KR101955804B1 - 변위 검출 장치, 변위 검출 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

기준 위치에 대한 위치 결정 대상물의 실공간에 있어서의 변위를, 뛰어난 정밀도로 검출할 수 있는 기술을 제공한다. 변위 검출 장치는, 위치 결정 대상물 또는 위치 결정 대상물과 일체적으로 변위하는 물체를 촬상 대상물로 하여, 상기 촬상 대상물을 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 수단과, 촬상 수단에 의해 촬상된 화상으로부터 촬상 대상물을 검출하고, 검출된 촬상 대상물의 화상 내에 있어서의 위치에 의거해, 위치 결정 대상물의 변위를 검출하는 변위 검출 수단을 구비하고, 변위 검출 수단은, 화상 내에 있어서 촬상 대상물이 검출된 위치와 소정의 기준 위치의 거리에, 화상 내에 있어서의 촬상 대상물의 크기에 따라서 정해지는 계수를 곱한 값으로부터 위치 결정 대상물의 변위량을 구한다.

Description

변위 검출 장치, 변위 검출 방법 및 기판 처리 장치{DISPLACEMENT DETECTING APPARATUS, DISPLACEMENT DETECTING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

이 발명은, 공간 내에서 이동되어 위치 결정되는 위치 결정 대상물의, 기준 위치에 대한 변위를 검출하는 기술에 관한 것이다.

이동 가능한 위치 결정 대상물의 위치를 검출하거나, 혹은 위치 결정 대상물이 지정된 위치에 위치 결정되어 있는지 아닌지를 판정하기 위한 기술로서, 카메라 등의 촬상 수단을 사용해 위치 결정 대상물을 촬상하고, 화상 해석에 의해서 화상 내에 있어서의 위치 결정 대상물의 위치를 검출하는 것이 행해진다. 예를 들면 일본국 특허 공개 2015-152475호 공보에 기재된 기술에서는, 기판에 대해 이동 가능하게 구성되어 처리액 등을 토출하는 처리 노즐이 위치 결정 대상물이 된다. 그리고, 카메라에 의해 촬상된 화상 중에서의 처리 노즐의 변위량에 촬상 배율에 따른 비례 계수를 곱한 값이, 근사적으로 실공간에서의 변위량을 표시하는 것이 된다.

상기 종래 기술과 같은 기판 처리 장치에 있어서는, 위치 결정 대상물인 처리 노즐의 위치 결정의 양부는, 미리 지정된 적정 위치를 기준 위치로 했을 때의 위치 결정 대상물의 변위량이 허용 범위 내에 들어가 있는지 아닌지에 따라서 판정된다. 이 때 평가되는 변위량은, 당연히 실공간 내의 것이어야 한다.

한편, 촬상된 화상 내에서 검출되는 위치 결정 대상물의 위치 어긋남량, 즉 기준 위치와의 사이의 거리는, 반드시 실공간 내에서의 변위량과는 일치하지 않는다. 즉, 위치 결정 대상물의 이동 모습이나 촬상 수단과의 위치 관계에 따라서, 화상 내에서 검출되는 위치 어긋남량의 크기와 실공간에 있어서의 변위량 사이에는 일반적으로 비선형의 관계가 있다.

예를 들면, 실공간에서의 변위량이 동일해도, 위치 결정 대상물이 촬상 수단에 비교적 가까운 위치에 있을 때에는 화상 내에서의 변위도 비교적 커지는 반면, 보다 먼 쪽에 있을 때에는 화상 내에서의 변위는 작아진다. 따라서, 위치 결정 수단과 촬상 수단 사이의 거리에 따라서, 화상 내에서의 변위량을 실공간에서의 변위량으로 환산하기 위한 계수를 다르게 할 필요가 발생한다. 이와 같이, 화상 내에서의 변위량에 일정한 비례 계수를 곱해 실공간에서의 변위량으로 하는 방법에서는, 검출 정밀도가 불충분해지는 경우가 있다.

