robot 103 and the guard section 40 can be avoided.
  • the substrate W is processed by appropriately operating the various components within the processing unit 1.
  • the substrate holding section 20 holds the substrate W or releases the holding.
  • the first nozzle 30 moves between the nozzle processing position and the nozzle standby position, and discharges the processing liquid toward the substrate W at the nozzle processing position.
  • Each of the guards 41 to 43 of the guard section 40 moves to a height position corresponding to each process.
  • the processing unit 1 monitors at least one of the above components as a monitoring target.
  • ⁇ Nozzle position monitoring> For example, if the first nozzle 30 cannot be moved to the nozzle processing position due to an abnormality in the arm drive motor, the processing of the substrate W will be inappropriate. Therefore, first, a case where the processing unit 1 monitors the position of the first nozzle 30 will be described.
  • the first nozzle 30 is moved to the nozzle processing position with the substrate holding unit 20 holding the substrate W (step S3).
  • the first nozzle 30 may move to the nozzle processing position in a state where the substrate holder 20 does not hold the substrate W.
  • impurities may accumulate in various components within the chamber 10.
  • impurities in the processing liquid may precipitate and accumulate on the inner circumferential surface of the guard portion 40 . Therefore, a chamber cleaning process is performed to clean the inside of the chamber 10 as appropriate.
  • the first nozzle 30 moves to the nozzle processing position in a state where the substrate holder 20 does not hold the substrate W, and can discharge a cleaning liquid (for example, pure water).
  • a cleaning liquid for example, pure water.
  • the processing unit 1 may monitor the position of the first nozzle 30.
  • a preparation process (also called preprocessing) may be performed before the liquid treatment step (step S3) on the substrate W.
  • the first nozzle 30 may discharge the processing liquid from the nozzle processing position while the substrate holder 20 does not hold the substrate W.
  • the processing unit 1 may monitor the position of the first nozzle 30.
  • the first nozzle 30 may be moved to the nozzle processing position while the substrate holder 20 is not holding the substrate W.
  • the processing unit 1 may monitor the position of the first nozzle 30.
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams schematically showing examples of captured images captured by the camera 70.
  • the entire upper edge of the outer guard 43 is included in the captured image. That is, the camera 70 is installed so that the entire upper edge of the outer guard 43 is included in the imaging area.
  • the camera 70 images the imaging area diagonally downward, the upper edge of the outer guard 43, which is circular in plan view, has an elliptical shape in the captured image.
  • the substrate holding unit 20 is holding the substrate W, and the first nozzle 30 is located at the nozzle processing position.
  • the captured image in FIG. 6 is obtained, for example, by the camera 70 capturing an image of the imaging region in a state where the first nozzle 30 has not yet discharged the processing liquid in the liquid processing step (step S3).
  • the substrate holding unit 20 does not hold the substrate W, and the first nozzle 30 is located at the nozzle processing position.
  • the captured image in FIG. 7 is obtained, for example, by the camera 70 capturing an image of the imaging area in a state where the first nozzle 30 has not yet discharged the processing liquid during chamber cleaning processing, pretreatment, or maintenance. .
  • the background area around the tip of the first nozzle 30 in the captured image differs depending on the presence or absence of the substrate W. Specifically, when there is a substrate W, the background area includes the top surface of the substrate W, and when there is no substrate W, the background area includes the top surface of the spin base 21 instead of the substrate W. A top surface 21a is included.
  • the environmental state here can be expressed by the presence or absence, position, and shape of objects in the chamber 10 other than the object to be monitored (here, the first nozzle 30).
  • the environmental states include a substrate presence state in which the substrate W exists in the chamber 10 (corresponding to the first environmental state) and a no-substrate state in which the substrate W does not exist in the chamber 10 (corresponding to the second environmental state).
  • the substrate present state is a state in which the substrate W is present in the substrate holder 20
  • the non-substrate state is a state in which the substrate W is not present in the substrate holder 20.
  • control unit 9 monitors the state of the monitored object based on the captured image using a determination procedure according to the environmental state.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a flowchart of monitoring processing by the processing unit 1.
  • the environmental state identification unit 91 of the control unit 9 identifies the environmental state (step S11: environmental state identification step). Specifically, the environmental state identification unit 91 determines whether the environmental state is a substrate presence state or a substrate absence state. This determination is performed, for example, as follows.
  • the environmental state identification unit 91 may receive data indicating the presence or absence of the substrate W from the processing control unit 93. For example, when the processing control unit 93 controls various configurations of the substrate processing apparatus 100 and the main transfer robot 103 carries the substrate W into the processing unit 1, data indicating that the substrate W is present in the chamber 10 is generated. may be given to the environmental state specifying unit 91, and when the main transfer robot 103 carries out the substrate W from the processing unit 1, data indicating that the substrate W does not exist in the chamber 10 may be given to the environmental state specifying unit 91. . The environmental state identification unit 91 may determine whether the environmental state is a substrate presence state or a substrate absence state based on these data.
  • a sensor for detecting the substrate W may be provided inside the chamber 10.
  • the environmental state identification unit 91 may determine whether the environmental state is a substrate presence state or a substrate absence state based on the detection result of the sensor.
  • the camera 70 images the imaging area to generate a captured image, and outputs the captured image to the control unit 9 (step S12: imaging step).
  • the imaging step is performed in the liquid treatment step, the captured image shown in FIG. 6 is obtained as described above.
  • the imaging step is performed in any one of the chamber cleaning process, pretreatment, and maintenance, the captured image shown in FIG. 7 is obtained as described above.
  • the environmental state identifying unit 91 may identify the environmental state based on the captured image captured by the camera 70. In this case, the environmental state identification step is executed after the imaging step.
  • the substrate determination region R1 may be set in the captured image.
  • the substrate determination area R1 is an area that includes at least a portion of the substrate W in the captured image of FIG. Although the position and size of the substrate determination region R1 do not need to be particularly limited, in the example of FIG. 6, it is a region corresponding to the center of the substrate W.
  • the pixel values within the substrate determination region R1 differ depending on the presence or absence of the substrate W. Therefore, the environmental state identification unit 91 can determine the presence or absence of the substrate W based on the pixel values within the substrate determination region R1.
  • the environmental state specifying unit 91 may determine that the substrate W is present when the statistical value (for example, average value) of the pixel values within the substrate determination region R1 is within a predetermined range.
  • the substrate determination area R1 of the captured image when there is no substrate W is stored in the storage unit 94 as a reference image, and the environmental state identification unit 91 compares the reference image and the substrate determination area R1, The presence or absence of the substrate W may also be determined.
  • the storage unit 94 is, for example, a nonvolatile memory.
  • the monitoring processing section 92 monitors the state of the object to be monitored based on the captured image captured by the camera 70 using a determination procedure according to the environmental state specified by the environmental state specifying section 91 (step S13: monitoring process). That is, when the environmental state is the first environmental state (here, the substrate present state), the monitoring processing unit 92 uses the first determination procedure corresponding to the first environmental state. On the other hand, when the environmental state is a second environmental state different from the first environmental state (here, no substrate state), the monitoring processing unit 92 performs a second determination procedure different from the first determination procedure corresponding to the second environmental state. Use a decision procedure.
  • the environmental state is the first environmental state (here, the substrate present state)
  • the monitoring processing unit 92 uses the first determination procedure corresponding to the first environmental state.
  • the environmental state is a second environmental state different from the first environmental state (here, no substrate state)
  • the monitoring processing unit 92 performs a second determination procedure different from the first determination procedure corresponding to the second environmental state. Use a
  • FIG. 9 is a flowchart showing a specific example of the monitoring process.
  • the monitoring processing unit 92 determines the presence or absence of the substrate W in the captured image (step S21).
  • the monitoring processing section 92 can recognize the presence or absence of the substrate W based on the environmental state specified by the environmental state specifying section 91.
  • the monitoring processing unit 92 reads the first reference image data (hereinafter simply referred to as a reference image) M11 from the storage unit 94 (step S22).
  • the first reference image M11 is an image having a smaller size than the captured image.
  • the first reference image M11 includes the tip of the first nozzle 30, and the background area around the tip includes the substrate W.
  • Such a first reference image M11 is obtained, for example, as follows. That is, with the substrate holding unit 20 holding the substrate W and the first nozzle 30 being located at the nozzle processing position, the camera 70 images the imaging area to generate a captured image.
  • control unit 9 generates a first reference image M11 by cutting out a part of the region including the tip of the first nozzle 30 from the captured image.
  • the first reference image M11 is stored in the storage unit 94 in advance.
  • the storage unit 94 is, for example, a non-volatile, non-temporary memory.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the position of the first nozzle 30 by comparing the captured image from the camera 70 and the read reference image (here, the first reference image M11) (step S23). More specifically, first, the monitoring processing unit 92 detects the position of the first nozzle 30 by matching the captured image and the first reference image M11.
  • the matching process includes, for example, template matching.
  • the monitoring processing unit 92 scans the first reference image M11 within the captured image, and selects the position where the degree of similarity between the first reference image M11 and each partial region within the captured image is highest as the first reference image M11. It is detected as the position of the nozzle 30.
  • similarity is not particularly limited, examples include Sum of Squared Differences, Sum of Absolute Differences, Normalized Cross Correlation, and Zero Mean Normalized Cross Correlation. It may be a known degree of similarity such as correlation.
  • the monitoring processing unit 92 may determine whether the detected position of the first nozzle 30 is within a predetermined position range. The monitoring processing unit 92 determines that the position of the first nozzle 30 is normal when the detected position is within a predetermined position range, and determines that the position of the first nozzle 30 is normal when the detected position is outside the predetermined position range. It may be determined that an abnormality regarding the position has occurred.
  • the monitoring processing unit 92 reads the second reference image M12 from the storage unit 94 (step S24).
  • the second reference image M12 is also an image having a smaller size than the captured image.
  • the second reference image includes the tip of the first nozzle 30, and the background region around the tip includes the upper surface 21a of the spin base 21 instead of the substrate W.
  • Such a second reference image M12 is obtained, for example, as follows. That is, the camera 70 images the imaging area and generates a captured image in a state where the substrate holding unit 20 does not hold the substrate W and the first nozzle 30 is located at the nozzle processing position.
  • the control unit 9 generates a second reference image M12 by cutting out a part of the region including the tip of the first nozzle 30 from the captured image.
  • the second reference image M12 is stored in the storage unit 94 in advance. That is, the storage unit 94 stores in advance a plurality of reference images (here, the first reference image M11 and the second reference image M12) depending on the environmental state.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the position of the first nozzle 30 by comparing the captured image from the camera 70 and the read reference image (here, the second reference image M12) (step S23). More specifically, the monitoring processing unit 92 detects the position of the first nozzle 30 by matching the captured image and the second reference image M12. The monitoring processing unit 92 determines that the position of the first nozzle 30 is normal when the detected position of the first nozzle 30 is within a predetermined position range, and determines that the position of the first nozzle 30 is normal when the detected position is outside the predetermined position range. , it may be determined that an abnormality regarding the position of the first nozzle 30 has occurred.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the state of the monitoring target (here, the first nozzle 30) based on the comparison between the captured image and the reference image corresponding to the environmental state.
  • the environmental state is a substrate presence state
  • the first reference image M11 is used.
  • the substrate presence state the substrate W is also included in the background region of the captured image, and the substrate W is also included in the background region of the first reference image M11. Therefore, the degree of similarity between each partial region of the captured image and the first reference image M11 is not easily influenced by the substrate W in the background region.
  • the second reference image M12 is adopted when the environmental state is a substrate presence state. Since the background region of the second reference image M12 includes the upper surface 21a of the spin base 21, the degree of similarity between each partial region of the captured image and the second reference image M12 is determined even if the region indicating the first nozzle 30 is Even if the partial area and the second reference image M12 completely match, they are affected by the difference in the background area. That is, in the matching process between the captured image and the second reference image M12, the difference in the background area may become a cause of error in position detection.
  • the monitoring processing unit 92 can detect the position of the first nozzle 30 with higher accuracy.
  • the monitoring processing unit 92 can detect the position of the first nozzle 30 with higher accuracy by performing matching processing between the captured image and the second reference image M12. can.
  • the control unit 9 controls the Use a decision procedure.
  • the control unit 9 changes the determination procedure depending on the environmental state when detecting a certain type of abnormality regarding the monitored object.
  • the control unit 9 can monitor the state of the monitored object with higher accuracy whether the environmental state is the first environmental state or the second environmental state.
  • the environmental state specifying section 91 and the monitoring processing section 92 may operate as follows.
  • the environmental state identification unit 91 determines the presence or absence of an object (here, the substrate W) around the monitoring target object (here, the first nozzle 30) in the imaging region, and identifies the environmental state. In other words, the environmental state specifying unit 91 determines whether the environmental state is an object presence state or an object absence state.
  • the monitoring processing unit 92 reads a first reference image (here, the first reference image M11) including the object and the monitored object from the storage unit 94, and displays the first reference image and the The state of the object to be monitored is monitored by comparing it with the captured image from the camera 70.
  • the monitoring processing unit 92 reads a second reference image (here, the second reference image M12) that does not include the object but includes the monitored object, and reads out the second reference image (here, the second reference image M12), and The state of the object to be monitored is monitored by comparing the 2 reference image with the captured image from the camera 70. Thereby, the monitoring processing unit 92 can monitor the state of the object to be monitored with high accuracy in both the object presence state and the object absence state.
  • a second reference image here, the second reference image M12
  • the environmental state identification unit 91 identified the environmental state based on the data from the processing control unit 93, the detection result from a separately provided sensor, or the captured image from the camera 70.
  • the environmental state specifying section 91 may use data from the processing control section 93, this cannot necessarily be said to be highly reliable. This is because, even if the processing control unit 93 controls the various components of the substrate processing apparatus 100, the various components may not operate normally due to an abnormality. In this case, the reliability of data from the processing control unit 93 becomes low.
  • the environmental state identification unit 91 can directly confirm the environmental state, and therefore can identify the environmental state with higher accuracy. Further, when using a captured image, no sensor other than the camera 70 is required, so an increase in the manufacturing cost of the processing unit 1 can also be avoided.
  • the environmental state identifying unit 91 may identify the environmental state using a trained model.
  • the learned model is, for example, a model (algorithm) generated based on a machine learning algorithm such as deep learning.
  • the learned model classifies the input captured image into one of the following two environmental categories: a first environmental category and a second environmental category.
  • the first environmental category is a category corresponding to the first environmental state, and in the above example, is a category indicating that the substrate W is present in the substrate holding section 20.
  • the second environmental category is a category corresponding to the second environmental state, and in the above example, is a category indicating that the substrate W in the substrate holding section 20 is not present.
  • Such a trained model is generated, for example, by causing a learning model to learn teacher data in which correct categories (labels) are associated with a plurality of learning data.
  • the processing unit 1 monitors the discharge state of the first nozzle 30.
  • Droplets of the processing liquid may fall from the discharge port of the first nozzle 30 (so-called droplets).
  • droplets For example, when stopping the ejection of the processing liquid from the first nozzle 30, droplets of the processing liquid may fall from the first nozzle 30. If such droplets fall onto the upper surface of the substrate W, problems may occur. Therefore, here, the control unit 9 monitors the discharge state of the processing liquid from the first nozzle 30 based on the captured image.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of a captured image when a droplet L1 of the processing liquid falls from the ejection opening of the first nozzle 30.
  • the captured image in FIG. 10 includes a plurality of droplets L1 directly below the lower end of the first nozzle 30 located at the nozzle processing position.
  • an ejection determination region R2 is also shown.
  • the ejection determination region R2 is set in the captured image as a region located directly below the lower end of the first nozzle 30 and containing the processing liquid ejected from the first nozzle 30.
  • the ejection determination region R2 is set larger than the droplet L1.
  • the ejection determination region R2 also includes the upper surface of the substrate W. In the example of FIG. 10, the upper surface of the substrate W is substantially uniform.
  • the pixel value in the ejection determination area R2 when the droplet L1 is generated is different from the pixel value in the ejection determination area R2 when the droplet L1 is not generated, the pixel value in the ejection determination area R2 is It is possible to determine the presence or absence of the droplet L1.
  • each pixel value in the ejection determination region R2 when no droplet L1 is generated is a value corresponding to the substantially uniform upper surface of the substrate W, and is therefore substantially uniform. In other words, the variation in pixel values within the ejection determination region R2 is small. On the other hand, when the droplet L1 is generated, the variation in pixel values within the ejection determination region R2 increases.
  • various patterns of metals, semiconductors, insulators, etc. may be formed to form circuit patterns.
  • the light is reflected according to the pattern on the top surface of the substrate W. Therefore, in the brightness distribution on the upper surface of the substrate W, variations in brightness values become large.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing an example of a captured image when a droplet L1 of the processing liquid falls from the discharge port of the first nozzle 30.
  • a pattern is formed on the upper surface of the substrate W.
  • variations in pixel values within the ejection determination region R2 become large even if a plurality of droplets L1 are not generated. This is because the light is reflected according to the pattern on the upper surface of the substrate W, and the luminance value on the upper surface of the substrate W varies greatly.
  • the state of light reflection is schematically shown as a rectangular block with diagonal lines.
  • the substrates W carried into the processing unit 1 include a patterned substrate on which a plurality of fine patterns are formed on the upper surface, and a uniform substrate whose upper surface is more uniform than the patterned substrate.
  • the environmental conditions include a patterned substrate condition in which a plurality of patterns are formed on the upper surface of the substrate W (corresponding to the first environmental condition), and a uniform substrate condition in which not many patterns are formed on the upper surface of the substrate W (corresponding to the first environmental condition). (equivalent to 2 environmental conditions).
  • the environmental state is a uniform substrate state
  • the upper surface of the substrate W is uniform, so if no droplet L1 is generated, the variation in pixel values within the ejection determination region R2 is small.
  • the droplet L1 is generated, the variation becomes large. Therefore, by calculating an index indicating the variation (hereinafter referred to as a variation index), it is possible to determine the presence or absence of the droplet L1 based on the variation index.
  • the monitoring processing unit 92 uses different determination algorithms depending on the patterned substrate state and the uniform substrate state.
  • the environmental state specifying unit 91 determines whether the environmental state is a patterned board state or a uniform board state.
  • the environmental state identification unit 91 may receive substrate data indicating the presence or absence of a pattern on the substrate W from the processing control unit 93.
  • the processing control unit 93 can obtain the substrate data, for example, from an apparatus upstream of the substrate processing apparatus 100 or input from an operator.
  • the processing control section 93 may provide substrate data to the environmental state identification section 91 when controlling the main transfer robot 103 to carry the substrate W into the processing unit 1 .
  • the environmental state identification unit 91 may determine whether the environmental state is a patterned board state or a uniform board state based on the board data.
  • a sensor for detecting the presence or absence of a pattern on the substrate W may be provided in the chamber 10.
  • the environmental state identification unit 91 may determine whether the environmental state is a patterned board state or a uniform board state based on the data from the sensor.
  • the environmental state identification unit 91 may determine the presence or absence of a pattern on the substrate W based on the captured image captured by the camera 70. For example, when the substrate holding unit 20 receives the substrate W from the main transfer robot 103, that is, in the holding and carrying process (step S1), the camera 70 images the imaging area.
  • the environmental state specifying unit 91 receives the captured image from the camera 70, and calculates a variation index within, for example, the substrate determination region R21 of the captured image.
  • the substrate determination region R21 is set to a region including the upper surface of the substrate W held by the substrate holding section 20. If the variation index in the substrate determination region R21 is large, the substrate W is a patterned substrate, and if the variation index in the substrate determination region R21 is small, the substrate W is a uniform substrate.
  • the environmental state identification unit 91 compares the variation index with a predetermined pattern threshold.
  • the pattern threshold is set in advance by, for example, simulation or experiment.
  • the environmental state identification unit 91 determines that a pattern is formed on the substrate W when the variation index is equal to or greater than a pattern threshold value. In other words, the environmental state specifying unit 91 determines that the environmental state is a patterned board state. On the other hand, the environmental state identification unit 91 determines that no pattern is formed on the substrate W when the variation index is less than the pattern threshold. In other words, the environmental state specifying unit 91 determines that the environmental state is a uniform substrate state.
  • the substrate determination region R1 may be used instead of the substrate determination region R21.
  • step S12 the camera 70 images the imaging area during the liquid processing step (step S3) to generate a captured image, and outputs the captured image to the control unit 9.
  • the camera 70 may repeatedly image the imaging region at predetermined time intervals during the liquid treatment process. Thereby, the discharge state of the first nozzle 30 can be monitored during the entire period of the liquid treatment process.
  • step S13 the monitoring processing section 92 monitors the state of the object to be monitored based on the captured image using a determination procedure according to the environmental state specified by the environmental state specifying section 91. That is, the monitoring processing unit 92 determines the discharge state of the first nozzle 30 based on the captured image captured in the liquid treatment process.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a specific example of the monitoring process.
  • the monitoring processing unit 92 determines whether a pattern is formed on the upper surface of the substrate W within the ejection determination region R2 (step S31).
  • the monitoring processing unit 92 can recognize the presence or absence of a pattern based on the environmental state specified by the environmental state specifying unit 91.
  • the monitoring processing unit 92 determines the ejection condition of the first nozzle 30 by comparing the variation index with a predetermined deviation threshold. is monitored (step S32). This will be explained in detail below.
  • the monitoring processing unit 92 calculates a variation index of pixel values within the ejection determination region R2 of the captured image (see FIG. 10).
  • the variation index may be, for example, standard deviation.