이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 기준 위치에 대한 위치 결정 대상물의 실공간에 있어서의 변위를, 뛰어난 정밀도로 검출할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 발명의 일 양태는, 상기 목적을 달성하기 위해, 위치 결정 대상물을 이동시켜 위치 결정하는 이동 수단과, 위치 결정 대상물을 촬상 대상물로 하거나, 또는 위치 결정 대상물의 변위에 수반해 위치 결정 대상물과 일체적으로 변위하는 물체를 촬상 대상물로 하여, 촬상 대상물을 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 수단과, 촬상 수단에 의해 촬상된 화상으로부터 촬상 대상물을 검출하고, 검출된 촬상 대상물의 화상 내에 있어서의 위치에 의거해, 위치 결정 대상물의 변위를 검출하는 변위 검출 수단을 구비하고, 변위 검출 수단은, 화상 내에 있어서 촬상 대상물이 검출된 위치와 소정의 기준 위치의 거리에, 화상 내에 있어서의 촬상 대상물의 크기에 따라서 정해지는 계수를 곱한 값으로부터 위치 결정 대상물의 변위량을 구하는 변위 검출 장치이다.

또, 이 발명의 다른 양태는, 이동 수단에 의해 이동되어 위치 결정되는 위치 결정 대상물의 변위를 검출하는 변위 검출 방법으로서, 상기 목적을 달성하기 위해, 위치 결정 대상물을 촬상 대상물로 하거나, 또는 위치 결정 대상물의 변위에 수반해 위치 결정 대상물과 일체적으로 변위하는 물체를 촬상 대상물로 하여, 촬상 대상물을 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 공정과, 촬상 공정에서 촬상된 화상으로부터 촬상 대상물을 검출하고, 검출된 촬상 대상물의 화상 내에 있어서의 위치에 의거해, 위치 결정 대상물의 변위를 검출하는 변위 검출 공정을 구비하고, 변위 검출 공정에서는, 화상 내에 있어서 촬상 대상물이 검출된 위치와 소정의 기준 위치의 거리에, 화상 내에 있어서의 촬상 대상물의 크기에 따라서 정해지는 계수를 곱한 값으로부터, 기준 위치에 대한 위치 결정 대상물의 변위량이 구해진다.

이와 같이 구성된 발명에서는, 촬상 대상물과 촬상 수단 사이의 거리에 따라서 화상 내에서의 변위량과 실공간에서의 변위량의 관계가 변화한다는 문제에 대응하여, 양자간의 거리에 상관없이 실공간에서의 위치 결정 대상물의 변위량을 정밀하게 구하는 것이 가능하다. 그 이유는 이하와 같다.

촬상 대상물이 촬상 수단에 가까운 위치에 있는 경우, 촬상 대상물이 화상 내에서 차지하는 면적은 비교적 커져, 촬상 대상물이 움직였을 때의 화상 내에서의 변위도 비교적 커진다. 한편, 촬상 대상물이 보다 먼 위치에 있는 경우, 화상 내에서는 비교적 작게 비춰져, 실공간에서의 이동도 화상 내에서는 겉보기상 비교적 작은 변위로서 나타난다. 바꿔 말하면, 예를 들면 화소수로 표시할 수 있는 화상 내에서의 변위량이 같아도, 실공간에 있어서의 변위량은, 촬상 대상물이 촬상 수단에 가까운 위치에 있을 때보다 멀리 있을 때가 크다.

그래서 본 발명에서는, 화상 내에서 검출된 촬상 대상물의 위치와 기준 위치 사이의 거리와, 화상 내에서의 촬상 대상물의 크기에 따라서 정해지는 계수를 곱한 값에 의거해, 실공간에서의 위치 결정 대상물의 변위량이 구해진다. 이렇게 함으로써, 화상 내에서 검출된 변위량을 실공간에서의 변위량으로 환산할 때, 화상 내에 있어서의 촬상 대상물의 크기, 즉 촬상 대상물과 촬상 수단의 거리에 따른 계수를 적용할 수 있다. 이와 같이 촬상 대상물과 촬상 수단의 거리를 계수에 반영시켜 환산을 행함으로써, 거리의 차이에 기인하는 산출 오차를 억제해, 실공간에 있어서의 위치 결정 대상물의 변위량을 정밀하게 구하는 것이 가능해진다.

또, 이 발명의 다른 양태는, 워크를 유지하는 유지 수단과, 유체를 토출해 워크에 공급하는 노즐과, 노즐을 위치 결정 대상물로 하는 상기 구성의 변위 검출 장치를 구비하는 기판 처리 장치이다. 이러한 발명에서는, 워크에 대한 노즐의 위치가 화상으로부터 정밀하게 구해지므로, 노즐의 위치를 적절하게 관리한 상태로 워크에 대한 처리를 실행할 수 있어, 처리를 양호하게 진행시킬 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에서는, 화상 내에서의 변위량에서 실공간에서의 변위량으로 환산할 때, 촬상 대상물과 촬상 수단의 거리를 계수에 반영시킨다. 이렇게 함으로써, 거리의 차이에 기인하는 산출 오차를 억제해, 실공간에 있어서의 위치 결정 대상물의 변위량을 정밀하게 구할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태인 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 한 기판 처리 유닛의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 화살표방향 단면 및 기판 처리 유닛의 제어부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 기판 처리 유닛의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 5는 챔버 내를 촬상한 화상의 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 노즐을 촬상한 화상의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 노즐 위치의 산출 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 8은 노즐 위치에 의한 노즐 사이즈의 변동의 예를 나타내는 도면이다.
도 9a는 노즐 직경을 구하는 방법의 일례를 나타내는 제1의 도면이다.
도 9b는 노즐 직경을 구하는 방법의 일례를 나타내는 제2의 도면이다.
도 10은 환산 계수를 사전에 설정하기 위한 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 11a는 노즐의 처리 위치의 일부를 나타내는 제1의 도면이다.
도 11b는 노즐의 처리 위치의 일부를 나타내는 제2의 도면이다.
도 12a는 환산식 산출의 원리를 나타내는 제1의 도면이다.
도 12b는 환산식 산출의 원리를 나타내는 제2의 도면이다.
도 13은 환산식의 산출 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 14는 보정 테이블의 예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 적용 가능한 기판 처리 장치를 구비하는 기판 처리 시스템의 개요에 대해서 설명한다. 이하에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 포토마스크용 유리 기판, 액정 표시용 유리 기판, 플라즈마 표시용 유리 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판 등의 각종 기판을 말한다. 이하에서는 주로 반도체 기판의 처리에 이용되는 기판 처리 시스템을 예로 들어 도면을 참조하여 설명하는데, 위에서 예시한 각종 기판의 처리에도 본 발명을 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태인 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 보다 상세하게는, 도 1은 본 발명을 적절하게 적용 가능한 기판 처리 장치를 포함하는 기판 처리 시스템의 일 양태의 평면도이다. 이 기판 처리 시스템(1)은, 각각이 서로 독립적으로 기판에 대해 소정의 처리를 실행 가능한 기판 처리 유닛(1A, 1B, 1C, 1D)과, 이들 기판 처리 유닛(1A~1D)과 외부 사이에서 기판의 수도(受渡)를 행하기 위한 인덱서 로봇(도시 생략)이 배치된 인덱서부(1E)와, 시스템 전체의 동작을 제어하는 제어부(80)(도 3)를 구비하고 있다. 또한, 기판 처리 유닛의 설치 수는 임의이며, 또 이와 같이 수평 방향으로 배치된 4개의 기판 처리 유닛을 1단분으로 하여, 이것이 상하 방향으로 복수의 단으로 쌓여진 구성이어도 된다.

기판 처리 유닛(1A~1D)은, 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 설치 위치에 따라서 각 부의 레이아웃이 일부 상이하지만, 각 유닛이 구비하는 구성 부품 및 그 동작은 서로 동일하다. 그래서, 이하에서는 이들 중 1개의 기판 처리 유닛(1A)에 대해서 그 구성 및 동작을 설명하고, 다른 기판 처리 유닛(1B~1D)에 대해서는 자세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에 의해서 나타나는 바와 같이, 기판 처리 유닛(1A~1D)의 각각은, 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 본 발명의 「기판 처리 장치」로서의 기능과, 상기 처리를 행하는 노즐을 본 발명의 「위치 결정 대상물」로 하는 「변위 검출 장치」로서의 기능을 갖는 것이다.