  • the variation index is small if no droplet L1 is produced, and becomes large if a droplet is produced.
  • the monitoring processing unit 92 compares the variation index with a predetermined deviation threshold.
  • the deviation threshold value is set in advance by, for example, simulation or experiment.
  • the monitoring processing unit 92 determines that the droplet L1 is occurring when the variation index is equal to or greater than the deviation threshold. In other words, the monitoring processing unit 92 determines that an abnormality (in this case, dripping) regarding the discharge state has occurred.
  • the monitoring processing unit 92 determines that the droplet L1 is not generated. In other words, the monitoring processing unit 92 determines that the discharge state is normal.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the ejection state of the first nozzle 30 based on the learned model (step S33). This will be explained in detail below.
  • a learned model is, for example, a model (algorithm) generated based on a machine learning algorithm such as deep learning.
  • the learned model classifies the input captured image into one of the following two categories, a first category and a second category.
  • the first category is a category indicating that the droplet L1 is not generated
  • the second category is a category indicating that the droplet L1 is generated.
  • Such a trained model is generated, for example, by causing a learning model to learn teacher data in which correct categories (labels) are associated with a plurality of learning data.
  • the monitoring processing unit 92 inputs the captured image (see FIG. 11) captured by the camera 70 in the liquid treatment process to the trained model.
  • the monitoring processing unit 92 determines the presence or absence of the droplet L1 by classifying the captured image using the trained model.
  • the monitoring processing unit 92 determines whether the first nozzle 30 Monitor the discharge status. Therefore, the monitoring processing unit 92 can monitor the discharge state with simpler processing. Specifically, the monitoring processing unit 92 can determine the presence or absence of the droplet L1 through simpler processing. Therefore, the load on the control section 9 can be reduced. Furthermore, in a uniform substrate state, the determination accuracy using the comparison between the variation index and the deviation threshold is higher than the determination accuracy when using the trained model.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the ejection state of the first nozzle 30 based on the learned model. Therefore, even when a pattern is formed on the upper surface of the substrate W, the monitoring processing unit 92 can monitor the discharge state with higher accuracy.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing an example of a captured image captured by the camera 70. In the captured image of FIG. 13, only the outer guard 43 is located at the guard processing position.
  • FIG. 13 also shows a guard determination region R3 used for monitoring processing.
  • the guard determination area R3 is an area used for determining the position of the outer guard 43.
  • the guard determination area R3 is an area that includes at least a part of the outer guard 43 when normally located at the guard processing position, and in the example of FIG. 13, it is set to an area that includes a part of the upper edge of the outer guard 43. Ru. More specifically, in the captured image, the guard determination region R3 is set to include a part of the upper part of the elliptical upper edge of the outer guard 43.
  • the reference image M3 is set in advance.
  • the reference image M3 is an image of the same area as the guard determination area R3, and is generated based on a normally captured image captured by the camera 70 when the outer guard 43 normally stops at the guard processing position.
  • This reference image M3 is stored in the storage section 94 in advance.
  • the monitoring processing unit 92 calculates the degree of similarity between the guard determination region R3 and the reference image M3, and compares the degree of similarity with a predetermined guard threshold (equivalent to a threshold). do. If the similarity is higher than the guard threshold, it is determined that the outer guard 43 is normally located at the guard processing position.
  • the guard determination region R3 naturally does not contain the processing liquid.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing an example of a captured image when the processing liquid is scattered from the periphery of the substrate W.
  • a liquid column-shaped processing liquid is discharged from the first nozzle 30, and the processing liquid spreads over the upper surface of the substrate W and scatters from the periphery of the substrate W.
  • a part of the scattered processing liquid is also included within the guard determination region R3.
  • the processing liquid is supplied to the substrate W and the processing liquid is scattered from the periphery of the substrate W, and in other cases, the processing liquid is not yet supplied to the substrate W and the processing liquid is scattered from the substrate W. In some cases, it is not.
  • the environmental state includes a liquid-present state (corresponding to the first environmental state) in which the processing liquid splashed from the substrate W exists, and a liquid-free state (corresponding to the second environmental state) in which the processing liquid is not present. .
  • the processing liquid collides with the inner peripheral surface of the outer guard 43, and in the liquid-free state, the processing liquid does not collide with the outer guard 43.
  • the degree of similarity between the guard determination region R3 and the reference image M3 may be low. . This is because the guard determination region R3 of the captured image contains the processing liquid, whereas the reference image M3 does not contain the processing liquid. In this case, even if the outer guard 43 is normally located at the guard processing position, the degree of similarity may fall below the guard threshold. If the degree of similarity falls below the guard threshold, the processing unit 1 will erroneously detect an abnormality in the outer guard 43.
  • the monitoring processing unit 92 sets the guard threshold value to different values depending on the liquid state and the liquid-free state.
  • the environmental state specifying unit 91 determines whether the environmental state is a liquid state or a liquid-free state.
  • the environmental state identification unit 91 may identify the environmental state based on data from the processing control unit 93. For example, data indicating that the first nozzle 30 is discharging the processing liquid at the nozzle processing position may be provided from the processing control section 93 to the environmental state identification section 91.
  • the environmental state identification unit 91 receives the data, it may determine that the environmental state is a liquid-present state, and when it has not received the data, it may determine that the environmental state is a liquid-free state.
  • the environmental state identification unit 91 may identify the environmental state based on the captured image from the camera 70.
  • step S11 is executed after step S12 (imaging step).
  • the environmental state identification unit 91 may determine whether or not the processing liquid is ejected based on pixel values within the ejection determination region R2 of the captured image.
  • the pixel value in the ejection determination area R2 when a column-shaped processing liquid is ejected from the first nozzle 30 is the same as the pixel value in the ejection judgment area R2 when the processing liquid is not ejected from the first nozzle 30.
  • the environmental state identification unit 91 can determine whether or not a liquid column-shaped processing liquid is ejected based on the pixel values within the ejection determination region R2. For example, the environmental state identifying unit 91 determines that a liquid column-shaped processing liquid is being ejected from the first nozzle 30 when the statistical value (for example, the sum) of the pixel values in the ejection determination region R2 is within a predetermined liquid column range. It may be determined that In other words, the environmental state specifying unit 91 may determine that the environmental state is a liquid state. Further, the environmental state identification unit 91 may determine that the processing liquid is not being ejected from the first nozzle 30 when the statistical value (for example, the total sum) is outside a predetermined liquid column range. In other words, the environmental state identification unit 91 may determine that the environmental state is a liquid-free state.
  • step S12 the camera 70 images the imaging area to generate a captured image, and outputs the captured image to the control unit 9.
  • the camera 70 may continue to image the imaging area in the liquid processing step (step S3) in which the outer guard 43 is located at the guard processing position. Thereby, the height position of the outer guard 43 can be monitored during the entire period of the liquid treatment process.
  • the processing control section 93 In the liquid processing step, first, the processing control section 93 outputs a control signal to the guard lifting mechanism 55 to move the outer guard 43 to the guard processing position.
  • the guard lifting mechanism 55 moves the outer guard 43 to the guard processing position based on the control signal.
  • the processing control unit 93 opens the valve 35 and discharges the processing liquid from the first nozzle 30.
  • the captured image captured by the camera 70 of the imaging area after the first time point includes the outer guard 43 located at the guard processing position. In the following, a case will be described in which the camera 70 captures an image after the first time point.
  • step S13 the monitoring processing section 92 monitors the height position of the outer guard 43 based on the captured image in a determination procedure according to the environmental state specified by the environmental state specifying section 91.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a specific example of the monitoring process.
  • the monitoring processing unit 92 determines whether the processing liquid is included in the guard determination region R3 (step S41).
  • the monitoring processing section 92 can recognize the presence or absence of the processing liquid based on the environmental condition specified by the environmental condition specifying section 91.
  • the monitoring processing unit 92 sets a first guard threshold (first threshold) as a guard threshold used for monitoring the outer guard 43, which will be described later. (equivalent to the value) (step S42).
  • the first guard threshold is a relatively large value, and is set in advance, for example.
  • the monitoring processing unit 92 calculates the degree of similarity between the guard determination region R3 of the captured image and the reference image M3, and compares the degree of similarity with a guard threshold (here, the first guard threshold).
  • the position of the outer guard 43 is monitored (step S43).
  • the degree of similarity is not particularly limited, it may be, for example, a known degree of similarity such as the sum of squares of differences in pixel values, the sum of absolute values of differences in pixel values, normalized cross-correlation, and zero-mean normalized cross-correlation. . If the degree of similarity between the guard determination region R3 and the reference image M3 is high, it is considered that the outer guard 43 has stopped normally at the guard processing position.
  • the monitoring processing unit 92 determines that the outer guard 43 is normally positioned at the guard processing position when the degree of similarity is greater than or equal to the guard threshold, and when the degree of similarity is less than the guard threshold, It is determined that an abnormality has occurred regarding the outer guard 43.
  • the monitoring processing unit 92 sets the second guard threshold (corresponding to the second threshold) as the guard threshold. (Step S44).
  • the second guard threshold is smaller than the first guard threshold and is, for example, preset.
  • the monitoring processing unit 92 determines the position of the outer guard 43 by comparing the degree of similarity between the guard determination region R3 of the captured image and the reference image M3 with a guard threshold (here, the second guard threshold). (Step S43). The monitoring processing unit 92 determines that the outer guard 43 is normally positioned at the guard processing position when the degree of similarity is greater than or equal to the guard threshold, and determines that the outer guard 43 is normally positioned at the guard processing position when the degree of similarity is less than the guard threshold. It is determined that an abnormality has occurred with respect to the guard 43.
  • a guard threshold here, the second guard threshold
  • the monitoring processing unit 92 can detect abnormalities in the outer guard 43 with higher accuracy. In other words, when there is no processing liquid which is a factor in reducing the degree of similarity, the height position of the outer guard 43 is monitored more strictly by using a large first card threshold as the guard threshold. This allows even the slightest abnormality to be detected.
  • a second guard threshold smaller than the first guard threshold is adopted as the guard threshold. Therefore, it is possible to suppress erroneous detection of an abnormality caused by the processing liquid, which is a factor in reducing the degree of similarity.
  • the chuck pin 26 is included in the captured image. In the captured images of FIGS. 13 and 14, the chuck pins 26 are located at the holding position and are in contact with the periphery of the substrate W. If the chuck pins 26 are not located at the holding position due to an abnormality, the substrate holding section 20 cannot properly hold the substrate W.
  • a pin determination region R31 is also shown in the captured images of FIGS. 13 and 14.
  • the pin determination region R31 is set to a region that includes at least a portion of the chuck pin 26 that is normally located at the holding position. Although only one pin determination region R31 is shown in FIG. 13, in reality, the pin determination region R31 is set corresponding to each of all the chuck pins 26.
  • the reference image M31 is set in advance.
  • the reference image M31 is an image of the same area as the pin determination area R31, and is generated based on a normally captured image captured by the camera 70 when the chuck pin 26 normally stops at the holding position.
  • This reference image M31 is stored in the storage section 94 in advance.
  • the monitoring processing unit 92 calculates the degree of similarity between the pin determination region R31 and the reference image M31, and compares the degree of similarity with the pin threshold value. The monitoring processing unit 92 determines that the chuck pin 26 is located at the holding position when the degree of similarity is greater than or equal to the pin threshold, and determines that the chuck pin 26 is located at the holding position when the degree of similarity is less than the pin threshold. It is determined that an abnormality has occurred.
  • the processing liquid may collide with the chuck pins 26. Specifically, the processing liquid flows radially outward on the upper surface of the substrate W, and a portion of the processing liquid collides with the chuck pin 26 .
  • the processing liquid is contained within the pin determination region R31. In this case, even if the chuck pin 26 is normally located at the holding position, the degree of similarity decreases.
  • the monitoring processing unit 92 may set a pin threshold depending on the presence or absence of the processing liquid in the pin determination region R31. More specifically, the monitoring processing unit 92 sets a larger first pin threshold (corresponding to the first threshold) as the pin threshold when there is no processing liquid, and sets a larger first pin threshold (corresponding to the first threshold) as the pin threshold when there is no processing liquid. , a second pin threshold value (corresponding to a second threshold value) smaller than the first pin threshold value is set as the pin threshold value.
  • the first nozzle 30 may discharge a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution (SPM solution) as the processing solution.
  • SPM solution hydrogen peroxide solution
  • the temperature of this SPM liquid is, for example, 150°C to 200°C.
  • the SPM liquid can remove resist formed on the upper surface of the substrate W, for example.
  • the processing unit 1 stops supplying sulfuric acid. Since the hydrogen peroxide solution is supplied even after the supply of sulfuric acid is stopped, the hydrogen peroxide solution pushes out the sulfuric acid in the first nozzle 30 and discharges it. This can reduce the possibility that sulfuric acid will fall unintentionally from the first nozzle 30 in subsequent steps.
  • FIG. 16 is a diagram schematically showing an example of a captured image when fume is generated.
  • fume is included around the first nozzle 30 in the captured image.
  • the environmental state includes a fume-present state (corresponding to a first environmental state) in which fume is generated and a fume-free state (corresponding to a second environmental state) in which no fume is generated.
  • the contrast in the captured image decreases, as can be understood from FIG. 16. If the contrast decreases, there is a risk that monitoring accuracy for various objects to be monitored may decrease.
  • the monitoring processing unit 92 uses different determination algorithms depending on whether the fume is present or not.
  • step S11 the environmental state specifying unit 91 determines whether the environmental state is a fume-present state or a fume-free state.
  • the environmental state identifying unit 91 may identify the environmental state based on a captured image captured by the camera 70. In this case, step S11 is executed after step S12 (imaging step).
  • the environmental state identifying unit 91 calculates the contrast of the captured image and determines whether the contrast is within a predetermined Hume range.
  • the environmental state identification unit 91 determines that fume is occurring when the contrast is within a predetermined fume range, and determines that fume is not occurring when the contrast is outside the predetermined fume range.
  • the Hume range is preset, for example, by simulation or experiment.
  • the environmental state identifying unit 91 may calculate the contrast of only a part of the captured image where fumes are likely to occur.
  • a reference image when no fume is generated may be stored in the storage unit 94 in advance, and the environmental state identifying unit 91 may identify the environmental state by comparing the captured image and the reference image.
  • step S12 the camera 70 images the imaging area to generate a captured image, and outputs the captured image to the control unit 9.
  • the camera 70 may continue to image the imaging area in the liquid processing step (step S3). Thereby, the monitoring target can be monitored during the entire period of the liquid treatment process.
  • step S13 the monitoring processing section 92 monitors the state of the monitoring target based on the captured image using a determination procedure according to the environmental state specified by the environmental state specifying section 91.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a specific example of the monitoring process.
  • the monitoring processing unit 92 determines whether or not fume is generated (step S51).
  • the monitoring processing section 92 can recognize the presence or absence of fume based on the environmental state specified by the environmental state specifying section 91.
  • the monitoring processing unit 92 When fume is occurring, that is, when the environmental state is a fume presence state, the monitoring processing unit 92 performs contrast enhancement processing to increase the contrast on the captured image, and converts the captured image into enhanced image data (hereinafter simply referred to as an enhanced image). ) is generated (step S52).
  • the contrast enhancement process includes, for example, a known process such as a histogram equalization method. In the emphasized image, various objects such as the first nozzle 30, the processing liquid discharged from the first nozzle 30, the guard portion 40, and the chuck pin 26 are more clearly visible.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the state of the object to be monitored based on the emphasized image (step S53). For example, the monitoring processing unit 92 may monitor the ejection state of the first nozzle 30 based on the ejection determination region R2 of the emphasized image, or may monitor the height of the outer guard 43 based on the guard determination region R3 of the emphasized image. The position may be monitored, or the position of the chuck pin 26 may be monitored based on the pin determination region R31 of the emphasized image.
  • the monitoring processing unit 92 determines the state of the monitored object based on the captured image without performing contrast enhancement processing on the captured image. is monitored (step S54). For example, the monitoring processing unit 92 may monitor the ejection state of the first nozzle 30 based on the ejection determination region R2 of the captured image, or may monitor the height of the outer guard 43 based on the guard determination region R3 of the captured image. The position may be monitored, or the position of the chuck pin 26 may be monitored based on the pin determination area R31 of the captured image.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the monitoring target based on the contrast-enhanced image. Therefore, the monitoring processing unit 92 can monitor the state of the object to be monitored with higher accuracy. On the other hand, when no fumes are generated, the monitoring processing unit 92 monitors the state of the object to be monitored based on the captured image. Therefore, the monitoring processing section 92 does not need to perform contrast enhancement processing, and the load on the control section 9 can be reduced.
  • the monitoring processing unit 92 changed whether or not to execute the contrast enhancement process depending on the presence or absence of fumes, but the present invention is not necessarily limited to this.
  • the monitoring processing unit 92 may set the threshold value to a larger first threshold value in a fume presence state, and set the threshold value to a smaller second threshold value in a fume absence state.
  • the storage unit 94 may store a first reference image that includes fumes and a normal monitored object, and a second reference image that does not contain fumes and includes a normal monitored object.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the state of the monitored object by comparing the captured image with the first reference image in the fume presence state, and monitors the state of the monitored object by comparing the captured image with the second reference image in the fume free state.
  • the condition of the object may also be monitored.
  • FIG. 18 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a substrate processing apparatus 100A according to the second embodiment.
  • the substrate processing apparatus 100A includes a processing unit 1A.
  • the substrate processing apparatus 100A includes a load port for loading and unloading a carrier containing a plurality of substrates W, and a substrate for transporting a plurality of substrates W between the load port and the processing unit 1A. It includes various components such as a transport section (not shown). Further, the substrate processing apparatus 100A may include a plurality of processing units 1A.
  • the processing unit 1A includes a processing tank 15A, a lifter 20A, a liquid supply section 30A, a liquid drainage section 40A, and a camera 70A.
  • a chamber 10A is also provided.
  • the chamber 10A has a box-like shape that opens vertically upward.
  • a lid that can be opened and closed may be provided at the upper end of the chamber 10A.
  • the processing tank 15A is provided within the chamber 10A and has a box-like shape that opens vertically upward.
  • the processing tank 15A stores the processing liquid.
  • the liquid supply section 30A supplies the processing liquid to the processing tank 15A.
  • the liquid supply section 30A includes a nozzle 31A, a liquid supply pipe 32A, and a valve 33A.
  • the nozzle 31A is provided on the lower side inside the processing tank 15A.
  • the downstream end of the liquid supply pipe 32A is connected to the nozzle 31A, and the upstream end of the liquid supply pipe 32A is connected to the processing liquid supply source 34A.
  • the processing liquid supply source 34A has a tank (not shown) that stores the processing liquid.
  • the valve 33A is provided in the liquid supply pipe 32A.
  • the processing liquid is supplied from the processing liquid supply source 34A to the nozzle 31A through the liquid supply pipe 32A, and is discharged from the discharge port of the nozzle 31A into the processing tank 15A.
  • the valve 33A By closing the valve 33A, the supply of the processing liquid to the processing tank 15A ends.
  • the lifter 20A (corresponding to a substrate holding section) holds the substrate W and raises and lowers the held substrate W.
  • the lifter 20A can hold a plurality of substrates W.
  • the lifter 20A holds a plurality of substrates W in a state where the plurality of substrates W are arranged at intervals from each other in the thickness direction.
  • the lifter 20A includes a connecting plate 21A and a plurality of support members 22A.
  • the connecting plate 21A is provided in such a manner that its thickness direction extends along the horizontal direction.
  • the plurality of support members 22A have an elongated shape extending along the thickness direction of the connecting plate 21A, and one end thereof is connected to the connecting plate 21A.
  • a plurality of grooves (not shown) into which a plurality of substrates W are respectively inserted are formed in each support member 22A. By inserting the substrate W into the groove of the support member 22A, the support member 22A supports the substrate W in an upright position.
  • the lifter 20A has an elevating mechanism (not shown) and raises and lowers the plurality of substrates W between a processing position inside the processing tank 15A and a lifting position vertically above the processing tank 15A.
  • the elevating mechanism includes, for example, a ball screw mechanism and a motor, and raises and lowers the connecting plate 21A.
  • the plurality of substrates W supported by the support member 22A also move up and down.
  • the plurality of substrates W can be immersed in the processing liquid.
  • the liquid drain section 40A discharges the processing liquid from the processing tank 15A to the outside.
  • the drain section 40A includes a drain pipe 41A and a valve 42A.
  • the upstream end of the drain pipe 41A is connected to, for example, the bottom of the processing tank 15A, and the downstream end of the drain pipe 41A is connected to the outside.
  • Valve 42A is provided in drain pipe 41A. When the valve 42A is opened, the processing liquid is supplied to the outside from the processing tank 15A through the drain pipe 41A. When the valve 42A closes, the discharge of the processing liquid ends.
  • the processing liquid is stored in the processing tank 15A, and when the liquid drain section 40A discharges the processing liquid from the processing tank 15A, the processing tank 15A becomes empty. become.
  • empty here refers to a state in which at least a portion of the bottom of the processing tank 15A is exposed without being covered with the processing liquid.
  • the environmental conditions inside the chamber 10A include a storage state in which the processing liquid is stored in the processing tank 15A and an empty state in which the processing tank 15A is empty.
  • the camera 70A is provided vertically above the processing tank 15A, and images an imaging area including the inside (specifically, the bottom) of the processing tank 15A.
  • the camera 70A is provided above the chamber 10A.
  • the camera 70A is provided directly above the processing tank 15A, and the camera 70A is provided so that its imaging direction is vertically downward.