도 2는 한 기판 처리 유닛의 구조를 나타내는 평면도이다. 또, 도 3은 도 2의 A-A화살표방향 단면 및 기판 처리 유닛의 제어부의 구성을 나타내는 도면이다. 기판 처리 유닛(1A)은, 반도체 웨이퍼 등의 원반형상의 기판(W)에 대해 처리액에 의한 세정이나 에칭 처리 등의 습식 처리를 실시하기 위한 매엽식 습식 처리 유닛이다. 이 기판 처리 유닛(1A)에서는, 챔버(90)의 천정 부분에 팬 필터 유닛(FFU)(91)이 설치되어 있다. 이 팬 필터 유닛(91)은, 팬(911) 및 필터(912)를 갖고 있다. 따라서, 팬(911)의 작동에 의해 도입된 외부 분위기가 필터(912)를 통해 챔버(90) 내의 처리 공간(SP)에 공급된다. 기판 처리 시스템(1)은 클린룸 내에 설치된 상태로 사용되고, 처리 공간(SP)에는 상시 클린 에어가 보내어진다.

챔버(90)의 처리 공간(SP)에는 기판 유지부(10)가 설치되어 있다. 이 기판 유지부(10)는, 기판 표면을 상방을 향한 상태로 기판(W)을 대략 수평 자세로 유지하여 회전시키는 것이다. 이 기판 유지부(10)는, 기판(W)보다 약간 큰 외경을 갖는 원반형상의 스핀 베이스(111)와, 대략 연직 방향으로 연장되는 회전 지지축(112)이 일체적으로 결합된 스핀 척(11)을 갖고 있다. 회전 지지축(112)은 모터를 포함하는 척 회전 기구(113)의 회전축에 연결되어 있다. 이에 의해, 제어부(80)의 척 구동부(85)로부터의 구동에 의해 스핀 척(11)이 회전축(연직축) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 이들 회전 지지축(112) 및 척 회전 기구(113)는, 원통형상의 케이싱(12) 내에 수용되어 있다. 또, 회전 지지축(112)의 상단부에는, 스핀 베이스(111)가 일체적으로 나사 등의 체결 부품에 의해서 연결되고, 스핀 베이스(111)는 회전 지지축(112)에 의해 대략 수평 자세로 지지되고 있다. 따라서, 척 회전 기구(113)가 작동함으로써, 스핀 베이스(111)가 연직축 둘레로 회전한다. 제어부(80)는, 척 구동부(85)를 통해 척 회전 기구(113)를 제어하여, 스핀 베이스(111)의 회전 속도를 조정하는 것이 가능하다.

스핀 베이스(111)의 주연부 부근에는, 기판(W)의 주단부를 파지하기 위한 복수개의 척 핀(114)이 세워져 설치되어 있다. 척 핀(114)은, 원형의 기판(W)을 확실하게 유지하기 위해서 3개 이상 설치되어 있으면 되고(이 예에서는 6개), 스핀 베이스(111)의 주연부를 따라서 등각도 간격으로 배치되어 있다. 척 핀(114)의 각각은, 기판(W)의 외주 단면을 누르는 누름 상태와, 기판(W)의 외주 단면으로부터 멀어지는 해방 상태 사이를 전환 가능하게 구성되어 있다.

스핀 베이스(111)에 대해 기판(W)이 수도될 때에는, 복수의 척 핀(114)의 각각이 해방 상태가 된다. 한편, 기판(W)을 회전시켜 소정의 처리를 행할 때에는, 복수의 척 핀(114)의 각각이 누름 상태가 된다. 이와 같이 누름 상태로 함으로써, 척 핀(114)은 기판(W)의 주단부를 파지하여 그 기판(W)을 스핀 베이스(111)로부터 소정 간격을 두고 대략 수평 자세로 유지할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)은 그 표면을 상방을 향하게 하고, 이면을 하방을 향하게 한 상태로 지지된다. 또한, 척 핀(114)으로는, 상기로 한정되지 않고 다양한 공지의 구성을 이용할 수 있다. 또, 기판을 유지하는 기구로는 척 핀에 한정하지 않고, 예를 들면 기판 이면을 흡인해 기판(W)을 유지하는 진공 척이 이용되어도 된다.