  • a lighting section 71A is also provided.
  • the lighting section 71A is also provided vertically above the processing tank 15A.
  • the illumination unit 71A illuminates the imaging area of the camera 70A.
  • the control section 9 can monitor various configurations within the chamber 10A as monitoring objects based on the captured image from the camera 70A.
  • the monitored object includes the bottom of the processing tank 15A. Fragments of the substrate W may remain at the bottom of the processing tank 15A. That is, when chips (that is, cracks) occur in the plurality of substrates W held by the lifter 20A, the pieces fall to the bottom of the processing tank 15A.
  • the control unit 9 determines the presence or absence of debris of the substrate W at the bottom of the processing tank 15A based on the captured image.
  • the monitoring processing unit 92 sets the threshold value to a different value depending on the storage state and the empty state.
  • the environmental state specifying unit 91 determines whether the environmental state is a storage state or an empty state.
  • the environmental state identification unit 91 may identify the environmental state based on data from the processing control unit 93. For example, when the processing liquid is supplied to the liquid supply section 30A, the processing control section 93 provides data indicating the storage state to the environmental state identification section 91, and causes the liquid drain section 40A to discharge the processing liquid to open the processing tank 15A. When the space is emptied, data indicating the emptiness state may be output to the environmental state identification unit 91.
  • a sensor may be provided in the chamber 10A to detect the presence or absence of the processing liquid in the processing tank 15A.
  • the environmental state identification unit 91 may determine the environmental state based on the detection result of the sensor.
  • the environmental state identification unit 91 may identify the environmental state based on the captured image captured by the camera 70.
  • step S11 is executed after step S12.
  • the environmental state identification unit 91 may calculate the inter-frame difference of captured images taken in time series, and identify the environmental state based on the inter-frame difference.
  • the environmental state identification unit 91 determines that the processing liquid is stored in the processing tank 15A. In other words, the environmental state identification unit 91 determines that the environmental state is a storage state. On the other hand, when the sum is less than the liquid threshold value, the environmental state identification unit 91 determines that no processing liquid is stored in the processing tank 15A. In other words, the environmental state identification unit 91 determines that the environmental state is empty.
  • the liquid threshold value is set in advance, for example, by simulation or experiment.
  • step S12 the camera 70A images the imaging area to generate a captured image, and outputs the captured image to the control unit 9.
  • the camera 70A images the imaging area including the bottom of the processing tank 15A in a state where the lifter 20A does not hold a plurality of substrates W.
  • step S13 the monitoring processing unit 92 determines the presence or absence of fragments of the substrate W inside the processing tank 15A based on the captured image using a determination procedure according to the environmental state identified by the environmental state identifying unit 91.
  • FIG. 19 is a flowchart showing a specific example of the monitoring process according to the second embodiment.
  • the monitoring processing unit 92 determines whether the processing liquid is stored in the processing tank 15A (step S61).
  • the monitoring processing section 92 can recognize the presence or absence of the processing liquid based on the environmental condition specified by the environmental condition specifying section 91.
  • the monitoring processing unit 92 sets a first debris threshold as a debris threshold used for monitoring the presence or absence of debris on the substrate W, which will be described later. (Step S42).
  • the first debris threshold is a relatively large value and is, for example, preset.
  • the monitoring processing unit 92 calculates the degree of similarity between the captured image and the reference image for debris monitoring.
  • the reference image for monitoring debris here is an image that includes the bottom of the processing tank 15A in which the processing tank 15A is empty and no debris of the substrate W is present.
  • the reference image is generated, for example, based on a normal captured image captured by the camera 70 when the processing tank 15A is empty and no debris of the substrate W remains inside the processing tank 15A.
  • the monitoring processing unit 92 determines the presence or absence of debris on the substrate W by comparing the degree of similarity with a debris threshold (here, the first debris threshold) (step S63). If the degree of similarity between the captured image and the reference image for monitoring debris is high, it is considered that no debris of the substrate W remains.
  • a debris threshold here, the first debris threshold
  • the monitoring processing unit 92 determines that no debris remains when the degree of similarity is greater than or equal to the debris threshold, and determines that debris remains when the degree of similarity is less than the debris threshold. do.
  • the monitoring processing unit 92 sets the second debris threshold as the debris threshold (step S62).
  • the second debris threshold is smaller than the first debris threshold and is, for example, preset.
  • the monitoring processing unit 92 determines the presence or absence of debris on the substrate W by comparing the similarity between the captured image and the reference image for debris monitoring and a debris threshold (here, a second debris threshold). is determined (step S63). The monitoring processing unit 92 determines that no debris remains when the degree of similarity is greater than or equal to a prescribed debris threshold, and determines that debris is present when the degree of similarity is less than the debris threshold. do.
  • the monitoring processing unit 92 can detect debris (abnormality) with higher accuracy. That is, if the processing liquid that is a factor in reducing the degree of similarity is not stored, the presence or absence of debris is determined more strictly by using the larger first debris threshold as the debris threshold. This allows even minute debris to be detected.
  • a second debris threshold lower than the first debris threshold is adopted as the debris threshold. Therefore, it is possible to suppress erroneous detection of debris due to reflection on the surface of the processing liquid.
  • the monitoring processing unit 92 uses a first trained model corresponding to the first environmental state and a second trained model corresponding to the second environmental state, depending on the environmental state.
  • the first trained model is a trained model generated using a machine learning algorithm such as deep learning, and is generated based on first learning data captured in a first environmental state.
  • first learning data captured in a substrate present state first environmental state
  • teacher data including a plurality of first learning data and their labels (normal) captured when the first nozzle 30 is normally located at the nozzle processing position in the substrate presence state
  • teacher data including a plurality of first learning data and their labels (normal) in the substrate presence state
  • the second trained model is a trained model generated using a machine learning algorithm such as deep learning, and is generated based on learning data captured in the second environmental state.
  • second hand data captured in a substrate-free state (second environmental state) is used.
  • training data including a plurality of second learning data and their labels (normal) captured when the first nozzle 30 is normally positioned at the nozzle processing position in the no-substrate state.
  • teacher data including its label (abnormality)
  • a trained model is generated.
  • the second learned model classifies the captured image into either a normal category or an abnormal category.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of the monitoring process according to the third embodiment.
  • the monitoring processing unit 92 determines the presence or absence of the substrate W in the captured image (step S71).
  • the monitoring processing section 92 can recognize the presence or absence of the substrate W based on the environmental state specified by the environmental state specifying section 91.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the position of the first nozzle 30 using the first learned model (step S72). More specifically, the monitoring processing unit 92 inputs the captured image to a first trained model, and the first trained model classifies the captured image into either a normal category or an abnormal category.
  • the monitoring processing unit 92 monitors the position of the first nozzle 30 using the second learned model (step S73). More specifically, the monitoring processing unit 92 inputs the captured image to the second trained model, and the second trained model classifies the captured image into either a normal category or an abnormal category.
  • the first learned model generated based on learning data including the substrate W is used in the substrate present state.
  • the captured image includes the substrate W, so the first trained model trained based on the first learning data including the substrate W can classify the captured image with high accuracy.
  • the monitoring processing unit 92 can monitor the position of the first nozzle 30 with higher accuracy.
  • a second learned model generated based on learning data that does not include the substrate W is used.
  • the captured image does not include the substrate W, so the second trained model generated based on the second learning data that does not include the substrate W cannot classify the captured image with high accuracy. can.
  • the monitoring processing unit 92 can monitor the position of the first nozzle 30 with higher accuracy.
  • a first trained model and a second trained model are prepared depending on the presence or absence of the processing liquid, and the first trained model and the second trained model are prepared depending on the environmental state.
  • a second trained model may also be used.
  • the first trained model is generated based on the first learning data that includes objects around the monitored object, and the second trained model is generated based on the second learning data that does not include objects around the monitored object.
  • the first trained model and the second trained model may be used depending on the environmental state (object presence state and object absent state).
  • the above-mentioned liquid presence state (corresponding to the object presence state) and liquid-free state (corresponding to the object absence state) may be adopted as the first environmental state and the second environmental state.
  • the object in the object presence state and the object absence state may be the processing liquid.
  • the guard portion 40, the chuck pin 26, or the processing tank 15A can be used as the monitoring target, for example.
  • a first reference image in which the guard unit 40 is stopped at a normal position in a liquid state and a second reference image in which the guard unit 40 is stopped at a normal position in a liquid-free state.
  • the reference image may be set in advance, and either the first reference image or the second reference image may be used depending on the environmental state.
  • a first reference image showing the processing tank 15A in a normal state with processing liquid stored therein and a first reference image showing the processing tank 15A in a normal state with no processing liquid stored therein.