케이싱(12)의 주위에는, 스핀 척(11)에 수평 자세로 유지되고 있는 기판(W)의 주위를 포위하도록, 스플래시 가드(20)가 스핀 척(11)의 회전축을 따라서 승강 가능하게 설치되어 있다. 이 스플래시 가드(20)는 회전축에 대해 대략 회전 대칭인 형상을 갖고 있고, 각각 스핀 척(11)과 동심원형상으로 배치되어 기판(W)으로부터 비산하는 처리액을 받는 복수단의(이 예에서는 2단의) 가드(21)와, 가드(21)로부터 흘러내리는 처리액을 받는 액받이부(22)를 구비하고 있다. 그리고, 제어부(80)에 설치된 도시하지 않은 가드 승강 기구가 가드(21)를 단계적으로 승강시킴으로써, 회전하는 기판(W)으로부터 비산하는 약액이나 린스액 등의 처리액을 분별하여 회수하는 것이 가능하게 되어 있다.

스플래시 가드(20)의 주위에는, 에칭액 등의 약액, 린스액, 용제, 순수, DIW(탈이온수) 등 각종의 처리액을 기판(W)에 공급하기 위한 액 공급부가 적어도 1개 설치된다. 이 예에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 3세트의 처리액 토출부(30, 40, 50)가 설치되어 있다. 처리액 토출부(30)는, 제어부(80)의 암 구동부(83)에 의해 구동되어 연직축 둘레로 회동 가능하게 구성된 회동축(31)과, 상기 회동축(31)으로부터 수평 방향으로 연장 설치된 암(32)과, 암(32)의 선단에 하향으로 부착된 노즐(33)을 구비하고 있다. 암 구동부(83)에 의해 회동축(31)이 회동 구동됨으로써, 암(32)이 연직축 둘레로 요동한다. 이에 의해 노즐(33)은, 도 2에 있어서 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 스플래시 가드(20)보다 외측의 퇴피 위치(도 3에 실선으로 나타낸 위치)와 기판(W)의 회전 중심의 상방 위치(도 3에 점선으로 나타낸 위치) 사이를 왕복 이동한다. 노즐(33)은, 기판(W)의 상방에 위치 결정된 상태로, 제어부(80)의 처리액 공급부(84)로부터 공급되는 소정의 처리액을 토출해, 기판(W)의 표면에 처리액을 공급한다.

마찬가지로, 처리액 토출부(40)는, 암 구동부(83)에 의해 회동 구동되는 회동축(41)과, 이것에 연결된 암(42)과, 암(42)의 선단에 설치되어 처리액 공급부(84)로부터 공급되는 처리액을 토출하는 노즐(43)을 구비하고 있다. 또, 처리액 토출부(50)는, 암 구동부(83)에 의해 회동 구동되는 회동축(51)과, 이것에 연결된 암(52)과, 암(52)의 선단에 설치되어 처리액 공급부(84)로부터 공급되는 처리액을 토출하는 노즐(53)을 구비하고 있다. 또한, 처리액 토출부의 수는 이것으로 한정되지 않고, 필요에 따라서 증감되어도 된다.

또한, 도 2에 있어서의 이점쇄선은 각 노즐(33, 43, 53)의 이동 궤적을 나타낸다. 이것으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 암(32, 42, 52)의 요동에 의해, 각 노즐(33, 43, 53)은, 퇴피 위치로부터, 기판(W)의 회전 중심을 넘어 퇴피 위치로부터 먼 쪽의 기판(W) 주연부까지 도달하는 수평면 상의 원호를 따라서 이동한다. 각 노즐로부터의 처리액의 토출은, 노즐이 기판(W)의 상방에 위치 결정 고정된 상태, 기판(W)의 상방을 이동하는 상태 중 어느 상태에서도 가능하다. 이에 의해 다양한 습식 처리가 실현 가능하게 되어 있다.

스핀 척(11)의 회전에 의해 기판(W)이 소정의 회전 속도로 회전한 상태로, 이들 처리액 토출부(30, 40, 50)가 노즐(33, 43, 53)을 순차적으로 기판(W)의 상방에 위치시켜 처리액을 기판(W)에 공급함으로써, 기판(W)에 대한 습식 처리가 실행된다. 처리의 목적에 따라서, 각 노즐(33, 43, 53)로부터는 서로 상이한 처리액이 토출되어도 되고, 동일한 처리액이 토출되어도 된다. 또, 1개의 노즐로부터 2종류 이상의 처리액이 토출되어도 된다. 기판(W)의 회전 중심 부근에 공급된 처리액은, 기판(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 외측으로 퍼져, 최종적으로는 기판(W)의 주연부로부터 측방으로 떨쳐내어진다. 기판(W)으로부터 비산한 처리액은 스플래시 가드(20)의 가드(21)에 의해서 받아져 액받이부(22)에 의해 회수된다.