  • a normal second reference image may be set in advance, and either the first reference image or the second reference image may be used depending on the environmental state.
  • the above-mentioned Hume presence state (corresponding to the object presence state) and Hume absence state (corresponding to the object no state) may be adopted as the first environmental state and the second environmental state. That is, the object in the object-present state and the object-free state may be fume derived from the processing liquid that is generated above the substrate W.
  • the guard portion 40 or the chuck pin 26 can be used as the monitoring target, for example.
  • a first reference image in which the guard unit 40 is located at a normal position in a fume presence state and a second reference image in which the guard unit 40 is located in a normal position in a fume-free state The reference image may be set in advance, and either the first reference image or the second reference image may be used depending on the environmental state. The same applies to the monitoring process when the chuck pin 26 is to be monitored.
  • the liquid present state (corresponding to the object present state) and the liquid free state (corresponding to the object present state) are respectively used as examples of the first environmental state and the second environmental state. (equivalent to no state) was adopted for explanation (see also FIGS. 13 and 14). However, this is not necessarily the case.
  • the above-mentioned substrate presence state (corresponding to the object presence state) and substrate absence state (corresponding to the object no state) may be adopted as the first environmental state and the second environmental state. That is, the object in the object presence state and the object absence state may be the substrate W in the substrate holding section 20.
  • the first nozzle 30 can be employed as the monitoring target, for example. Specifically, a reference image including the first nozzle 30 in the substrate presence state is set in advance, and the position of the first nozzle 30 is calculated by template matching. Then, when the environmental state is a substrate presence state and the difference between the calculated position of the first nozzle 30 and the target position is equal to or higher than a higher first threshold value, an abnormality regarding the first nozzle 30 occurs. If the environmental state is a substrate-free state, it may be determined that the abnormality has occurred when the difference is equal to or greater than a lower second threshold.
  • the above-described patterned substrate state (corresponding to an object-present state) and uniform substrate state (corresponding to an object-free state) may be adopted as the first environmental state and the second environmental state. That is, the object in the object-present state and the object-free state may be a pattern on the substrate W.
  • the first nozzle 30 can be used as the monitoring target, for example.
  • a reference image including the first nozzle 30 in a uniform substrate state is set in advance, and the position of the first nozzle 30 is calculated by template matching.
  • the environmental condition is a uniform substrate condition, it is determined that an abnormality has occurred when the difference between the calculated position of the first nozzle 30 and the target position is equal to or greater than a higher first threshold.
  • the environmental condition is a patterned substrate condition, it may be determined that an abnormality has occurred when the difference is equal to or greater than a lower second threshold.
  • the above-mentioned Hume presence state (corresponding to the object presence state) and Hume non-state state (corresponding to the object no state) may be adopted as the first environmental state and the second environmental state.
  • the object in the object-present state and the object-free state may be Hume.
  • the first nozzle 30 or the guard part 40 can be employed as the monitoring target, for example. When the monitoring target is the first nozzle 30, the process is the same as described above.
  • a reference image including the guard section 40 normally positioned in a fume-free state is set in advance, and when the environmental state is a fume-free state, the similarity between the captured image and the reference image is , when the degree of similarity is less than a higher first threshold, it is determined that an abnormality regarding the guard unit 40 has occurred, and when the environmental state is a fume presence state, the degree of similarity is less than a second, lower threshold. When this happens, it may be determined that the abnormality has occurred.
  • the above-mentioned liquid state (corresponding to the object presence state) and liquid-free state (corresponding to the object-free state) may be adopted as the first environmental state and the second environmental state.
  • the processing tank 15A may be employed as the monitoring target, for example.
  • a reference image including the normal processing tank 15A in a liquid-free state is set in advance, and when the environmental state is a liquid-free state, the similarity between the captured image and the reference image is less than the higher first threshold value.
  • the first environmental state and the second environmental state are not limited to the above-mentioned example.
  • the above-described Hume presence state (corresponding to an object presence state) and Hume absence state (corresponding to an object no state) may be adopted as the first environmental state and the second environmental state.
  • the guard section 40 may be employed as the monitoring target.
  • a learned model generated based on a plurality of teacher data in a state without Hume and a learned model generated based on a plurality of teacher data in a state with Hume are used.
  • the captured image is input to a trained model corresponding to the fume-present state to determine the presence or absence of an abnormality regarding the guard section 40, and when the environmental state is a fume-free state, the captured image is input to a trained model corresponding to the fume-present state.
  • the captured image may be input to a trained model according to the state to determine whether there is an abnormality regarding the guard section 40.
  • the above-mentioned liquid state (corresponding to the object presence state) and liquid-free state (corresponding to the object-free state) may be adopted as the first environmental state and the second environmental state.
  • the guard portion 40, the chuck pin 26, or the processing tank 15A may be employed as the monitoring target, for example.
  • a trained model generated based on a plurality of supervised data in a state where no processing liquid is present and a learned model generated based on a plurality of supervised data in a state in which a processing liquid is present are used.
  • the captured image is input to a trained model corresponding to the liquid state, and the presence or absence of an abnormality regarding the guard part 40, chuck pin 26, or processing tank 15A is determined.
  • the captured image may be input to a learned model corresponding to the no-liquid state to determine the presence or absence of the abnormality.
  • Substrate processing apparatus 20 Substrate holder 20A Substrate holder (lifter) 26 Chuck pin 30 Nozzle (first nozzle) 60 nozzle (second nozzle) 68 Nozzle (third nozzle) 41 Guard (inner guard) 42 Guard (Medium Guard) 43 Guard (outer guard) 70,70A Camera 9,9A Camera 94 Storage section S11 Environmental state identification process (step) S12 Imaging process (step) S13 Monitoring process (step) W board

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Abstract

高い精度で監視対象の状態を監視することができる技術を提供する。基板処理装置は、チャンバー（１０）と、基板保持部（２０）と、カメラ（７０）と、制御部（９）とを備える。基板保持部（２０）は、チャンバー（１０）内において基板（Ｗ）を保持する。カメラ（７０）は、チャンバー（１０）内の監視対象物を含む撮像領域を撮像して、撮像画像データを生成する。制御部（９）は、撮像領域内の環境状態を特定し、環境状態が第１環境状態であるときに、第１環境状態に対応した第１判定手順で、撮像画像データに基づいて、監視対象物の状態を監視し、環境状態が第１環境状態とは異なる第２環境状態であるときに、第２環境状態に対応し且つ第１判定手順と異なる第２判定手順で、撮像画像データに基づいて監視対象物の当該状態を監視する。

Description

基板処理装置および監視方法
　本開示は、基板処理装置および監視方法に関する。
　従来より、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、フォトレジスト液およびエッチング液などの種々の処理液を供給して、洗浄処理およびレジスト塗布処理などの種々の基板処理を行っている。これらの処理液を使用した基板処理を行う装置としては、基板保持部が基板を水平姿勢で回転させつつ、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広く用いられている。ノズルは、例えば、基板の上面の中心部と鉛直方向において対向する処理位置で、処理液を吐出する。基板の中央部に着液した処理液は基板の回転に伴う遠心力を受けて基板の表面を広がる。処理液が基板の表面に作用することで、基板に対する処理が行われる。
　このような基板処理装置においては、ノズルの位置が適切であるか否かの監視が行われる。例えば特許文献１では、カメラなどの撮像手段を設けて、ノズルの位置を監視している。
　特許文献１では、カメラは基板保持部よりも上方に設けられる。カメラは、基板保持部によって保持された基板およびノズルを含む撮像領域を撮像して、撮像画像を生成する。特許文献１では、ノズルを含む参照画像を予め設定し、カメラによって撮像された撮像画像と、参照画像とのマッチング処理により、ノズルの位置を検出する。
特開２０１５－１７３１４８号公報
　特許文献１では、基板に対する基板処理において、ノズルの位置を監視している。この基板処理では、当然に基板保持部は基板を保持している。このときに撮像された撮像画像には、ノズルおよび基板が含まれる。具体的には、撮像画像には、ノズルが含まれ、そのノズルの周囲の背景領域に基板が含まれる。
　しかしながら、基板保持部が基板を保持していない状態で、ノズルから処理液を吐出させる場合もある。例えば、基板処理装置内の各種構成を洗浄するために、基板保持部が基板を保持していない状態でノズルから洗浄用の処理液を吐出させる場合がある。この洗浄処理においても、ノズルの位置を監視するとよい。ただし、基板保持部が基板を保持していないので、撮像画像にはノズルは含まれるものの、基板は含まれない。この場合、撮像画像におけるノズルの周囲の背景領域には、例えば基板保持部が含まれる。
　マッチング処理に用いられる参照画像には、監視対象物であるノズルが含まれる。参照画像におけるノズルの周囲の背景領域に基板が含まれる場合には、基板保持部が基板を保持した状態で撮像された撮像画像と該参照画像とのマッチング処理の精度は高い。しかしながら、基板保持部が基板を保持していない状態で撮像された撮像画像と該参照画像とのマッチング処理の精度は低下する。なぜなら、撮像画像と参照画像との間で背景領域が相違するからである。
　同様に、参照画像の背景領域に基板が含まれない場合には、基板保持部が基板を保持している状態で撮像された撮像画像と該参照画像とのマッチング処理の精度が低下する。
　以上のように、基板保持部が基板を保持している状態と、基板を保持していない状態とで、同じ手順でノズルの位置を検出すると、その精度が低下する場合がある。
　より一般的に説明すると、監視対象物（例えばノズル）を含む撮像領域内の環境状態（ここでは基板保持部が基板を保持するか否か）によっては、監視の精度が低下する。
　そこで、本開示は、高い精度で監視対象の状態を監視することができる技術を提供することを目的とする。
　第１の態様は、基板処理装置であって、チャンバーと、前記チャンバー内において基板を保持する基板保持部と、前記チャンバー内の監視対象物を含む撮像領域を撮像して、撮像画像データを生成するカメラと、前記撮像領域内の環境状態を特定し、前記環境状態が第１環境状態であるときに、前記第１環境状態に対応した第１判定手順で、前記撮像画像データに基づいて、前記監視対象物の状態を監視し、前記環境状態が前記第１環境状態とは異なる第２環境状態であるときに、前記第２環境状態に対応し且つ前記第１判定手順と異なる第２判定手順で、前記撮像画像データに基づいて前記監視対象物の前記状態を監視する制御部とを備える。
　第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記制御部は、前記撮像画像データに基づいて前記環境状態を特定する。
　第３の態様は、第１または第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記環境状態に対応した複数の参照画像データが記録された記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記環境状態が前記第１環境状態であるときに、前記第１判定手順として、前記撮像画像データと、前記第１環境状態に対応した第１参照画像データとの比較に基づいて前記監視対象物の前記状態を監視し、前記環境状態が前記第２環境状態であるときに、前記第２判定手順として、前記撮像画像データと、前記第２環境状態に対応した第２参照画像データとの比較に基づいて前記監視対象物の前記状態を監視する。
　第４の態様は、第３の態様にかかる基板処理装置であって、前記第１環境状態は、前記撮像領域内に所定の物体が存在する状態を含み、前記第２環境状態は、前記撮像領域内に前記物体が存在しない状態を含み、前記第１参照画像データは、前記物体と前記監視対象物とを含む画像であり、前記第２参照画像データは、前記物体を含まず、前記監視対象物を含む画像である。
　第５の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記第１判定手順のアルゴリズムと前記第２判定手順のアルゴリズムは、互いに相違する。
　第６の態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記第１判定手順で用いられる、前記監視対象物の前記状態を監視するためのしきい値は、前記第２判定手順で用いられる、前記監視対象物の前記状態を監視するためのしきい値と相違する。
　第７の態様は、第６の態様にかかる基板処理装置であって、参照画像データが記録された記憶部をさらに備え、前記第１環境状態は、前記撮像領域内に所定の物体が存在する状態を含み、前記第２環境状態は、前記撮像領域内に前記物体が存在しない状態を含み、前記参照画像データは、前記物体を含まず、前記監視対象物を含む画像であり、前記制御部は、前記環境状態が前記第１環境状態であるときに、前記第１判定手順として、前記撮像画像データと、前記参照画像データとの類似度を、第１しきい値と比較して、前記監視対象物の前記状態を監視し、前記環境状態が前記第２環境状態であるときに、前記第２判定手順として、前記撮像画像データと、前記参照画像データとの類似度を、前記第１しきい値よりも小さい第２しきい値と比較して、前記監視対象物の前記状態を監視する。
　第８の態様は、第４または第７の態様にかかる基板処理装置であって、前記基板保持部によって保持された前記基板よりも上方のノズル処理位置から前記基板に処理液を供給するノズルをさらに備え、前記物体は、前記基板よりも上方に生じる、前記処理液由来のヒュームを含む。
　第９の態様は、第１から第８のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記第１環境状態は、前記撮像領域内に所定の物体が存在する状態を含み、前記第２環境状態は、前記撮像領域内に前記物体が存在しない状態を含み、前記制御部は、前記第１判定手順として、前記撮像画像データを第１学習済みモデルに入力し、前記第２判定手順として、前記撮像画像データを第２学習済みモデルに入力し、前記第１学習済みモデルは、前記監視対象物および前記物体を含む複数の学習データに基づいて生成された学習済みモデルであって、前記撮像画像データを、正常であることを示す正常カテゴリおよび異常であることを示す異常カテゴリのいずれかに分類し、前記第２学習済みモデルは、前記物体を含まず前記監視対象物を含む複数の学習データに基づいて生成された学習済みモデルであって、前記撮像画像データを前記正常カテゴリおよび前記異常カテゴリのいずれかに分類する。
　第１０の態様は、第１から第９のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記監視対象物は、前記基板保持部のチャックピン、前記基板保持部によって保持された前記基板に処理液を供給するノズル、および、前記基板保持部によって保持された前記基板の周縁から飛散した前記処理液を受け止める筒状のガードの少なくともいずれか一つを含む。
　第１１の態様は、第５の態様にかかる基板処理装置であって、前記基板保持部によって保持された前記基板よりも上方のノズル処理位置から前記基板に処理液を供給するノズルをさらに備え、前記第１環境状態は、前記基板保持部によって保持された前記基板の上面にパターンが形成されたパターン基板状態を含み、前記第２環境状態は、前記基板保持部によって保持された前記基板の上面にパターンが形成されていない一様基板状態を含み、前記制御部は、前記環境状態が前記一様基板状態であるときに、前記第１判定手順として、前記撮像画像データにおいて前記ノズルの直下に位置する吐出判定領域内の画素値のばらつきを示す指標を算出し、前記指標としきい値との比較に基づいて、前記ノズルから落下した前記処理液の液滴の有無を判定し、前記環境状態が前記パターン基板状態であるときに、前記第２判定手順として、前記撮像画像データを学習済みモデルに入力して前記液滴の有無を判定する。
　第１２の態様は、第５の態様にかかる基板処理装置であって、前記基板保持部によって保持された前記基板に処理液を供給するノズルをさらに備え、前記第１環境状態は、前記基板保持部によって保持された前記基板よりも上方に前記処理液由来のヒュームが生じているヒューム有状態を含み、前記第２環境状態は、前記ヒュームが生じていないヒューム無状態を含み、前記制御部は、前記環境状態が前記ヒューム有状態であるときに、前記第１判定手順として、前記撮像画像データに対してコントラスト強調処理を行って強調画像データを生成し、前記強調画像データに基づいて、前記監視対象物の前記状態を監視し、前記環境状態が前記ヒューム無状態であるときに、前記第２判定手順として、前記コントラスト強調処理を行わずに、前記撮像画像データに基づいて前記監視対象物の前記状態を監視する。
　第１３の態様は、監視方法であって、基板を保持する基板保持部を収容するチャンバー内の監視対象物を含む撮像領域内の環境状態を特定する環境状態特定工程と、前記撮像領域をカメラが撮像して、撮像画像データを生成する撮像工程と、前記環境状態が第１環境状態であるときに、前記第１環境状態に対応した第１判定手順で、前記撮像画像データに基づいて、前記監視対象物の状態を監視し、前記環境状態が前記第１環境状態とは異なる第２環境状態であるときに、前記第２環境状態に対応し且つ前記第１判定手順と異なる第２判定手順で、前記撮像画像データに基づいて前記監視対象物の前記状態を監視する監視工程とを備える。
　第１および第１３の態様によれば、周囲の環境状態に応じた判定手順で監視対象の状態を監視するので、高い精度で監視対象物の状態を監視することができる。
　第２の態様によれば、撮像画像データに基づいて環境状態を特定するので、高い精度で環境状態を特定することができる。
　第３の態様によれば、環境状態に応じた参照画像データと、撮像画像データとに基づいて、監視対象の状態を監視するので、高い精度で監視対象物の状態を監視することができる。
　第４の態様によれば、撮像領域に物体が存在するときには、撮像画像データには物体が含まれる。このとき、制御部は、撮像画像データと、物体を含む第１参照画像データとを比較する。この比較結果では、物体による影響はキャンセルされるので、制御部は、撮像画像データ内の監視対象と、第１参照画像データ内の監視対象の状態との比較により、より高い精度で監視対象の状態を監視できる。
　一方で、撮像領域に物体が存在しないときには、撮像画像データにも物体は含まれない。このとき、制御部は、撮像画像データと、物体を含まない第２参照画像データとを比較する。この比較結果では、物体の影響は含まれないので、制御部は、撮像画像データ内の監視対象と、第２参照画像データ内の監視対象との比較により、より高い精度で監視対象の状態を監視できる。
　第５の態様によれば、環境状態に応じたアルゴリズムを用いるので、制御部は高い精度で監視対象物の状態を監視することができる。
　第７の態様によれば、物体が存在する状態において、類似度と比較される第１しきい値は大きい。このため、より高い精度で監視対象の状態を監視することができる。一方で、物体が存在ない状態において、類似度と比較される第２しきい値は小さい。このため、撮像画像と参照画像との間の物体の有無に起因する類似度の低下に伴う、異常の誤検出を抑制することができる。
　第８の態様によれば、ヒュームの有無に応じて適切に監視対象の状態を監視することができる。
　第９の態様によれば、環境状態に応じた学習済みモデルを用いるので、より高い精度で監視対象物の状態を監視することができる。
　第１０の態様によれば、チャックピン、ノズルおよびガードの少なくとも一つの状態を適切に監視することができる。
　第１１の態様によれば、基板にパターンが形成されているときには、吐出判定領域のばらつきを示す指標としきい値との比較に基づいて、液滴（ぼた落ち）の有無を判定する。よって、制御部は、軽い処理負荷、且つ、高い精度で液滴の有無を判定することができる。
　一方で、基板にパターンが形成されているときには、液滴が生じていなくても、吐出判定領域の指標は高くなる。
　第１１の態様では、基板にパターンが形成されているときには、学習済みモデルを用いて液滴の有無を判定する。よって、制御部は、基板にパターンが形成されているときであっても、高い精度で液滴の有無を判定することができる。
　第１２の態様によれば、ヒュームが生じているときには、強調画像データを用いて監視対象物の状態を監視する。このため、ヒュームに起因したコントラストの低下の影響を抑制することができ、より高い精度で監視対象物の状態を監視することができる。
　一方、ヒュームが生じていないときには、コントラスト強調処理は行われない。よって、制御部は軽い処理負荷で監視対象物の状態を監視することができる。
基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。 第１の実施の形態にかかる処理ユニットの構成の一例を概略的に示す平面図である。 第１の実施の形態にかかる処理ユニットの構成の一例を概略的に示す縦断面図である。 制御部の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。 基板処理の流れの一例を示すフローチャートである。 カメラによって撮像された撮像画像の一例を概略的に示す図である。 カメラによって撮像された撮像画像の一例を概略的に示す図である。 処理ユニットによる監視処理のフローチャートの一例を示すフローチャートである。 監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。 第１ノズルの吐出口から処理液の液滴が落下したときの撮像画像の一例を概略的に示す図である。 第１ノズルの吐出口から処理液の液滴が落下したときの撮像画像の一例を概略的に示す図である。 監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。 カメラによって撮像された撮像画像の一例を概略的に示す図である。 基板の周縁から処理液が飛散したときの撮像画像の一例を概略的に示す図である。 監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。 ヒュームが生じたときの撮像画像の一例を概略的に示す図である。 監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態にかかるバッチ式の処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。 第２の実施の形態にかかる監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。 第３の実施の形態にかかる監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。
　以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、図面に示される構成の大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。
　また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
　また、以下に記載される説明において、「第１」または「第２」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序に限定されるものではない。
　相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。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」など）が用いられる場合、該表現は、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。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸や面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現が用いられる場合、該表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現が用いられる場合、該表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。
　＜第１の実施の形態＞
　＜基板処理装置の全体構成＞
　図１は、基板処理装置１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。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。基板処理装置１００は、基板Ｗに対して、薬液と、純水などのリンス液とを用いて液処理を行った後、乾燥処理を行う。基板Ｗは、例えば、半導体基板であって、円板形状を有する。上記の薬液としては、例えば、アンモニアと過酸化水素水との混合液（ＳＣ１）、塩酸と過酸化水素水との混合水溶液（ＳＣ２）、または、ＤＨＦ液（希フッ酸）などが用いられる。以下の説明では、薬液、リンス液および有機溶剤などを総称して「処理液」とする。なお、洗浄処理のみならず、不要な膜を除去するための薬液、または、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、複数の処理ユニット１と、ロードポートＬＰと、インデクサロボット１０２と、主搬送ロボット１０３と、制御部９とを含む。
　ロードポートＬＰは、基板処理装置１００と外部との間で基板Ｗの搬出入を行うためのインターフェース部である。ロードポートＬＰには、未処理の複数の基板Ｗを収容した収容器（キャリアとも呼ばれる）が外部から搬入される。ロードポートＬＰは複数のキャリアを保持することができる。各基板Ｗは後述のように基板処理装置１００によってキャリアから取り出されて処理され、再びキャリアに収容される。処理済みの複数の基板Ｗを収容したキャリアはロードポートＬＰから外部に搬出される。
　インデクサロボット１０２は、ロードポートＬＰに保持された各キャリアと、主搬送ロボット１０３との間で基板Ｗを搬送する。主搬送ロボット１０３は各処理ユニット１とインデクサロボット１０２との間で基板Ｗを搬送する。
　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。本実施の形態に関する基板処理装置１００には、同様の構成である１２個の処理ユニット１が配置されている。具体的には、それぞれが鉛直方向に積層された３個の処理ユニット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、適宜変更されてもよい。
　主搬送ロボット１０３は、処理ユニット１が積層された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、インデクサロボット１０２から受け取る処理対象の基板Ｗをそれぞれの処理ユニット１内に搬入する。また、主搬送ロボット１０３は、それぞれの処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサロボット１０２に渡す。制御部９は、基板処理装置１００のそれぞれの構成要素の動作を制御する。
　以下、基板処理装置１００に搭載された１２個の処理ユニット１のうちの１つについて説明する。
　＜処理ユニット＞
　図２は、第１の実施の形態にかかる処理ユニット１の構成の一例を概略的に示す平面図である。図３は、第１の実施の形態にかかる処理ユニット１の構成の一例を概略的に示す縦断面図である。
　図２および図３の例では、処理ユニット１は、基板保持部２０と、第１ノズル３０と、第２ノズル６０と、第３ノズル６５と、ガード部４０と、カメラ７０とを含む。
　図２および図３の例では、処理ユニット１はチャンバー１０も含んでいる。チャンバー１０は、鉛直方向に沿う側壁１１、側壁１１によって囲まれた空間の上側を閉塞する天井壁１２および下側を閉塞する床壁１３を含む。側壁１１、天井壁１２および床壁１３によって囲まれた空間に処理空間が形成される。チャンバー１０の側壁１１の一部には、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る（いずれも図示省略）。チャンバー１０は、基板保持部２０、第１ノズル３０、第２ノズル６０、第３ノズル６５およびガード部４０を収容する。
　図３の例では、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。ファンフィルタユニット１４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（High Efficiency Particulate Air）フィルタ）を含んでおり、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。ファンフィルタユニット１４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の直下に設けても良い。
　基板保持部２０は、基板Ｗを水平姿勢（法線が鉛直方向に沿う姿勢）に保持し、基板Ｗを回転軸線ＣＸのまわりで回転させる（図３を参照）。回転軸線ＣＸは、鉛直方向に沿い、かつ、基板Ｗの中心部を通る軸である。基板保持部２０はスピンチャックとも呼ばれる。なお、図２では、基板を保持していない状態での基板保持部２０が示されている。
　図２および図３の例では、基板保持部２０は、水平姿勢で設けられた円板形状のスピンベース２１を含む。円板形状のスピンベース２１の外径は、基板保持部２０に保持される円形の基板Ｗの径よりも若干大きい（図３を参照）。よって、スピンベース２１は、保持すべき基板Ｗの下面の全面と鉛直方向において対向する上面２１ａを有している。
　図２および図３の例では、スピンベース２１の上面２１ａの周縁部には複数（本実施形態では４つ）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の周縁に対応する円周上に沿って等間隔に配置される。各チャックピン２６は、基板Ｗの周縁に当接する保持位置と、基板Ｗの周縁から離れた開放位置との間で駆動可能に設けられている。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。基板保持部２０は、複数のチャックピン２６をそれぞれの保持位置で停止させることにより、基板Ｗをスピンベース２１の上方で上面２１ａに近接した水平姿勢にて保持することができるとともに（図３参照）、複数のチャックピン２６をそれぞれの開放位置で停止させることにより、基板Ｗの保持を解除することができる。
　図３の例では、スピンベース２１の下面には、回転軸線ＣＸに沿って延びる回転軸２４の上端が連結される。スピンベース２１の下方には、回転軸２４を回転させるスピンモータ２２が設けられる。スピンモータ２２は、回転軸２４を回転軸線ＣＸのまわりで回転させることで、スピンベース２１を水平面内にて回転させる。これにより、チャックピン２６によって保持された基板Ｗも回転軸線ＣＸのまわりで回転する。
　図３の例では、スピンモータ２２および回転軸２４の周囲を取り囲むように筒状のカバー部材２３が設けられている。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。図３の例では、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。
　第１ノズル３０は基板Ｗに向かって処理液を吐出して、基板Ｗに処理液を供給する。図２の例では、第１ノズル３０はノズルアーム３２の先端に取り付けられている。ノズルアーム３２は水平に延在しており、その基端はノズル支持柱３３に連結されている。ノズル支持柱３３は鉛直方向に沿って延在し、図示を省略するアーム駆動用のモータによって鉛直方向に沿った軸のまわりで回動可能に設けられる。ノズル支持柱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、第１ノズル３０は基板保持部２０よりも鉛直上方の空間内でノズル処理位置とノズル待機位置との間を円弧状に移動する。ノズル処理位置とは、第１ノズル３０が基板Ｗに処理液を吐出するときの位置であり、例えば基板Ｗの中央部と鉛直方向において対向する位置である。ノズル待機位置とは、第１ノズル３０が基板Ｗに処理液を吐出しないときの位置であり、例えば基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。ここでいう径方向とは、回転軸線ＣＸについての径方向である。図２では、ノズル待機位置に位置する第１ノズル３０が示されており、図３では、ノズル処理位置に位置する第１ノズル３０が示されている。
　図３に例示されるように、第１ノズル３０は供給管３４を介して処理液供給源３６に接続される。処理液供給源３６は、処理液を貯留するタンクを含む。供給管３４にはバルブ３５が設けられている。バルブ３５が開くことにより、処理液は処理液供給源３６から供給管３４を通じて第１ノズル３０に供給され、第１ノズル３０の下端面に形成された吐出口から吐出される。なお、第１ノズル３０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もよい。
　第２ノズル６０はノズルアーム６２の先端に取り付けられ、ノズルアーム６２の基端はノズル支持柱６３に連結される。不図示のアーム駆動用のモータがノズル支持柱６３を回動させることにより、第２ノズル６０は、矢印ＡＲ６４にて示すように、基板保持部２０よりも鉛直上方の空間を円弧状に移動する。同様に、第３ノズル６５はノズルアーム６７の先端に取り付けられ、ノズルアーム６７の基端はノズル支持柱６８に連結される。不図示のアーム駆動用のモータがノズル支持柱６８を回動させることにより、第３ノズル６５は、矢印ＡＲ６９にて示すように、基板保持部２０よりも鉛直上方の空間を円弧状に移動する。
　第２ノズル６０および第３ノズル６５の各々も、第１ノズル３０と同様に供給管（図示省略）を介して処理液供給源（図示省略）に接続される。各供給管にはバルブが設けられ、バルブが開閉することで処理液の供給／停止が切り替えられる。なお、処理ユニット１に設けられるノズルの数は３つに限定されるものではなく、１つ以上であれば良い。
　処理ユニット１は、液処理において、基板保持部２０によって基板Ｗを回転させつつ、例えば第１ノズル３０から処理液を基板Ｗの上面に向けて吐出させる。基板Ｗの上面に着液した処理液は回転に伴う遠心力を受けて基板Ｗの上面を広がり、基板Ｗの周縁から飛散する。この液処理により、処理液の種類に応じた処理を基板Ｗの上面に対して行うことができる。
　ガード部４０は、基板Ｗの周縁から飛散する処理液を受け止めるための部材である。ガード部４０は、基板保持部２０を囲む筒状形状を有しており、例えば、互いに独立して昇降可能な複数のガードを含む。ガードは処理カップとも呼ばれ得る。図３の例では、複数のガードとして内ガード４１、中ガード４２および外ガード４３が示されている。各ガード４１～４３は、基板保持部２０の周囲を取り囲み、回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有する。
　図３の例では、内ガード４１は、底部４４と、内壁部４５と、外壁部４６と、第１案内部４７と、中壁部４８とを一体的に含む。底部４４は平面視円環状の形状を有する。内壁部４５および外壁部４６は円筒形状を有し、それぞれ、底部４４の内周縁および外周縁に立設される。第１案内部４７は、内壁部４５と外壁部４６との間において底部４４に立設される円筒状の筒状部４７ａと、筒状部４７ａの上端から鉛直上方へ向かうにつれて回転軸線ＣＸに近づく傾斜部４７ｂとを有している。中壁部４８は円筒形状を有し、第１案内部４７と外壁部４６との間において底部４４に立設される。
　ガード４１～４３が上昇した状態（図３の仮想線を参照）では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は第１案内部４７の内周面で受け止められ、該内周面に沿って流下して廃棄溝４９で受け止められる。廃棄溝４９は、内壁部４５、第１案内部４７および底部４４によって形成される円環状の溝である。廃棄溝４９には、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る。
　中ガード４２は、第２案内部５２と、第２案内部５２に連結された円筒状の処理液分離壁５３とを一体的に含んでいる。第２案内部５２は、円筒状の筒状部５２ａと、筒状部５２ａの上端から鉛直上方に向かうにつれて回転軸線ＣＸに近づく傾斜部５２ｂとを有する。傾斜部５２ｂは内ガード４１の傾斜部４７ｂよりも鉛直上方に位置し、傾斜部４７ｂと鉛直方向において重なるように設けられる。筒状部５２ａは円環状の内側回収溝５０に収容される。内側回収溝５０とは、第１案内部４７、中壁部４８および底部４４によって形成された溝である。
　ガード４２，４３のみが上昇した状態では、基板Ｗの周縁からの処理液は第２案内部５２の内周面で受け止められ、該内周面に沿って流下して内側回収溝５０で受け止められる。
　処理液分離壁５３は円筒形状を有し、その上端が第２案内部５２に連結されている。処理液分離壁５３は円環状の外側回収溝５１内に収容される。外側回収溝５１とは、中壁部４８、外壁部４６および底部４４によって形成された溝である。
　外ガード４３は中ガード４２よりも外側に位置しており、処理液を外側回収溝５１に導く第３案内部としての機能を有する。外ガード４３は、円筒状の筒状部４３ａと、筒状部４３ａの上端から鉛直上方に向かうにつれて回転軸線ＣＸに近づく傾斜部４３ｂとを一体的に含む。筒状部４３ａは外側回収溝５１内に収容され、傾斜部４３ｂは傾斜部５２ｂよりも鉛直上方に位置し、傾斜部５２ｂと上下方向に重なるように設けられる。
　外ガード４３のみが上昇した状態では、基板Ｗの周縁からの処理液は外ガード４３の内周面で受け止められ、該内周面に沿って流下して外側回収溝５１で受け止められる。
　内側回収溝５０および外側回収溝５１には、処理液を、処理ユニット１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）が接続される。
　ガード４１～４３はガード昇降機構５５によって昇降可能である。ガード昇降機構５５はガード４１～４３が互いに衝突しないように、それぞれのガード処理位置とガード待機位置との間でガード４１～４３を昇降させる。ガード処理位置とは、昇降対象となる対象ガードの上端周縁部が基板Ｗの上面よりも上方となる位置であり、ガード待機位置とは、対象ガードの上端周縁部がスピンベース２１の上面２１ａよりも下方となる位置である。ここでいう上端周縁部とは、対象ガードの上端開口を形成する環状の部分である。図３の例では、ガード４１～４３がガード待機位置に位置している。ガード昇降機構５５は例えばボールねじ機構およびモータまたはエアシリンダを有する。
　仕切板１５は、ガード部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には、厚さ方向に貫通する不図示の貫通孔および切り欠きが形成されていてもよく、本実施形態ではノズル支持柱３３、ノズル支持柱６３およびノズル支持柱６８をそれぞれ通すための貫通穴が形成される。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のガード部４０を取り囲む内周縁は外ガード４３の外径よりも大きな径の円形形状となるように形成されている。よって、仕切板１５が外ガード４３の昇降の障害となることはない。
　図３の例では、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る。チャンバー１０内を流下した清浄空気のうち、ガード部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。
　カメラ７０は、チャンバー１０内の監視対象物の状態を監視するために用いられる。監視対象物は、例えば、基板保持部２０、第１ノズル３０、第２ノズル６０、第３ノズル６５およびガード部４０の少なくともいずれか一つを含む。カメラ７０は、監視対象物を含む撮像領域を撮像して、撮像画像データ（以下、単に撮像画像と呼ぶ）を生成し、該撮像画像を制御部９に出力する。制御部９は、後に詳述するように、撮像画像に基づいて監視対象物の状態を監視する。
　カメラ７０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）もしくはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子と、レンズなどの光学系とを含む。図３の例では、カメラ７０は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗよりも鉛直上方の撮像位置に設置される。図３の例では、撮像位置は、仕切板１５よりも鉛直上方、かつ、ガード部４０に対して径方向外側に設定される。ここでいう径方向とは、回転軸線ＣＸについての径方向である。
　図３の例では、チャンバー１０の側壁１１には、カメラ７０を収容するための凹状部（以下、凹状壁部１１１と呼ぶ）が形成されている。凹状壁部１１１は、側壁１１のうち他の部分に対して外側に凹む形状を有している。カメラ７０は凹状壁部１１１の内部に収容されている。図３の例では、撮像方向におけるカメラ７０の前方には、透明部材７２が設けられている。透明部材７２は、カメラ７０が検出する光の波長について高い透光性を有している。このため、カメラ７０は透明部材７２を通じて処理空間内の撮像領域を撮像することができる。カメラ７０の検出波長範囲における透明部材７２の透過率は例えば６０％以上、好ましくは８０％以上である。透明部材７２は、例えば、石英ガラスなどの透明材料によって形成される。図３の例では、透明部材７２は板状の形状を有しており、側壁１１の凹状壁部１１１とともにカメラ７０の収容空間を形成する。透明部材７２が設けられることにより、処理空間内の処理液および処理液の揮発成分からカメラ７０を保護することができる。
　カメラ７０の撮像領域には、例えば、基板保持部２０およびガード部４０の一部が含まれる。図３の例では、カメラ７０は撮像位置から斜め下方に撮像領域を撮像する。言い換えれば、カメラ７０の撮像方向は、水平方向から鉛直下方に傾斜している。
　図３の例では、仕切板１５よりも鉛直上方の位置に、照明部７１が設けられている。具体的な一例として、照明部７１も凹状壁部１１１の内部に設けられている。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が撮像領域を照射するように、制御部９が照明部７１を制御してもよい。照明部７１からの照明光は透明部材７２を透過して処理空間内に照射される。
　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などのデータ処理部と、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（Read Only Memory）などの非一時的な記憶部と、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）などの一時的な記憶部と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。なお、制御部９はその機能の実現にソフトウェアが不要な専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。
　図４は、制御部９の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。図４に示されるように、制御部９は、環境状態特定部９１と、監視処理部９２と、処理制御部９３とを含んでいる。
　処理制御部９３は処理ユニット１の各構成を制御する。より具体的には、処理制御部９３は、スピンモータ２２、バルブ３５などの各種バルブ、ノズル支持柱３３，６３，６８の各々を回動させるアーム駆動用のモータ、ガード昇降機構５５、ファンフィルタユニット１４およびカメラ７０を制御する。処理制御部９３がこれらの構成を所定の手順に沿って制御することにより、処理ユニット１は基板Ｗに対する処理を行うことができる。
　＜基板処理の流れの一例＞
　ここで、基板Ｗに対する処理の具体的な流れの一例について簡単に述べる。図５は、基板処理の流れの一例を示すフローチャートである。初期的には、ガード４１～４３はそれぞれガード待機位置で停止し、ノズル３０，６０，６５はそれぞれノズル待機位置で停止する。なお、制御部９は各構成を制御して後述の所定の動作を実行させるものの、以下では、動作の主体として各構成自体を採用して説明する。
　まず、主搬送ロボット１０３が未処理の基板Ｗを処理ユニット１に搬入し、基板保持部２０が基板Ｗを保持する（ステップＳ１：搬入保持工程）。初期的にはガード部４０はガード待機位置で停止しているので、基板Ｗの搬入時において、主搬送ロボット１０３のハンドとガード部４０との衝突を回避することができる。基板Ｗが基板保持部２０に渡されると、複数のチャックピン２６がそれぞれの保持位置に移動することにより、複数のチャックピン２６が基板Ｗを保持する。
　次に、スピンモータ２２が基板Ｗの回転を開始する（ステップＳ２：回転開始工程）。具体的には、スピンモータ２２がスピンベース２１を回転させることにより、基板保持部２０に保持された基板Ｗを回転させる。
　次に、処理ユニット１は基板Ｗに対して種々の液処理を行う（ステップＳ３：液処理工程）。例えば、処理ユニット１は薬液処理を行う。まず、ガード昇降機構５５はガード４１～４３のうち薬液に応じたガードをガード処理位置に上昇させる。薬液用のガードは特に制限されないものの、例えば外ガード４３であってもよい。この場合、ガード昇降機構５５は内ガード４１および中ガード４２をそれぞれのガード待機位置で停止させ、外ガード４３をガード処理位置に上昇させる。
　次に、処理ユニット１は薬液を基板Ｗに供給する。ここでは、第１ノズル３０が処理液を供給するものとする。具体的には、アーム駆動用のモータが第１ノズル３０をノズル処理位置に移動させ、バルブ３５が開いて第１ノズル３０から薬液を基板Ｗに向けて吐出させる。これにより、薬液が回転中の基板Ｗの上面を広がって、基板Ｗの周縁から飛散する。このとき、薬液が基板Ｗの上面に作用し、薬液に応じた処理（例えば洗浄処理）が基板Ｗに対して行われる。基板Ｗの周縁から飛散した薬液は、ガード部４０（例えば外ガード４３）の内周面で受け止められる。薬液処理が十分に行われると、処理ユニット１は薬液の供給を停止する。
　次に、処理ユニット１は基板Ｗに対してリンス処理を行う。ガード昇降機構５５は、必要に応じて、ガード部４０の昇降状態を調整する。つまり、リンス液用のガードが薬液用のガードと相違する場合には、ガード昇降機構５５はガード４１～４３のうちリンス液に応じたガードをガード処理位置に移動させる。リンス液用のガードは特に制限されないものの、内ガード４１であってもよい。この場合、ガード昇降機構５５はガード４１～４３をそれぞれのガード処理位置に上昇させる。
　次に、第１ノズル３０はリンス液を基板Ｗの上面に向けて吐出する。リンス液は例えば純水である。第１リンス液は回転中の基板Ｗの上面を広がって基板Ｗ上の薬液を押し流しつつ、基板Ｗの周縁から飛散する。基板Ｗの周縁から飛散した処理液（主としてリンス液）はガード部４０（例えば内ガード４１）の内周面で受け止められる。リンス処理が十分に行われると、処理ユニット１はリンス液の供給を停止する。
　処理ユニット１は必要に応じて、基板Ｗに対して、高い揮発性を有するイソプロピルアルコールなどの揮発性のリンス液を供給してもよい。なお、揮発性のリンス液用のガードが上述のリンス液用のガードと相違する場合には、ガード昇降機構５５はガード４１～４３のうち揮発性のリンス液に応じたガードをガード処理位置に移動させるとよい。リンス処理が終了すると、第１ノズル３０はノズル待機位置に移動する。
　次に、処理ユニット１は基板Ｗに対して乾燥処理を行う（ステップＳ４：乾燥工程）。例えばスピンモータ２２は基板Ｗの回転速度を増加させて、基板Ｗを乾燥させる（いわゆるスピンドライ）。乾燥処理においても、基板Ｗの周縁から飛散する処理液はガード部４０の内周面で受け止められる。乾燥処理が十分に行われると、スピンモータ２２は基板Ｗの回転を停止させる。
　次に、ガード昇降機構５５はガード部４０をガード待機位置に下降させる（ステップＳ５：ガード下降工程）。つまり、ガード昇降機構５５はガード４１～４３をそれぞれのガード待機位置に下降させる。
　次に、基板保持部２０が基板Ｗの保持を解除し、主搬送ロボット１０３が処理済みの基板Ｗを処理ユニット１から取り出す（ステップＳ６：保持解除搬出工程）。基板Ｗの搬出時にはガード部４０はガード待機位置で停止しているので、主搬送ロボット１０３のハンドとガード部４０との衝突を回避することができる。
　以上のように、処理ユニット１内の各種の構成要素が適切に作動することにより、基板Ｗに対する処理が行われる。例えば基板保持部２０が基板Ｗを保持したり、あるいは、保持を解除する。また、第１ノズル３０がノズル処理位置とノズル待機位置との間で移動し、ノズル処理位置で処理液を基板Ｗに向けて吐出する。ガード部４０の各ガード４１～４３は各工程に応じた高さ位置に移動する。
　＜監視処理＞
　これら構成要素が適切に作動できなければ、基板Ｗに対する処理が不適切になる。そこで、本実施の形態では、処理ユニット１は上記構成要素の少なくとも一つを監視対象物として監視する。
　＜ノズルの位置監視＞
　例えばアーム駆動用のモータなどの異常により、第１ノズル３０がノズル処理位置に移動できなければ、基板Ｗの処理が不適切になる。そこで、まず、処理ユニット１が第１ノズル３０の位置を監視する場合について述べる。
　上述の例では、第１ノズル３０は、基板保持部２０が基板Ｗを保持した状態で、ノズル処理位置に移動している（ステップＳ３）。しかしながら、第１ノズル３０は、基板保持部２０が基板Ｗを保持していない状態で、ノズル処理位置に移動する場合もある。
　例えば、処理ユニット１が多くの基板Ｗを処理すると、チャンバー１０内の各種の構成要素に不純物が蓄積し得る。例えば、ガード部４０の内周面に処理液中の不純物が析出して蓄積し得る。そこで、適宜にチャンバー１０内を洗浄するチャンバー洗浄処理が行われる。
　このチャンバー洗浄処理においては、第１ノズル３０は、基板保持部２０が基板Ｗを保持していない状態でノズル処理位置に移動し、洗浄液（例えば純水）を吐出し得る。スピンモータ２２がスピンベース２１を回転させると、スピンベース２１の上面２１ａに着液した洗浄液が広がってスピンベース２１の周縁から飛散し、ガード部４０の内周面に衝突する。これにより、洗浄液でガード部４０の内周面を洗浄できる。
　このガード部４０の洗浄の際に、アーム駆動用のモータなどの異常により、第１ノズル３０がノズル処理位置に移動できなければ、適切にガード部４０を洗浄できない。したがって、この洗浄処理においても、処理ユニット１は第１ノズル３０の位置を監視してもよい。
　また、基板Ｗに対する液処理工程（ステップＳ３）の前において、準備処理（前処理とも呼ばれる）が実行される場合もある。この前処理において、基板保持部２０が基板Ｗを保持していない状態で、第１ノズル３０がノズル処理位置から処理液を吐出する場合もある。この場合も、処理ユニット１は第１ノズル３０の位置を監視してもよい。
　また、メンテナンスの際に、基板保持部２０が基板Ｗを保持していない状態で、第１ノズル３０がノズル処理位置に移動する場合もある。この場合も、処理ユニット１は第１ノズル３０の位置を監視してもよい。
　図６および図７は、カメラ７０によって撮像された撮像画像の一例を概略的に示す図である。図６および図７の例では、外ガード４３の上端周縁の全体が撮像画像に含まれている。つまり、外ガード４３の上端周縁の全体が撮像領域に含まれるように、カメラ７０が設置される。ここでは、カメラ７０は斜め下方に撮像領域を撮像するので、平面視円形状の外ガード４３の上端周縁は、撮像画像において楕円状の形状を有する。
　図６の撮像画像においては、基板保持部２０が基板Ｗを保持しており、且つ、第１ノズル３０がノズル処理位置に位置している。図６の撮像画像は、例えば、液処理工程（ステップＳ３）において第１ノズル３０が未だ処理液を吐出していない状態で、カメラ７０が撮像領域を撮像することで得られる。
　図７の撮像画像においては、基板保持部２０が基板Ｗを保持しておらず、且つ、第１ノズル３０がノズル処理位置に位置している。図７の撮像画像は、例えば、チャンバー洗浄処理、前処理およびメンテナンスのいずれかにおいて、第１ノズル３０が未だ処理液を吐出していない状態で、カメラ７０が撮像領域を撮像することで得られる。
　図６および図７から理解できるように、撮像画像内の第１ノズル３０の先端部分の周囲の背景領域は、基板Ｗの有無によって相違する。具体的には、基板Ｗがある場合には、背景領域には基板Ｗの上面が含まれており、基板Ｗがない場合には、背景領域には、基板Ｗの代わりに、スピンベース２１の上面２１ａが含まれている。
　このように、チャンバー１０内の環境状態は常に同じである訳ではなく、変化し得る。ここでいう環境状態とは、監視対象物（ここでは第１ノズル３０）以外のチャンバー１０内の物体の有無、位置および形状によって表現され得る。上述の例では、環境状態は、チャンバー１０内に基板Ｗが存在する基板有状態（第１環境状態に相当）と、チャンバー１０内に基板Ｗが存在しない基板無状態（第２環境状態に相当）とを含む。ここでは、基板有状態は、基板保持部２０に基板Ｗが存在する状態であり、基板無状態は基板保持部２０に基板Ｗが存在しない状態である。
　本実施の形態では、制御部９は環境状態に応じた判定手順で、撮像画像に基づいて監視対象物の状態を監視する。図８は、処理ユニット１による監視処理のフローチャートの一例を示すフローチャートである。
　まず、制御部９の環境状態特定部９１は環境状態を特定する（ステップＳ１１：環境状態特定工程）。具体的には、環境状態特定部９１は、環境状態が基板有状態であるのか、基板無状態であるのかを判定する。この判定は例えば以下のようにして行われる。
　環境状態特定部９１は、基板Ｗの存否を示すデータを処理制御部９３から受け取ってもよい。例えば、処理制御部９３が基板処理装置１００の諸構成を制御して、主搬送ロボット１０３が基板Ｗを処理ユニット１内に搬入したときに、基板Ｗがチャンバー１０内に存在することを示すデータを環境状態特定部９１に与え、主搬送ロボット１０３が基板Ｗを処理ユニット１から搬出したときに、基板Ｗがチャンバー１０内に存在しないことを示すデータを環境状態特定部９１に与えてもよい。環境状態特定部９１はこれらのデータに基づいて、環境状態が基板有状態であるのか、基板無状態であるのかを判定してもよい。
　あるいは、基板Ｗを検出するセンサをチャンバー１０内に設けてもよい。環境状態特定部９１は該センサの検出結果に基づいて、環境状態が基板有状態であるのか、基板無状態であるのかを判定してもよい。
　次に、カメラ７０が撮像領域を撮像して撮像画像を生成し、該撮像画像を制御部９に出力する（ステップＳ１２：撮像工程）。撮像工程が液処理工程において行われると、上述のように、図６の撮像画像が得られる。また、撮像工程がチャンバー洗浄処理、前処理およびメンテナンスのいずれかにおいて行われると、上述のように、図７の撮像画像が得られる。
　なお、環境状態特定部９１は、カメラ７０によって撮像された撮像画像に基づいて環境状態を特定してもよい。この場合、環境状態特定工程は撮像工程の後に実行される。図６および図７に例示されるように、基板判定領域Ｒ１が撮像画像に設定されてもよい。基板判定領域Ｒ１は、図６の撮像画像において基板Ｗの少なくとも一部を含む領域である。基板判定領域Ｒ１の位置および大きさは特に制限される必要はないものの、図６の例では、基板Ｗの中央部に相当する領域である。基板判定領域Ｒ１内の画素値は、基板Ｗの有無に応じて相違する。よって、環境状態特定部９１は基板判定領域Ｒ１内の画素値に基づいて基板Ｗの有無を判定することができる。例えば、環境状態特定部９１は、基板判定領域Ｒ１内の画素値の統計値（例えば平均値）が所定の範囲内であるときに、基板Ｗがあると判定してもよい。あるいは、基板Ｗがないときの撮像画像の基板判定領域Ｒ１を参照画像として、記憶部９４に記憶しておき、環境状態特定部９１が該参照画像と基板判定領域Ｒ１とを比較することで、基板Ｗの有無を判定してもよい。記憶部９４は、例えば不揮発性のメモリである。
　次に、監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態に応じた判定手順で、カメラ７０によって撮像された撮像画像に基づいて監視対象物の状態を監視する（ステップＳ１３：監視工程）。つまり、環境状態が第１環境状態（ここでは基板有状態）であるときには、監視処理部９２は、第１環境状態に対応した第１判定手順を用いる。一方、環境状態が第１環境状態とは異なる第２環境状態（ここでは基板無状態）であるときには、監視処理部９２は、第２環境状態に対応した、第１判定手順とは異なる第２判定手順を用いる。
　図９は、監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。まず、監視処理部９２は、撮像画像における基板Ｗの有無を判定する（ステップＳ２１）。監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態によって基板Ｗの有無を認識できる。
　基板Ｗがあるとき、つまり、環境状態が基板有状態であるときには、監視処理部９２は記憶部９４から第１参照画像データ（以下、単に参照画像と呼ぶ）Ｍ１１を読み出す（ステップＳ２２）。図６に例示されるように、第１参照画像Ｍ１１は、撮像画像のサイズよりも小さいサイズを有する画像である。第１参照画像Ｍ１１には、第１ノズル３０の先端部分が含まれ、該先端部分の周囲の背景領域には基板Ｗが含まれている。このような第１参照画像Ｍ１１は例えば次のようにして得られる。すなわち、基板保持部２０が基板Ｗを保持し、かつ、第１ノズル３０がノズル処理位置に位置した状態で、カメラ７０が撮像領域を撮像して撮像画像を生成する。そして、制御部９がその撮像画像から第１ノズル３０の先端部分を含む一部の領域を切り出すことで第１参照画像Ｍ１１を生成する。第１参照画像Ｍ１１は、予め記憶部９４に記憶される。記憶部９４は、例えば、不揮発性の非一時的なメモリである。
　次に、監視処理部９２はカメラ７０からの撮像画像と、読み出した参照画像（ここでは第１参照画像Ｍ１１）との比較により、第１ノズル３０の位置を監視する（ステップＳ２３）。より具体的には、まず、監視処理部９２は撮像画像と第１参照画像Ｍ１１とのマッチング処理により、第１ノズル３０の位置を検出する。マッチング処理は例えばテンプレートマッチングを含む。具体的な一例として、監視処理部９２は第１参照画像Ｍ１１を撮像画像内で走査し、第１参照画像Ｍ１１と撮像画像内の各部分領域との類似度が最も高くなる位置を、第１ノズル３０の位置として検出する。類似度は特に限定されないものの、例えば、画素値の差分の二乗和（Sum of Squared Difference）、画素値の差分の絶対値の和（Sum of Absolute Difference）、正規化相互相関および零平均正規化相互相関などの公知の類似度であってもよい。
　監視処理部９２は、第１ノズル３０の検出位置が所定の位置範囲内であるか否かを判定してもよい。監視処理部９２は検出位置が所定の位置範囲内であるときに、第１ノズル３０の位置は正常であると判定し、検出位置が所定の位置範囲外にあるときに、第１ノズル３０の位置に関する異常が生じていると判定してもよい。
　一方、基板Ｗがないとき、つまり、環境状態が基板無状態であるときには、監視処理部９２は記憶部９４から第２参照画像Ｍ１２を読み出す（ステップＳ２４）。図７に例示されるように、第２参照画像Ｍ１２も、撮像画像よりも小さいサイズを有する画像である。第２参照画像には、第１ノズル３０の該先端部分が含まれ、該先端部分の周囲の背景領域には基板Ｗの代わりにスピンベース２１の上面２１ａが含まれる。このような第２参照画像Ｍ１２は例えば次のようにして得られる。すなわち、基板保持部２０が基板Ｗを保持しておらず、かつ、第１ノズル３０がノズル処理位置に位置した状態で、カメラ７０が撮像領域を撮像して撮像画像を生成する。そして、制御部９がその撮像画像から第１ノズル３０の先端部分を含む一部の領域を切り出すことで第２参照画像Ｍ１２を生成する。第２参照画像Ｍ１２は、予め記憶部９４に記憶される。つまり、記憶部９４には、環境状態に応じた複数の参照画像（ここでは第１参照画像Ｍ１１および第２参照画像Ｍ１２）が予め記憶されている。
　次に、監視処理部９２はカメラ７０からの撮像画像と、読み出した参照画像（ここでは第２参照画像Ｍ１２）との比較により、第１ノズル３０の位置を監視する（ステップＳ２３）。より具体的には、監視処理部９２は撮像画像と第２参照画像Ｍ１２とのマッチング処理により、第１ノズル３０の位置を検出する。監視処理部９２は、第１ノズル３０の検出位置が所定の位置範囲内であるときに、第１ノズル３０の位置は正常であると判定し、検出位置が所定の位置範囲外にあるときに、第１ノズル３０の位置に関する異常が生じていると判定してもよい。
　以上のように、監視処理部９２は、撮像画像と、環境状態に対応した参照画像との比較に基づいて、監視対象（ここでは、第１ノズル３０）の状態を監視する。具体的には、環境状態が基板有状態であるとき、つまり、撮像領域に基板Ｗが存在するときには、第１参照画像Ｍ１１が用いられる。基板有状態では撮像画像の背景領域にも基板Ｗが含まれ、第１参照画像Ｍ１１の背景領域にも基板Ｗが含まれる。このため、撮像画像の各部分領域と第１参照画像Ｍ１１との類似度は、背景領域における基板Ｗの影響を受けにくい。
　比較のために、環境状態が基板有状態であるときに、第２参照画像Ｍ１２を採用する場合を説明する。第２参照画像Ｍ１２の背景領域には、スピンベース２１の上面２１ａが含まれるので、撮像画像の各部分領域と第２参照画像Ｍ１２との類似度は、たとえ、第１ノズル３０を示す領域が該部分領域と第２参照画像Ｍ１２との間で完全に一致していても、背景領域の相違の影響を受ける。つまり、撮像画像と第２参照画像Ｍ１２とのマッチング処理では、背景領域の相違が位置検出の誤差要因になり得る。
　これに対して、環境状態が基板有状態であるときに、第１参照画像Ｍ１１を用いることで、類似度は背景領域の影響を受けにくい。したがって、監視処理部９２はより高い精度で第１ノズル３０の位置を検出することができる。
　同様に、環境状態が基板無状態であるときには、撮像画像と第２参照画像Ｍ１２とのマッチング処理を行うことで、監視処理部９２はより高い精度で第１ノズル３０の位置を検出することができる。
　以上のように、本実施の形態では、処理ユニット１が監視対象物の所定の状態（ここでは第１ノズル３０の位置）を監視するに際して、制御部９が撮像領域内の環境状態に応じた判定手順を用いる。言い換えれば、制御部９は、監視対象物に関するある種類の異常を検出するに際して、その判定手順を環境状態に応じて異ならせる。これにより、制御部９は、環境状態が第１環境状態である場合でも第２環境状態である場合でも、より高い精度で監視対象物の状態を監視することができる。
　なお、上述の例では、基板Ｗの有無について説明したが、必ずしもこれに限らない。要するに、環境状態特定部９１および監視処理部９２は以下のように動作すればよい。
　すなわち、環境状態特定部９１は、撮像領域における監視対象物（ここでは第１ノズル３０）の周囲の物体（ここでは基板Ｗ）の有無を判定して環境状態を特定する。つまり、環境状態特定部９１は、環境状態が物体有状態であるのか、物体無状態であるのかを判定する。監視処理部９２は、環境状態が物体有状態であるときには、物体および監視対象物を含む第１参照画像（ここでは第１参照画像Ｍ１１）を記憶部９４から読み出し、該第１参照画像と、カメラ７０からの撮像画像との比較により、監視対象物の状態を監視する。また、監視処理部９２は、環境状態が物体無状態であるときには、該物体を含まず監視対象物を含む第２参照画像（ここでは第２参照画像Ｍ１２）を記憶部９４から読み出し、該第２参照画像と、カメラ７０からの撮像画像との比較により、監視対象物の該状態を監視する。これにより、監視処理部９２は物体有状態および物体無状態の両方において、高い精度で監視対象物の状態を監視することができる。
　＜環境状態の特定＞
　上述の例では、環境状態特定部９１は、処理制御部９３からのデータ、別途に設けられたセンサからの検出結果、または、カメラ７０からの撮像画像に基づいて、環境状態を特定した。このように、環境状態特定部９１は処理制御部９３のデータを用いてもよいものの、必ずしも信頼性が高いとは言えない。なぜなら、処理制御部９３が基板処理装置１００の諸構成を制御しても、異常により諸構成が正常に作動しない場合もあるからである。この場合、処理制御部９３からのデータの信頼性は低くなる。
　これに対して、センサの検出結果もしくはカメラ７０の撮像画像を用いる場合、環境状態特定部９１は直接に環境状態を確認できるので、より高い精度で環境状態を特定することができる。また、撮像画像を用いる場合、カメラ７０とは別のセンサを必要としないので、処理ユニット１の製造コストの増加も回避できる。
　環境状態特定部９１は学習済みモデルを用いて環境状態を特定してもよい。学習済みモデルとは、例えば、深層学習などの機械学習アルゴリズムに基づいて生成されるモデル（アルゴリズム）である。学習済みモデルは、入力された撮像画像を、次の２つの第１環境カテゴリおよび第２環境カテゴリのいずれかに分類する。第１環境カテゴリは、第１環境状態に相当するカテゴリであり、上述の例では、基板保持部２０に基板Ｗが存在していることを示すカテゴリである。第２環境カテゴリは第２環境状態に相当するカテゴリであり、上述の例では、基板保持部２０の基板Ｗが存在していないことを示すカテゴリである。このような学習済みモデルは、例えば、複数の学習データに対する正しいカテゴリ（ラベル）を対応付けた教師データを学習モデルで学習させることにより、生成される。
　＜ノズルの吐出監視＞
　次に、処理ユニット１が第１ノズル３０の吐出状態を監視する場合について述べる。第１ノズル３０の吐出口からは、処理液の液滴が落下することがある（いわゆるぼた落ち）。例えば、第１ノズル３０からの処理液の吐出を停止する際などに、第１ノズル３０から処理液の液滴が落下し得る。このような液滴が基板Ｗの上面に落下すると、不具合が生じ得る。そこでここでは、制御部９は撮像画像に基づいて第１ノズル３０の処理液の吐出状態を監視する。
　図１０は、第１ノズル３０の吐出口から処理液の液滴Ｌ１が落下したときの撮像画像の一例を概略的に示す図である。図１０の撮像画像には、ノズル処理位置に位置する第１ノズル３０の下端の直下に複数の液滴Ｌ１が含まれている。図１０の例では、吐出判定領域Ｒ２も示されている。吐出判定領域Ｒ２は、撮像画像において、第１ノズル３０の下端の直下に位置し、かつ、第１ノズル３０から吐出された処理液を含む領域に設定される。吐出判定領域Ｒ２は、液滴Ｌ１よりも大きく設定される。図１０に例示されるように、吐出判定領域Ｒ２には、基板Ｗの上面も含まれる。図１０の例では、基板Ｗの上面はほぼ一様である。
　液滴Ｌ１が生じたときの吐出判定領域Ｒ２内の画素値は、液滴Ｌ１が生じていないときの吐出判定領域Ｒ２内の画素値と相違するので、吐出判定領域Ｒ２内の画素値に基づいて液滴Ｌ１の有無を判定することができる。
　例えば、液滴Ｌ１が生じてないときの吐出判定領域Ｒ２内の各画素値は、基板Ｗのほぼ一様な上面に対応した値となるので、ほぼ均一である。つまり、吐出判定領域Ｒ２内の画素値のばらつきは小さい。一方、液滴Ｌ１が生じたときの吐出判定領域Ｒ２内の画素値のばらつきは大きくなる。
　ところで、基板Ｗの上面には、金属、半導体および絶縁体などのパターンが種々形成されて、回路パターンが形成されている場合がある。このような基板Ｗの上面に光が入射すると、光は基板Ｗの上面のパターンに応じて反射する。このため、基板Ｗの上面の輝度分布において、輝度値のばらつきは大きくなる。
　図１１は、第１ノズル３０の吐出口から処理液の液滴Ｌ１が落下したときの撮像画像の一例を概略的に示す図である。ただし、図１１の撮像画像においては、基板Ｗの上面にパターンが形成されている。図１１のように基板Ｗの上面に複数のパターンが形成されている場合、吐出判定領域Ｒ２内の画素値のばらつきは、たとえ複数の液滴Ｌ１が生じていなくても大きくなる。なぜなら、光は基板Ｗの上面のパターンに応じて反射し、基板Ｗの上面における輝度値のはばらつきが大きくなるからである。図１１の例では、光の反射の様子を模式的に斜線のハッチング付きの矩形ブロックで示している。
　以上のように、処理ユニット１に搬入される基板Ｗには、その上面に精細な複数のパターンが形成されたパターン基板と、パターン基板に比べて上面が一様な一様基板とが存在する。言い換えれば、環境状態は、基板Ｗの上面に複数のパターンが形成されたパターン基板状態（第１環境状態に相当）と、基板Ｗの上面にあまりパターンが形成されていない一様基板状態（第２環境状態に相当）とを含む。
　環境状態が一様基板状態である場合には、基板Ｗの上面が一様であるので、液滴Ｌ１が生じていなければ、吐出判定領域Ｒ２内の画素値のばらつきは小さい。一方で、液滴Ｌ１が生じていれば、該ばらつきは大きくなる。このため、該ばらつきを示す指標（以下、ばらつき指標と呼ぶ）を算出すれば、該ばらつき指標に基づいて液滴Ｌ１の有無を判定することができる。
　これに対して、環境状態がパターン基板状態である場合には、たとえ液滴Ｌ１が生じていなくても、吐出判定領域Ｒ２内の画素値のばらつきは大きい。このため、ばらつき指標に基づく判定では、判定精度が低下する。
　そこで、監視処理部９２は第１ノズル３０の吐出状態の監視処理において、パターン基板状態および一様基板状態に応じて判定アルゴリズムを異ならせる。
　第１ノズル３０の吐出状態に対する監視処理の一例は図８のフローチャートと同様である。まず、ステップＳ１１において、環境状態特定部９１は環境状態がパターン基板状態であるのか、一様基板状態であるのかを判定する。具体的な一例として、環境状態特定部９１は、基板Ｗのパターンの有無を示す基板データを処理制御部９３から受け取ってもよい。処理制御部９３は基板データを、例えば、基板処理装置１００よりも上流側の装置またはオペレータの入力により得ることができる。処理制御部９３は、主搬送ロボット１０３を制御して基板Ｗを処理ユニット１に搬入するときに、基板データを環境状態特定部９１に与えてもよい。環境状態特定部９１は基板データに基づいて、環境状態がパターン基板状態であるのか、一様基板状態であるのかを判定してもよい。
　あるいは、基板Ｗのパターンの有無を検出するセンサをチャンバー１０内に設けてもよい。環境状態特定部９１は該センサからのデータに基づいて、環境状態がパターン基板状態であるのか、一様基板状態であるのかを判定してもよい。
　あるいは、環境状態特定部９１は、カメラ７０によって撮像された撮像画像に基づいて基板Ｗのパターンの有無を判定してもよい。例えば、基板保持部２０が主搬送ロボット１０３から基板Ｗを受け取ったとき、つまり、保持搬入工程（ステップＳ１）において、カメラ７０が撮像領域を撮像する。環境状態特定部９１はカメラ７０からの撮像画像を受け取り、撮像画像の例えば基板判定領域Ｒ２１内のばらつき指標を算出する。基板判定領域Ｒ２１は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗの上面を含む領域に設定される。基板判定領域Ｒ２１のばらつき指標が大きければ、基板Ｗはパターン基板であり、基板判定領域Ｒ２１のばらつき指標が小さければ、基板Ｗは一様基板である。
　そこで、環境状態特定部９１はばらつき指標と所定のパターンしきい値とを比較する。パターンしきい値は、例えばシミュレーションまたは実験により、予め設定される。環境状態特定部９１は、該ばらつき指標がパターンしきい値以上であるときに、基板Ｗにパターンが形成されていると判定する。言い換えれば、環境状態特定部９１は環境状態がパターン基板状態であると判定する。一方、環境状態特定部９１は、ばらつき指標がパターンしきい値未満であるときに、基板Ｗにパターンが形成されていないと判定する。言い換えれば、環境状態特定部９１は環境状態が一様基板状態であると判定する。なお、基板判定領域Ｒ２１ではなく基板判定領域Ｒ１が用いられてもよい。
　次にステップＳ１２において、カメラ７０が液処理工程（ステップＳ３）中に撮像領域を撮像して撮像画像を生成し、該撮像画像を制御部９に出力する。カメラ７０は液処理工程において、撮像領域を所定の時間間隔で繰り返し撮像してもよい。これにより、第１ノズル３０の吐出状態を液処理工程の全期間において監視できる。
　次にステップＳ１３において、監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態に応じた判定手順で、撮像画像に基づいて監視対象物の状態を監視する。つまり、監視処理部９２は、液処理工程において撮像された撮像画像に基づいて、第１ノズル３０の吐出状態を判定する。図１２は、監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。
　まず、監視処理部９２は、吐出判定領域Ｒ２内の基板Ｗの上面にパターンが形成されているのか否かを判定する（ステップＳ３１）。監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態によってパターンの有無を認識できる。
　基板Ｗにパターンが形成されていないとき、つまり、環境状態が一様基板状態であるときには、監視処理部９２はばらつき指標と所定の偏差しきい値との比較により、第１ノズル３０の吐出状態を監視する（ステップＳ３２）。以下、具体的に説明する。
　まず、監視処理部９２は撮像画像（図１０参照）の吐出判定領域Ｒ２内の画素値のばらつき指標を算出する。ばらつき指標は例えば標準偏差であってもよい。環境状態が一様基板状態である場合には、液滴Ｌ１が生じていなければ、ばらつき指標は小さく、液滴が生じていれば、ばらつき指標は大きくなる。
　そこで、監視処理部９２はばらつき指標と所定の偏差しきい値とを比較する。偏差しきい値は例えばシミュレーションまたは実験などにより、予め設定される。監視処理部９２は、ばらつき指標が偏差しきい値以上であるときに、液滴Ｌ１が生じていると判定する。つまり、監視処理部９２は、吐出状態に関する異常（ここではぼた落ち）が生じていると判定する。一方で、ばらつき指標が偏差しきい値未満であるときには、監視処理部９２は液滴Ｌ１が生じていないと判定する。つまり、監視処理部９２は吐出状態が正常であると判定する。
　一方で、基板Ｗにパターンが形成されているとき、つまり、環境状態がパターン基板状態であるときには、監視処理部９２は学習済みモデルに基づいて、第１ノズル３０の吐出状態を監視する（ステップＳ３３）。以下、具体的に説明する。
　学習済みモデルは、例えば、深層学習などの機械学習アルゴリズムに基づいて生成されるモデル（アルゴリズム）である。学習済みモデルは、入力された撮像画像を、次の２つの第１カテゴリおよび第２カテゴリのいずれかに分類する。第１カテゴリは、液滴Ｌ１が生じていないことを示すカテゴリであり、第２カテゴリは液滴Ｌ１が生じていることを示すカテゴリである。このような学習済みモデルは、例えば、複数の学習データに対する正しいカテゴリ（ラベル）を対応付けた教師データを学習モデルで学習させることにより、生成される。
　監視処理部９２は、液処理工程においてカメラ７０によって撮像された撮像画像（図１１参照）を学習済みモデルに入力する。監視処理部９２は学習済みモデルが撮像画像を分類することにより、液滴Ｌ１の有無を判定する。
　以上のように、撮像画像の吐出判定領域Ｒ２に、基板Ｗの一様な上面が含まれているときには、監視処理部９２はばらつき指標と偏差しきい値との比較により、第１ノズル３０の吐出状態を監視する。このため、監視処理部９２はより簡易な処理で吐出状態を監視することができる。具体的には、監視処理部９２はより簡易な処理で液滴Ｌ１の有無を判定することができる。したがって、制御部９の負荷を軽減することができる。しかも、一様基板状態では、ばらつき指標と偏差しきい値との比較を用いた判定精度は、学習済みモデルを用いるときの判定精度よりも高い。
　一方で、撮像画像の吐出判定領域Ｒ２に、パターンが形成された基板Ｗの上面が含まれているときには、監視処理部９２は学習済みモデルに基づいて第１ノズル３０の吐出状態を監視する。このため、基板Ｗの上面にパターンが形成された状態であっても、監視処理部９２はより高い精度で吐出状態を監視することができる。
　＜ガード監視＞
　次に、処理ユニット１がガード部４０を監視する場合を説明する。上述のように、ガード部４０の昇降状態は、各工程に応じて相違する。以下では、一例として、外ガード４３のみがガード処理位置に位置する状態で、処理ユニット１が外ガード４３の高さ位置を監視する場合について述べる。
　図１３は、カメラ７０によって撮像された撮像画像の一例を概略的に示す図である。図１３の撮像画像において、外ガード４３のみがガード処理位置に位置している。
　図１３では、監視処理に用いられるガード判定領域Ｒ３も示されている。ガード判定領域Ｒ３は、外ガード４３の位置判定に用いられる領域である。ガード判定領域Ｒ３は、正常にガード処理位置に位置するときの外ガード４３の少なくとも一部を含む領域であり、図１３の例では、外ガード４３の上端周縁の一部を含む領域に設定される。より具体的には、撮像画像において、外ガード４３の楕円状の上端周縁のうち上側部分の一部を含むように、ガード判定領域Ｒ３が設定される。
　また、ここでは、参照画像Ｍ３が予め設定される。参照画像Ｍ３は、ガード判定領域Ｒ３と同じ領域の画像であり、外ガード４３が正常にガード処理位置で停止したときにカメラ７０が撮像した正常撮像画像に基づいて生成される。この参照画像Ｍ３は記憶部９４に予め記憶される。
　撮像画像のガード判定領域Ｒ３と参照画像Ｍ３との類似度が高ければ、外ガード４３は正常にガード処理位置に位置していると考えられる。そこで、監視処理部９２は後に詳述するように、ガード判定領域Ｒ３と参照画像Ｍ３との類似度を算出し、該類似度と所定のガードしきい値（しきい値に相当）とを比較する。類似度がガードしきい値よりも高ければ、外ガード４３は正常にガード処理位置に位置していると判定される。
　ところで、処理ユニット１が未だ処理液を基板Ｗに供給していない時点でカメラ７０が撮像領域を撮像すると、撮像画像には処理液は含まれない。よって、ガード判定領域Ｒ３にも当然に処理液は含まれていない。
　その一方で、処理ユニット１が回転中の基板Ｗに処理液を供給すると、処理液は基板Ｗの周縁から飛散し、その飛散した処理液がガード部４０の内周面に付着する。図１４は、基板Ｗの周縁から処理液が飛散したときの撮像画像の一例を概略的に示す図である。図１４の撮像画像においては、第１ノズル３０から液柱状の処理液が吐出されており、該処理液は基板Ｗの上面を広がって、基板Ｗの周縁から飛散する。飛散した処理液の一部は、ガード判定領域Ｒ３内にも含まれている。
　以上のように、基板Ｗに処理液が供給されて基板Ｗの周縁から処理液が飛散している場合もあれば、処理液が未だ基板Ｗに供給されず、基板Ｗから処理液が飛散していない場合もある。言い換えれば、環境状態は、基板Ｗから飛散する処理液が存在する液有状態（第１環境状態に相当）と、該処理液が存在しない液無状態（第２環境状態に相当）とを含む。液有状態では、処理液は外ガード４３の内周面に衝突し、液無状態では、処理液は外ガード４３に衝突しない。
　処理液がガード判定領域Ｒ３に含まれている場合には、たとえ外ガード４３が正常にガード処理位置に位置していたとしても、ガード判定領域Ｒ３と参照画像Ｍ３との類似度は低くなり得る。なぜなら、撮像画像のガード判定領域Ｒ３には処理液が含まれているのに対して、参照画像Ｍ３には処理液が含まれていないからである。この場合、外ガード４３が正常にガード処理位置に位置していても、類似度がガードしきい値を下回り得る。類似度がガードしきい値を下回ると、処理ユニット１は外ガード４３の異常を誤検出してしまう。
　そこで、監視処理部９２は外ガード４３の監視処理において、ガードしきい値を液有状態および液無状態に応じて異なる値に設定する。
　外ガード４３の高さ位置に対する監視処理の一例は、図８のフローチャートと同様である。すなわち、ステップＳ１１において、環境状態特定部９１は環境状態が液有状態であるのか、液無状態であるのかを判定する。具体的な一例として、環境状態特定部９１は、処理制御部９３からのデータに基づいて環境状態を特定してもよい。例えば、処理制御部９３から、第１ノズル３０がノズル処理位置で処理液を吐出していることを示すデータが環境状態特定部９１に与えられてもよい。環境状態特定部９１は該データを受け取ったときに、環境状態が液有状態であると判定し、該データを受け取っていないときに、環境状態が液無状態であると判定してもよい。
　あるいは、環境状態特定部９１は、カメラ７０からの撮像画像に基づいて環境状態を特定してもよい。この場合、ステップＳ１１はステップＳ１２（撮像工程）の後に実行される。例えば、環境状態特定部９１は撮像画像の吐出判定領域Ｒ２内の画素値に基づいて、処理液の吐出の有無を判定してもよい。第１ノズル３０から液柱状の処理液が吐出されているときの吐出判定領域Ｒ２内の画素値は、第１ノズル３０から処理液が吐出されていないときの吐出判定領域Ｒ２内の画素値と相違するので、環境状態特定部９１は吐出判定領域Ｒ２内の画素値に基づいて液柱状の処理液の吐出の有無を判定することができる。例えば、環境状態特定部９１は吐出判定領域Ｒ２内の画素値の統計値（例えば総和）が所定の液柱範囲内であるときに、第１ノズル３０から液柱状の処理液が吐出されていると判定してもよい。言い換えれば、環境状態特定部９１は環境状態が液有状態であると判定してもよい。また、環境状態特定部９１は該統計値（例えば総和）が所定の液柱範囲外であるときに、第１ノズル３０から処理液が吐出されていないと判定してもよい。言い換えれば、環境状態特定部９１は環境状態が液無状態であると判定してもよい。
　ステップＳ１２において、カメラ７０が撮像領域を撮像して撮像画像を生成し、該撮像画像を制御部９に出力する。ここでは、外ガード４３がガード処理位置に位置する液処理工程（ステップＳ３）において、カメラ７０が撮像領域を撮像し続けてもよい。これにより、外ガード４３の高さ位置を液処理工程の全期間において監視できる。
　液処理工程においては、まず、処理制御部９３がガード昇降機構５５に対して、外ガード４３をガード処理位置に移動させるための制御信号を出力する。ガード昇降機構５５は該制御信号に基づいて、外ガード４３をガード処理位置に移動させる。そして、外ガード４３がガード位置で停止するのに十分な時間が経過した第１時点よりも後の第２時点において、処理制御部９３はバルブ３５を開いて第１ノズル３０から処理液を吐出させる。
　ガード昇降機構５５が正常に作動すれば、カメラ７０が第１時点以後に撮像領域を撮像した撮像画像には、ガード処理位置に位置する外ガード４３が含まれる。以下では、カメラ７０が第１時点以後に撮像した場合について述べる。
　次にステップＳ１３において、監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態に応じた判定手順で、撮像画像に基づいて外ガード４３の高さ位置を監視する。図１５は、監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。
　まず、監視処理部９２は、ガード判定領域Ｒ３内に処理液が含まれているか否かを判定する（ステップＳ４１）。監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態によって処理液の有無を認識できる。
　処理液がないとき、つまり、環境状態が液無状態であるときには、監視処理部９２は、後述の外ガード４３の監視に用いるガードしきい値として、第１ガードしきい値（第１しきい値に相当）を設定する（ステップＳ４２）。第１ガードしきい値は比較的に大きい値であり、例えば予め設定される。
　次に、監視処理部９２は、撮像画像のガード判定領域Ｒ３および参照画像Ｍ３の類似度を算出し、該類似度とガードしきい（ここでは、第１ガードしきい値）との比較により、外ガード４３の位置を監視する（ステップＳ４３）。類似度は特に限定されないものの、例えば、画素値の差分の二乗和、画素値の差分の絶対値の和、正規化相互相関および零平均正規化相互相関などの公知の類似度であってもよい。ガード判定領域Ｒ３と参照画像Ｍ３との類似度が高ければ、外ガード４３は正常にガード処理位置で停止していると考えられる。
　監視処理部９２は、類似度がガードしきい値以上であるときに、外ガード４３が正常にガード処理位置に位置していると判定し、類似度がガードしきい値未満であるときに、外ガード４３に関して異常が生じていると判定する。
　一方で、処理液があるとき、つまり、環境状態が液有状態であるときには、監視処理部９２は、ガードしきい値として、第２ガードしきい値（第２しきい値に相当）を設定する（ステップＳ４４）。第２ガードしきい値は第１ガードしきい値よりも小さく、例えば予め設定される。
　次に、監視処理部９２は、撮像画像のガード判定領域Ｒ３および参照画像Ｍ３の類似度と、ガードしきい値（ここでは、第２ガードしきい値）との比較により、外ガード４３の位置を監視する（ステップＳ４３）。監視処理部９２は類似度がガードしきい値以上であるときに、外ガード４３が正常にガード処理位置に位置していると判定し、類似度がガードしきい値未満であるときに、外ガード４３に関して異常が生じていると判定する。
　以上のように、撮像画像のガード判定領域Ｒ３に処理液が含まれていないときには、ガードしきい値として、より大きな第１ガードしきい値が採用される。このため、監視処理部９２はより高い精度で外ガード４３の異常を検出することができる。つまり、類似度の低下要因である処理液がない場合には、ガードしきい値として、大きな第１カードしきい値を用いることで、より厳格に外ガード４３の高さ位置を監視する。これにより、わずかな異常も検出することができる。
　一方で、撮像画像のガード判定領域Ｒ３に処理液が含まれているときには、ガードしきい値として、第１ガードしきい値よりも小さい第２ガードしきい値が採用される。このため、類似度の低下要因である処理液に起因した異常の誤検出を抑制することができる。
　なお、上述の例では、外ガード４３の監視について述べたが、監視対象物がチャックピン２６である場合も同様である。図１３および図１４に例示されるように、撮像画像にはチャックピン２６が含まれている。図１３および図１４の撮像画像においては、チャックピン２６は保持位置に位置しており、基板Ｗの周縁に当接している。チャックピン２６が異常により保持位置に位置していない場合には、基板保持部２０は適切に基板Ｗを保持できない。
　図１３および図１４の撮像画像には、ピン判定領域Ｒ３１も示されている。ピン判定領域Ｒ３１は、正常に保持位置に位置するチャックピン２６の少なくとも一部を含む領域に設定される。図１３では、一つのピン判定領域Ｒ３１のみが示されているものの、実際には、全てのチャックピン２６のそれぞれに対応してピン判定領域Ｒ３１が設定される。
　ここでは、参照画像Ｍ３１が予め設定される。参照画像Ｍ３１は、ピン判定領域Ｒ３１と同じ領域の画像であり、チャックピン２６が正常に保持位置で停止したときにカメラ７０が撮像した正常撮像画像に基づいて生成される。この参照画像Ｍ３１は記憶部９４に予め記憶される。
　撮像画像のピン判定領域Ｒ３１と参照画像Ｍ３１との類似度が高ければ、チャックピン２６は正常に保持位置に位置していると考えられる。そこで、監視処理部９２はピン判定領域Ｒ３１と参照画像Ｍ３１との類似度を算出し、該類似度とピンしきい値とを比較する。監視処理部９２は類似度がピンしきい値以上であるときに、チャックピン２６は保持位置に位置していると判定し、類似度がピンしきい値未満であるときに、チャックピン２６に異常が生じていると判定する。
　ところで、処理ユニット１が基板Ｗに処理液を供給していないときには、チャックピン２６には処理液が衝突しない。図１３の例では、ピン判定領域Ｒ３１内には処理液が含まれていない。
　一方で、処理ユニット１が基板Ｗに処理液を供給しているときには、チャックピン２６には処理液が衝突し得る。具体的には、処理液は基板Ｗの上面を径方向外側に向かって流れ、その一部がチャックピン２６に衝突する。図１４の例では、ピン判定領域Ｒ３１内に処理液が含まれている。この場合、たとえチャックピン２６が正常に保持位置に位置していたとしても、類似度は低下する。
　そこで、監視処理部９２は、外ガード４３と同様に、ピン判定領域Ｒ３１内の処理液の有無に応じてピンしきい値を設定してもよい。より具体的には、監視処理部９２は処理液がないときに、ピンしきい値として、より大きな第１ピンしきい値（第１しきい値に相当）を設定し、処理液があるときには、ピンしきい値として、第１ピンしきい値よりも小さい第２ピンしきい値（第２しきい値に相当）を設定する。
　＜ヒュームの有無＞
　次に、処理液由来のヒュームが発生する場合について述べる。例えば、第１ノズル３０が硫酸と過酸化水素水との混合液（ＳＰＭ液）を処理液として吐出する場合がある。このＳＰＭ液の温度は例えば１５０℃～２００℃とされる。ＳＰＭ液は、例えば、基板Ｗの上面に形成されたレジストを除去することができる。レジストが十分に除去されると、処理ユニット１は硫酸の供給を停止する。硫酸の供給停止後も過酸化水素水は供給されるので、過酸化水素水が第１ノズル３０内の硫酸を押し出して排出する。これにより、以後の諸工程において、第１ノズル３０から硫酸が意図せずに落下する可能性を低減させることができる。
　硫酸の供給の停止後に過酸化水素水を供給するときには、基板Ｗの上面で過酸化水素水の割合が多くなる。よって、多くの過酸化水素水が硫酸と反応し、ヒュームと称される多数の微粒子からなる雰囲気が発生する場合がある。図１６は、ヒュームが生じたときの撮像画像の一例を概略的に示す図である。図１６の例では、撮像画像において、第１ノズル３０の周囲にヒュームが含まれる。
　以上のように、チャンバー１０内の基板Ｗの上方空間では、ヒュームが生じていない場合もあれば、ヒュームが生じている場合もある。つまり、環境状態は、ヒュームが生じているヒューム有状態（第１環境状態に相当）と、ヒュームが生じていないヒューム無状態（第２環境状態に相当）とを含む。
　そして、ヒュームが生じると、図１６から理解できるように、撮像画像におけるコントラストが低下する。コントラストが低下すると、種々の監視対象物についての監視精度が低下するおそれがある。
　そこで、監視処理部９２は、監視対象物に対する監視処理において、ヒューム有状態およびヒューム無状態に応じて、判定アルゴリズムを異ならせる。
　監視処理の一例は図８のフローチャートと同様である。すなわち、ステップＳ１１において、環境状態特定部９１は、環境状態がヒューム有状態であるのか、ヒューム無状態であるのかを判定する。具体的な一例として、環境状態特定部９１は、カメラ７０によって撮像された撮像画像に基づいて環境状態を特定してもよい。この場合、ステップＳ１１はステップＳ１２（撮像工程）の後に実行される。
　例えば環境状態特定部９１は撮像画像のコントラストを算出し、該コントラストが所定のヒューム範囲内であるか否かを判定する。環境状態特定部９１は該コントラストが所定のヒューム範囲内であるときに、ヒュームが生じていると判定し、該コントラストが所定のヒューム範囲外であるときに、ヒュームが生じていないと判定する。ヒューム範囲は例えばシミュレーションまたは実験により、予め設定される。
　なお、環境状態特定部９１は、撮像画像のうちヒュームが生じやすい一部の領域のみのコントラストを算出してもよい。あるいは、ヒュームが生じていないときの参照画像を予め記憶部９４に記憶させ、環境状態特定部９１が撮像画像と該参照画像との比較により、環境状態を特定してもよい。
　ステップＳ１２において、カメラ７０が撮像領域を撮像して撮像画像を生成し、撮像画像を制御部９に出力する。ここでは、液処理工程（ステップＳ３）において、カメラ７０が撮像領域を撮像し続けてもよい。これにより、液処理工程の全期間において監視対象を監視できる。
　次にステップＳ１３において、監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態に応じた判定手順で、撮像画像に基づいて監視対象の状態を監視する。図１７は、監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。
　まず、監視処理部９２はヒュームが生じているか否かを判定する（ステップＳ５１）。監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態によってヒュームの有無を認識できる。
　ヒュームが生じているとき、つまり、環境状態がヒューム有状態であるときには、監視処理部９２は、コントラストを増加させるコントラスト強調処理を撮像画像に対して行って、強調画像データ（以下、単に強調画像と呼ぶ）を生成する（ステップＳ５２）。コントラスト強調処理は、例えば、ヒストグラム均等化法などの公知の処理を含む。強調画像では、例えば第１ノズル３０、第１ノズル３０から吐出された処理液、ガード部４０、チャックピン２６などの各種の物体がより明確に視認される。
　次に、監視処理部９２は強調画像に基づいて監視対象物の状態を監視する（ステップＳ５３）。例えば、監視処理部９２は、強調画像の吐出判定領域Ｒ２に基づいて第１ノズル３０の吐出状態を監視してもよく、あるいは、強調画像のガード判定領域Ｒ３に基づいて外ガード４３の高さ位置を監視してもよく、あるいは、強調画像のピン判定領域Ｒ３１に基づいてチャックピン２６の位置を監視してもよい。
　一方で、ヒュームが生じていないとき、つまり、環境状態がヒューム無状態であるときには、監視処理部９２は撮像画像に対してコントラスト強調処理を行わずに、撮像画像に基づいて監視対象物の状態を監視する（ステップＳ５４）。例えば、監視処理部９２は、撮像画像の吐出判定領域Ｒ２に基づいて第１ノズル３０の吐出状態を監視してもよく、あるいは、撮像画像のガード判定領域Ｒ３に基づいて外ガード４３の高さ位置を監視してもよく、あるいは、撮像画像のピン判定領域Ｒ３１に基づいてチャックピン２６の位置を監視してもよい。
　以上のように、ヒュームが生じているときには、監視処理部９２はコントラスト強調画像に基づいて監視対象を監視する。このため、監視処理部９２はより高い精度で監視対象物の状態を監視することができる。一方で、ヒュームが生じていないときには、監視処理部９２は撮像画像に基づいて監視対象物の状態を監視する。このため、監視処理部９２はコントラスト強調処理を行う必要がなく、制御部９の負荷を軽減することができる。
　上述の例では、監視処理部９２はヒュームの有無に応じてコントラスト強調処理の実行の有無を変更したが、必ずしもこれに限らない。例えば、監視処理部９２はヒューム有状態において、しきい値をより大きい第１しきい値に設定し、ヒューム無状態において、しきい値をより小さい第２しきい値に設定してもよい。あるいは、ヒュームおよび正常な監視対象物を含む第１参照画像と、ヒュームを含まず正常な監視対象物を含む第２参照画像を記憶部９４に記憶しておいてもよい。監視処理部９２は、ヒューム有状態において、撮像画像と第１参照画像との比較により、監視対象物の状態を監視し、ヒューム無状態において、撮像画像と第２参照画像との比較により、監視対象物の状態を監視してもよい。
　＜第２の実施の形態＞
　図１８は、第２の実施の形態にかかる基板処理装置１００Ａの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１００Ａは処理ユニット１Ａを含む。なお、図示を省略するものの、基板処理装置１００Ａは、複数の基板Ｗを収容したキャリアを搬出入するロードポート、および、該ロードポートと処理ユニット１Ａとの間で複数の基板Ｗを搬送する基板搬送部（不図示）などの諸構成を含んでいる。また、基板処理装置１００Ａは複数の処理ユニット１Ａを含んでいてもよい。
　処理ユニット１Ａは、処理槽１５Ａと、リフタ２０Ａと、給液部３０Ａと、排液部４０Ａと、カメラ７０Ａとを含む。
　図１８の例では、チャンバー１０Ａも設けられている。図１８の例では、チャンバー１０Ａは、鉛直上方に開口する箱状の形状を有している。チャンバー１０Ａの上端には、開閉可能な蓋が設けられてもよい。
　処理槽１５Ａは、チャンバー１０Ａ内に設けられており、鉛直上方に開口する箱状の形状を有している。処理槽１５Ａは処理液を貯留する。
　給液部３０Ａは処理液を処理槽１５Ａに供給する。図１８の例では、給液部３０Ａは、ノズル３１Ａと、給液管３２Ａと、バルブ３３Ａとを含む。ノズル３１Ａは処理槽１５Ａ内の下側に設けられている。給液管３２Ａの下流端はノズル３１Ａに接続され、給液管３２Ａの上流端は処理液供給源３４Ａに接続される。処理液供給源３４Ａは、処理液を貯留するタンク（不図示）を有する。
　バルブ３３Ａは給液管３２Ａに設けられている。バルブ３３Ａが開くと、処理液が処理液供給源３４Ａから給液管３２Ａを通じてノズル３１Ａに供給され、ノズル３１Ａの吐出口から処理槽１５Ａに吐出される。バルブ３３Ａが閉じることにより、処理槽１５Ａへの処理液の供給が終了する。
　リフタ２０Ａ（基板保持部に相当）は基板Ｗを保持し、保持した基板Ｗを昇降させる。リフタ２０Ａは複数の基板Ｗを保持することができる。例えば、リフタ２０Ａは、複数の基板Ｗをその厚み方向において互いに間隔を空けて並べた状態で、複数の基板Ｗを保持する。図１８の例では、リフタ２０Ａは、連結板２１Ａと、複数の支持部材２２Ａとを含む。連結板２１Ａはその厚み方向が水平方向に沿う姿勢で設けられている。複数の支持部材２２Ａは、連結板２１Ａの厚み方向に沿って延在する長尺形状を有し、その一端が連結板２１Ａに連結される。各支持部材２２Ａには、複数の基板Ｗがそれぞれ挿入される複数の溝（不図示）が形成される。基板Ｗが支持部材２２Ａの溝に挿入されることで、支持部材２２Ａは起立姿勢で基板Ｗを支持する。
　リフタ２０Ａは、不図示の昇降機構を有し、複数の基板Ｗを処理槽１５Ａの内部の処理位置と、処理槽１５Ａよりも鉛直上方の引き上げ位置との間で昇降させる。昇降機構は例えばボールねじ機構およびモータを有し、連結板２１Ａを昇降させる。これにより、支持部材２２Ａによって支持された複数の基板Ｗも昇降する。リフタ２０Ａが複数の基板を処理位置に下降させることで、複数の基板Ｗを処理液に浸漬させることができる。
　排液部４０Ａは処理槽１５Ａから処理液を外部に排出する。排液部４０Ａは排液管４１Ａと、バルブ４２Ａとを含む。排液管４１Ａの上流端は処理槽１５Ａの例えば底部に接続されており、排液管４１Ａの下流端は外部に接続されている。バルブ４２Ａは排液管４１Ａに設けられている。バルブ４２Ａが開くと、処理液が処理槽１５Ａから排液管４１Ａを通じて外部に供給される。バルブ４２Ａが閉じると、処理液の排出が終了する。
　給液部３０Ａが処理槽１５Ａに処理液を供給することにより、処理槽１５Ａには処理液が貯留され、排液部４０Ａが処理槽１５Ａから処理液を排出することにより、処理槽１５Ａは空になる。なお、ここでいう空とは、処理槽１５Ａの底部の少なくとも一部が処理液に覆われずに露出している状態をいう。
　以上のように、チャンバー１０Ａ内の環境状態として、処理槽１５Ａに処理液が貯留された貯留状態と、処理槽１５Ａが空となる空状態とがある。
　カメラ７０Ａは処理槽１５Ａよりも鉛直上方に設けられており、処理槽１５Ａの内部（具体的には底部）を含む撮像領域を撮像する。図１８の例では、カメラ７０Ａはチャンバー１０Ａよりも上方に設けられる。図１８の例では、カメラ７０Ａは処理槽１５Ａの真上に設けられており、カメラ７０Ａは、その撮像方向が鉛直下方に沿うように設けられている。
　図１８の例では、照明部７１Ａも設けられている。照明部７１Ａも処理槽１５Ａより鉛直上方に設けられている。照明部７１Ａはカメラ７０Ａの撮像領域を照らす。
　このような処理ユニット１Ａにおいても、制御部９は、カメラ７０Ａからの撮像画像に基づいて、チャンバー１０Ａ内の各種構成を監視対象物として監視することができる。具体的な一例として、監視対象物は処理槽１５Ａの底部を含む。この処理槽１５Ａの底部には、基板Ｗの破片が残留することがある。すなわち、リフタ２０Ａによって保持された複数の基板Ｗに欠け（つまり、割れ）が生じると、その破片が処理槽１５Ａの底部に落下する。
　ここでは、リフタ２０Ａが基板Ｗを処理槽１５Ａから引き上げ、基板Ｗを不図示の基板搬送部に渡した後に、カメラ７０Ａが撮像領域を撮像する。制御部９は撮像画像に基づいて、処理槽１５Ａの底部における基板Ｗの破片の有無を判定する。
　ところで、処理槽１５Ａに処理液が貯留された貯留状態では、処理槽１５Ａの底部を視認しにくい。なぜなら、処理槽１５Ａに貯留された処理液の液面で光が反射するからである。このため、処理槽１５Ａの底部に残留する基板Ｗの破片も視認しにくい。一方で、処理槽１５Ａに処理液が貯留されていない空状態では、処理槽１５Ａの底部を視認しやすい。
　そこで、監視処理部９２は、処理槽１５Ａの底部に対する監視処理において、しきい値を貯留状態および空状態に応じて異なる値に設定する。
　処理槽１５Ａの底部に対する監視処理の一例は図８のフローチャートと同様である。すなわち、ステップＳ１１において、環境状態特定部９１は、環境状態が貯留状態であるのか、空状態であるのかを判定する。具体的な一例として、環境状態特定部９１は、処理制御部９３からのデータに基づいて環境状態を特定してもよい。例えば処理制御部９３は、給液部３０Ａに処理液を供給させたときに、貯留状態を示すデータを環境状態特定部９１に与え、排液部４０Ａに処理液を排出させて処理槽１５Ａを空にしたときに、空状態を示すデータを環境状態特定部９１に出力してもよい。
　あるいは、チャンバー１０Ａ内に処理槽１５Ａ内の処理液の有無を検出するセンサを設けてもよい。環境状態特定部９１は該センサの検出結果に基づいて環境状態を判定してもよい。
　あるいは、環境状態特定部９１は、カメラ７０によって撮像された撮像画像に基づいて環境状態を特定してもよい。この場合、ステップＳ１１はステップＳ１２の後に実行される。処理槽１５Ａに処理液が貯留されているときには、処理液の液面の揺らぎによって、時系列的に撮像された複数の撮像画像は互いに相違し得る。一方で、処理槽１５Ａが空であれば、時系列的に撮像された複数の撮像画像は理想的には互いに一致する。そこで、環境状態特定部９１は、時系列的に撮像された撮像画像のフレーム間差分を算出し、該フレーム間差分に基づいて環境状態を特定してもよい。例えばフレーム間差分の総和が所定の液しきい値以上であるときに、環境状態特定部９１は処理槽１５Ａに処理液が貯留されていると判定する。言い換えれば、環境状態特定部９１は環境状態が貯留状態であると判定する。一方で、該総和が液しきい値未満であるときに、環境状態特定部９１は処理槽１５Ａに処理液が貯留されていないと判定する。言い換えれば、環境状態特定部９１は環境状態が空状態であると判定する。液しきい値は例えばシミュレーションまたは実験により、予め設定される。
　ステップＳ１２において、カメラ７０Ａが撮像領域を撮像して撮像画像を生成し、撮像画像を制御部９に出力する。ここでは、カメラ７０Ａは、リフタ２０Ａが複数の基板Ｗを保持してない状態で、処理槽１５Ａの底部を含む撮像領域を撮像する。
　次にステップＳ１３において、監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態に応じた判定手順で、撮像画像に基づいて処理槽１５Ａの内部の基板Ｗの破片の有無を判定する。図１９は、第２の実施の形態にかかる監視工程の具体的な一例を示すフローチャートである。
　まず、監視処理部９２は、処理槽１５Ａに処理液が貯留されているか否かを判定する（ステップＳ６１）。監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態によって処理液の有無を認識できる。
　処理液がないとき、つまり、環境状態が空状態であるときには、監視処理部９２は、後述の基板Ｗの破片の有無の監視に用いる破片しきい値として、第１破片しきい値を設定する（ステップＳ４２）。第１破片しきい値は比較的に大きい値であり、例えば予め設定される。
　次に、監視処理部９２は、撮像画像と破片監視用の参照画像との類似度を算出する。ここでいう破片監視用の参照画像とは、処理槽１５Ａが空であり、かつ、基板Ｗの破片が存在していない処理槽１５Ａの底部を含む画像である。参照画像は、例えば、処理槽１５Ａが空であり、かつ、処理槽１５Ａの内部に基板Ｗの破片が残留していない状態でカメラ７０が撮像した正常撮像画像に基づいて生成される。
　監視処理部９２は該類似度と破片しきい値（ここでは、第１破片しきい値）との比較により、基板Ｗの破片の有無を判定する（ステップＳ６３）。撮像画像と破片監視用の参照画像との類似度が高ければ、基板Ｗの破片が残留していないと考えられる。
　監視処理部９２は、類似度が破片しきい値以上であるときに、破片が残留していないと判定し、類似度が破片しきい値未満であるときに、破片が残留していると判定する。
　一方で、処理液があるとき、つまり、環境状態が貯留状態であるときには、監視処理部９２は、破片しきい値として、第２破片しきい値を設定する（ステップＳ６２）。第２破片しきい値は第１破片しきい値よりも小さく、例えば予め設定される。
　次に、監視処理部９２は、撮像画像と破片監視用の参照画像との類似度と、破片しきい値（ここでは、第２破片しきい値）との比較により、基板Ｗの破片の有無を判定する（ステップＳ６３）。監視処理部９２は類似度が規定の破片しきい値以上であるときに、破片が残留していないと判定し、類似度が破片しきい値未満であるときに、破片が生じていると判定する。
　以上のように、処理槽１５Ａに処理液が貯留されていないときには、破片しきい値として、より大きい第１破片しきい値が採用される。このため、監視処理部９２はより高い精度で破片（異常）を検出することができる。つまり、類似度の低下要因である処理液が貯留されていない場合には、破片しきい値として、より大きな第１破片しきい値を用いることで、より厳格に破片の有無を判定する。これにより、微小な破片も検出することができる。
　一方で、処理槽１５Ａに処理液が貯留されていないときには、破片しきい値として、第１破片しきい値よりも低い第２破片しきい値が採用される。このため、処理液の液面反射に起因した破片の誤検出を抑制することができる。
　＜第３の実施の形態＞
　第３の実施の形態では、監視処理部９２は、第１環境状態に対応した第１学習済みモデルと、第２環境状態に対応した第２学習済みモデルとを、環境状態に応じて用いる。第１学習済みモデルとは、深層学習などの機械学習アルゴリズムを用いて生成された学習済みモデルであり、第１環境状態で撮像された第１学習データに基づいて生成される。第１ノズル３０の位置を監視する場合には、基板有状態（第１環境状態）で撮像された第１学習データが用いられる。具体的には、基板有状態において、第１ノズル３０が正常にノズル処理位置に位置したときに撮像された複数の第１学習データとそのラベル（正常）とを含む教師データと、基板有状態において第１ノズル３０がノズル処理位置に位置していないときに撮像された第１複数の学習データとそのラベル（異常）とを含む教師データとを用いて、学習モデルで学習することで、第１学習済みモデルが生成される。第１学習済みモデルは、撮像画像を、正常であることを示す正常カテゴリ、および、異常であることを示す異常カテゴリのいずれかに分類する。
　第２学習済みモデルとは、深層学習などの機械学習アルゴリズムを用いて生成された学習済みモデルであり、第２環境状態で撮像された学習データに基づいて生成される。第１ノズル３０の位置を監視する場合、基板無状態（第２環境状態）で撮像された第２楽手データが用いられる。具体的には、基板無状態において、第１ノズル３０が正常にノズル処理位置に位置したときに撮像された複数の第２学習データとそのラベル（正常）とを含む教師データと、基板無状態において第１ノズル３０がノズル処理位置に位置していないときに撮像された複数の第２学習データとそのラベル（異常）とを含む教師データとを用いて、学習モデルで学習することで、第２学習済みモデルが生成される。第２学習済みモデルは、撮像画像を正常カテゴリおよび異常カテゴリのいずれかに分類する。
　第３の実施の形態における監視処理のフローチャートは図８と同様である。ただし、監視処理部９２は環境状態に応じて学習済みモデルを異ならせる。図２０は、第３の実施の形態にかかる監視工程の一例を示すフローチャートである。
　まず、監視処理部９２は、撮像画像における基板Ｗの有無を判定する（ステップＳ７１）。監視処理部９２は、環境状態特定部９１によって特定された環境状態によって基板Ｗの有無を認識できる。
　基板Ｗがあるとき、つまり、環境状態が基板有状態であるときには、監視処理部９２は第１学習済みモデルを用いて第１ノズル３０の位置を監視する（ステップＳ７２）。より具体的には、監視処理部９２は撮像画像を第１学習済みモデルに入力し、第１学習済みモデルが撮像画像を正常カテゴリおよび異常カテゴリのいずれかに分類する。
　基板Ｗがないとき、つまり、環境状態が基板無状態であるときには、監視処理部９２は第２学習済みモデルを用いて第１ノズル３０の位置を監視する（ステップＳ７３）。より具体的には、監視処理部９２は撮像画像を第２学習済みモデルに入力し、第２学習済みモデルが撮像画像を正常カテゴリおよび異常カテゴリのいずれかに分類する。
　以上のように、第３の実施の形態によれば、基板有状態では、基板Ｗを含む学習データに基づいて生成された第１学習済みモデルが用いられる。基板有状態では、撮像画像には基板Ｗが含まれるので、基板Ｗを含む第１学習データに基づいて学習した第１学習済みモデルは、該撮像画像を高い精度で分類することができる。言い換えれば、監視処理部９２はより高い精度で第１ノズル３０の位置を監視することができる。
　また、基板無状態では、基板Ｗを含まない学習データに基づいて生成された第２学習済みモデルが用いられる。基板無状態では、撮像画像には基板Ｗが含まれないので、基板Ｗを含まない第２学習データに基づいて生成された第２学習済みモデルは、該撮像画像を高い精度で分類することができる。言い換えれば、監視処理部９２はより高い精度で第１ノズル３０の位置を監視することができる。
　なお、上述の例では、基板Ｗの有無について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、第１または第２の実施の形態で述べたように、処理液の有無に応じた第１学習済みモデルおよび第２学習済みモデルを用意し、環境状態に応じて第１学習済みモデルおよび第２学習済みモデルを用いてもよい。要するに、撮像領域において、監視対象物の周囲に物体を含む第１学習データに基づいて生成された第１学習済みモデルと、監視対象物の周囲に物体を含まない第２学習データに基づいて生成された第２学習済みモデルとを用意し、環境状態（物体有状態および物体無状態）に応じて第１学習済みモデルおよび第２学習済みモデルを用いればよい。
　＜他の実施例＞
　＜参照画像＞
　上述では、環境状態に応じた参照画像を用いた監視処理の具体例において、第１環境状態および第２環境状態の一例として、それぞれ、基板有状態（物体有状態に相当）および基板無状態（物体無状態に相当）を採用した（図６および図７も参照）。しかしながら、必ずしもこれに限らない。
　例えば、第１環境状態および第２環境状態として、既述の液有状態（物体有状態に相当）および液無状態（物体無状態に相当）を採用してもよい。つまり、物体有状態および物体無状態における物体が、処理液であってもよい。この場合の監視対象としては、例えば、ガード部４０、チャックピン２６もしくは処理槽１５Ａを採用することができる。ガード部４０が監視対象である場合、液有状態においてガード部４０が正常な位置で停止している第１参照画像と、液無状態においてガード部４０が正常な位置で停止している第２参照画像を予め設定し、環境状態に応じて、第１参照画像および第２参照画像のいずれか一方を用いればよい。チャックピン２６が監視対象である場合の監視処理も同様である。処理槽１５Ａが監視対象である場合には、処理液が貯留された液有状態において処理槽１５Ａが正常である第１参照画像と、処理液が貯留されていない液無状態において処理槽１５Ａが正常である第２参照画像を予め設定し、環境状態に応じて、第１参照画像および第２参照画像のいずれか一方を用いればよい。
　また、第１環境状態および第２環境状態として、既述のヒューム有状態（物体有状態に相当）およびヒューム無状態（物体無状態に相当）を採用してもよい。つまり、物体有状態および物体無状態における物体が、基板Ｗよりも上方に生じる処理液由来のヒュームであってもよい。この場合の監視対象としては、例えば、ガード部４０あるいはチャックピン２６を採用することができる。ガード部４０が監視対象である場合、ヒューム有状態においてガード部４０が正常な位置に位置している第１参照画像と、ヒューム無状態においてガード部４０が正常な位置に位置している第２参照画像を予め設定し、環境状態に応じて、第１参照画像および第２参照画像のいずれか一方を用いればよい。チャックピン２６が監視対象であるときの監視処理も同様である。
　＜しきい値＞
　上述の例では、環境状態に応じたしきい値を用いた監視処理において、第１環境状態および第２環境状態の一例として、それぞれ液有状態（物体有状態に相当）および液無状態（物体無状態に相当）を採用して説明した（図１３および図１４も参照）。しかしながら、必ずしもこれに限らない。
　例えば、第１環境状態および第２環境状態として、既述の基板有状態（物体有状態に相当）および基板無状態（物体無状態に相当）を採用してもよい。つまり、物体有状態および物体無状態における物体が、基板保持部２０における基板Ｗであってもよい。この場合の監視対象として、例えば、第１ノズル３０を採用することができる。具体的には、基板有状態における第１ノズル３０を含む参照画像を予め設定し、テンプレートマッチングにより、第１ノズル３０の位置を算出する。そして、環境状態が基板有状態であるときには、算出した第１ノズル３０の位置と目標位置との差が、より高い第１しきい値以上であるときに、第１ノズル３０に関する異常が生じていると判定し、環境状態が基板無状態であるときには、該差が、より低い第２しきい値以上であるときに、該異常が生じていると判定してもよい。
　また、第１環境状態および第２環境状態として、既述のパターン基板状態（物体有状態に相当）および一様基板状態（物体無状態に相当）を採用してもよい。つまり、物体有状態および物体無状態における物体が、基板Ｗにおけるパターンであってもよい。この場合の監視対象として、例えば、第１ノズル３０を採用することができる。具体的には、一様基板状態における第１ノズル３０を含む参照画像を予め設定し、テンプレートマッチングにより第１ノズル３０の位置を算出する。そして、環境状態が一様基板状態であるときには、算出した第１ノズル３０の位置と目標位置との差が、より高い第１しきい値以上であるときに、異常が生じていると判定し、環境状態がパターン基板状態であるときには、該差が、より低い第２しきい値以上であるときに、異常が生じていると判定してもよい。
　また、第１環境状態および第２環境状態として、既述のヒューム有板状態（物体有状態に相当）およびヒューム無状態（物体無状態に相当）を採用してもよい。つまり、物体有状態および物体無状態における物体が、ヒュームであってもよい。この場合の監視対象として、例えば、第１ノズル３０またはガード部４０を採用することができる。監視対象が第１ノズル３０である場合は、上述と同様である。ガード部４０が監視対象である場合、ヒューム無状態において正常に位置するガード部４０を含む参照画像を予め設定し、環境状態がヒューム無状態であるときには、撮像画像と参照画像との類似度が、より高い第１しきい値未満であるときに、ガード部４０に関する異常が生じていると判定し、環境状態がヒューム有状態であるときには、該類似度が、より低い第２しきい値未満であるときに、該異常が生じていると判定してもよい。
　また、第１環境状態および第２環境状態として、既述の液有状態（物体有状態に相当）および液無状態（物体無状態に相当）を採用してもよい。この場合の監視対象として、例えば、処理槽１５Ａを採用してもよい。この場合、液無状態において正常な処理槽１５Ａを含む参照画像を予め設定し、環境状態が液無状態であるときには、撮像画像と参照画像との類似度が、より高い第１しきい値未満であるときに、処理槽１５Ａに関する異常が生じていると判定し、環境状態が液有状態であるときには、該類似度が、より低い第２しきい値未満であるときに、該異常が生じていると判定してもよい。
　＜機械学習＞
　環境状態に応じた学習済みモデルを用いた監視処理においても、第１環境状態および第２環境状態は上述の例に限らない。例えば、第１環境状態および第２環境状態として、既述のヒューム有状態（物体有状態に相当）およびヒューム無状態（物体無状態に相当）を採用してもよい。この場合、監視対象として、例えば、ガード部４０を採用してもよい。この場合、ヒュームがない状態の複数の教師データに基づいて生成された学習済みモデルと、ヒュームがある状態の複数の教師データに基づいて生成された学習済みモデルとを用いる。環境状態がヒューム有状態であるときには、ヒューム有状態に応じた学習済みモデルに撮像画像を入力して、ガード部４０に関する異常の有無を判定し、環境状態がヒューム無状態であるときには、ヒューム無状態に応じた学習済みモデルに撮像画像を入力して、ガード部４０に関する異常の有無を判定してもよい。
　また、第１環境状態および第２環境状態として、既述の液有状態（物体有状態に相当）および液無状態（物体無状態に相当）を採用してもよい。この場合、監視対象として、例えば、ガード部４０、チャックピン２６または処理槽１５Ａを採用してもよい。具体的には、処理液がない状態の複数の教師データに基づいて生成された学習済みモデルと、処理液がある状態の複数の教師データに基づいて生成された学習済みモデルとを用いる。環境状態が液有状態であるときには、液有状態に応じた学習済みモデルに撮像画像を入力して、ガード部４０、チャックピン２６または処理槽１５Ａに関する異常の有無を判定し、環境状態が液無状態であるときには、液無状態に応じた学習済みモデルに撮像画像を入力して、該異常の有無を判定してもよい。
　以上のように、基板処理装置１００および監視方法は詳細に説明されたが、上記の説明は、全ての局面において、例示であって、これら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、この開示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。上記各実施形態およ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。
　１０，１０Ａ　チャンバー
　１００　基板処理装置
　２０　基板保持部
　２０Ａ　基板保持部（リフタ）
　２６　チャックピン
　３０　ノズル（第１ノズル）
　６０　ノズル（第２ノズル）
　６８　ノズル（第３ノズル）
　４１　ガード（内ガード）
　４２　ガード（中ガード）
　４３　ガード（外ガード）
　７０，７０Ａ　カメラ
　９，９Ａ　カメラ
　９４　記憶部
　Ｓ１１　環境状態特定工程（ステップ）
　Ｓ１２　撮像工程（ステップ）
　Ｓ１３　監視工程（ステップ）
　Ｗ　基板

Claims (13)

  1. 　チャンバーと、
    　前記チャンバー内において基板を保持する基板保持部と、
    　前記チャンバー内の監視対象物を含む撮像領域を撮像して、撮像画像データを生成するカメラと、
    　前記撮像領域内の環境状態を特定し、前記環境状態が第１環境状態であるときに、前記第１環境状態に対応した第１判定手順で、前記撮像画像データに基づいて、前記監視対象物の状態を監視し、前記環境状態が前記第１環境状態とは異なる第２環境状態であるときに、前記第２環境状態に対応し且つ前記第１判定手順と異なる第２判定手順で、前記撮像画像データに基づいて前記監視対象物の前記状態を監視する制御部と
    を備える、基板処理装置。
  2. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　前記制御部は、前記撮像画像データに基づいて前記環境状態を特定する、基板処理装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
    　前記環境状態に対応した複数の参照画像データが記録された記憶部をさらに備え、
    　前記制御部は、
    　前記環境状態が前記第１環境状態であるときに、前記第１判定手順として、前記撮像画像データと、前記第１環境状態に対応した第１参照画像データとの比較に基づいて前記監視対象物の前記状態を監視し、
    　前記環境状態が前記第２環境状態であるときに、前記第２判定手順として、前記撮像画像データと、前記第２環境状態に対応した第２参照画像データとの比較に基づいて前記監視対象物の前記状態を監視する、基板処理装置。
  4. 　請求項３に記載の基板処理装置であって、
    　前記第１環境状態は、前記撮像領域内に所定の物体が存在する状態を含み、
    　前記第２環境状態は、前記撮像領域内に前記物体が存在しない状態を含み、
    　前記第１参照画像データは、前記物体と前記監視対象物とを含む画像であり、
    　前記第２参照画像データは、前記物体を含まず、前記監視対象物を含む画像である、基板処理装置。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　前記第１判定手順のアルゴリズムと前記第２判定手順のアルゴリズムは、互いに相違する、基板処理装置。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　前記第１判定手順で用いられる、前記監視対象物の前記状態を監視するためのしきい値は、前記第２判定手順で用いられる、前記監視対象物の前記状態を監視するためのしきい値と相違する、基板処理装置。
  7. 　請求項６に記載の基板処理装置であって、
    　参照画像データが記録された記憶部をさらに備え、
    　前記第１環境状態は、前記撮像領域内に所定の物体が存在する状態を含み、
    　前記第２環境状態は、前記撮像領域内に前記物体が存在しない状態を含み、
    　前記参照画像データは、前記物体を含まず、前記監視対象物を含む画像であり、
    　前記制御部は、
    　前記環境状態が前記第１環境状態であるときに、前記第１判定手順として、前記撮像画像データと、前記参照画像データとの類似度を、第１しきい値と比較して、前記監視対象物の前記状態を監視し、
    　前記環境状態が前記第２環境状態であるときに、前記第２判定手順として、前記撮像画像データと、前記参照画像データとの類似度を、前記第１しきい値よりも小さい第２しきい値と比較して、前記監視対象物の前記状態を監視する、基板処理装置。
  8. 　請求項４または請求項７に記載の基板処理装置であって、
    　前記基板保持部によって保持された前記基板よりも上方のノズル処理位置から前記基板に処理液を供給するノズルをさらに備え、
    　前記物体は、前記基板よりも上方に生じる、前記処理液由来のヒュームを含む、基板処理装置。
  9. 　請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　前記第１環境状態は、前記撮像領域内に所定の物体が存在する状態を含み、
    　前記第２環境状態は、前記撮像領域内に前記物体が存在しない状態を含み、
    　前記制御部は、前記第１判定手順として、前記撮像画像データを第１学習済みモデルに入力し、前記第２判定手順として、前記撮像画像データを第２学習済みモデルに入力し、
    　前記第１学習済みモデルは、前記監視対象物および前記物体を含む複数の学習データに基づいて生成された学習済みモデルであって、前記撮像画像データを、正常であることを示す正常カテゴリおよび異常であることを示す異常カテゴリのいずれかに分類し、
    　前記第２学習済みモデルは、前記物体を含まず前記監視対象物を含む複数の学習データに基づいて生成された学習済みモデルであって、前記撮像画像データを前記正常カテゴリおよび前記異常カテゴリのいずれかに分類する、基板処理装置。
  10. 　請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    　前記監視対象物は、前記基板保持部のチャックピン、前記基板保持部によって保持された前記基板に処理液を供給するノズル、および、前記基板保持部によって保持された前記基板の周縁から飛散した前記処理液を受け止める筒状のガードの少なくともいずれか一つを含む、基板処理装置。
  11. 　請求項５に記載の基板処理装置であって、
    　前記基板保持部によって保持された前記基板よりも上方のノズル処理位置から前記基板に処理液を供給するノズルをさらに備え、
    　前記第１環境状態は、前記基板保持部によって保持された前記基板の上面にパターンが形成されたパターン基板状態を含み、
    　前記第２環境状態は、前記基板保持部によって保持された前記基板の上面にパターンが形成されていない一様基板状態を含み、
    　前記制御部は、
    　前記環境状態が前記一様基板状態であるときに、前記第１判定手順として、前記撮像画像データにおいて前記ノズルの直下に位置する吐出判定領域内の画素値のばらつきを示す指標を算出し、前記指標としきい値との比較に基づいて、前記ノズルから落下した前記処理液の液滴の有無を判定し、
    　前記環境状態が前記パターン基板状態であるときに、前記第２判定手順として、前記撮像画像データを学習済みモデルに入力して前記液滴の有無を判定する、基板処理装置。
  12. 　請求項５に記載の基板処理装置であって、
    　前記基板保持部によって保持された前記基板に処理液を供給するノズルをさらに備え、
    　前記第１環境状態は、前記基板保持部によって保持された前記基板よりも上方に前記処理液由来のヒュームが生じているヒューム有状態を含み、
    　前記第２環境状態は、前記ヒュームが生じていないヒューム無状態を含み、
    　前記制御部は、
    　前記環境状態が前記ヒューム有状態であるときに、前記第１判定手順として、前記撮像画像データに対してコントラスト強調処理を行って強調画像データを生成し、前記強調画像データに基づいて、前記監視対象物の前記状態を監視し、
    　前記環境状態が前記ヒューム無状態であるときに、前記第２判定手順として、前記コントラスト強調処理を行わずに、前記撮像画像データに基づいて前記監視対象物の前記状態を監視する、基板処理装置。
  13. 　基板を保持する基板保持部を収容するチャンバー内の監視対象物を含む撮像領域内の環境状態を特定する環境状態特定工程と、
    　前記撮像領域をカメラが撮像して、撮像画像データを生成する撮像工程と、
    　前記環境状態が第１環境状態であるときに、前記第１環境状態に対応した第１判定手順で、前記撮像画像データに基づいて、前記監視対象物の状態を監視し、前記環境状態が前記第１環境状態とは異なる第２環境状態であるときに、前記第２環境状態に対応し且つ前記第１判定手順と異なる第２判定手順で、前記撮像画像データに基づいて前記監視対象物の前記状態を監視する監視工程と
    を備える、監視方法。
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