또한, 기판 처리 유닛(1A)에는, 처리 공간(SP) 내를 조명하는 조명부(71)와, 챔버 내를 촬상하는 카메라(72)가 인접하여 설치되어 있다. 조명부(71)는 예를 들면 LED 램프를 광원으로 하는 것이며, 카메라(72)에 의한 촬상을 가능하게 하기 위해서 필요한 조명광을 처리 공간(SP) 내에 공급한다. 카메라(72)는 연직 방향에 있어서 기판(W)보다 높은 위치에 설치되어 있고, 그 촬상 방향(즉 촬상 광학계의 광축 방향)은, 기판(W)의 상면을 촬상하기 위해, 기판(W) 표면의 대략 회전 중심을 향해 비스듬한 하향으로 설정되어 있다. 이에 의해, 카메라(72)는 스핀 척(11)에 의해 유지된 기판(W)의 표면 전체를 그 시야에 포함한다. 수평 방향에는, 도 2에 있어서 파선 사이의 범위가 카메라(72)의 시야에 포함된다.

또한, 조명부(71) 및 카메라(72)는, 챔버(90) 내에 설치되어도 되고, 또 챔버(90)의 외측에 설치되어, 챔버(90)에 설치된 투명창을 통해 기판(W)에 대해 조명 또는 촬상을 행하도록 구성되어도 된다. 처리액의 부착이나 처리 분위기로의 폭로를 방지한다는 관점에서는, 이들은 챔버(90)의 외부에 설치되는 것이 바람직하다.

카메라(72)에 의해 취득된 화상 데이터는 제어부(80)의 화상 처리부(86)에 주어진다. 화상 처리부(86)는, 화상 데이터에 대해, 후술하는 보정 처리나 패턴 매칭 처리 등의 화상 처리를 실시한다. 상세한 것은 후술하지만, 이 실시형태에 있어서는, 카메라(72)에 의해 촬상된 화상에 의거해, 각 노즐(33, 43, 53)의 위치 결정 상태 및 기판(W)의 유지 상태가 판정된다. 또, 챔버(90)에 대한 카메라(72)의 부착 위치 자체가 적정 위치로부터 어긋나 버리는 경우도 있을 수 있는데, 본 실시형태는 이 상태에도 대응할 수 있는 구성으로 되어 있다.

이들 목적을 위해서, 챔버(90)의 내벽면(901) 중 카메라(72)의 시야 내에 들어가는 복수 개소에, 위치 기준이 되는 얼라인먼트 마크(61~64)가 고정되어 있다. 챔버(90) 내에 있어서의 얼라인먼트 마크(61~64)의 설치 위치는 미리 정해져 있다.

즉, 조명부(71)로부터 조사된 조명광이 얼라인먼트 마크(61~64)의 표면에서 반사되어, 그 반사광이 카메라(72)에 입사하도록, 얼라인먼트 마크(61~64)가 배치된다. 카메라(72)에 의해 촬상되는 화상에 포함되는 얼라인먼트 마크(61~64)가, 카메라(72), 각 노즐(33, 43, 53) 및 기판(W)의 위치나 자세를 평가하기 위한 위치 기준으로서 이용된다.

상기한 것 외에, 이 기판 처리 시스템(1)의 제어부(80)에는, 미리 정해진 처리 프로그램을 실행해 각 부의 동작을 제어하는 CPU(81)와, CPU(81)에 의해 실행되는 처리 프로그램이나 처리 중에 생성되는 데이터 등을 기억 보존하기 위한 메모리(82)와, 처리의 진행 상황이나 이상의 발생 등을 필요에 따라서 사용자에게 알리기 위한 표시부(87)가 설치되어 있다. 또한, 제어부(80)는 각 기판 처리 유닛(1A~1D) 마다 개별적으로 설치되어도 되고, 또 기판 처리 시스템(1)에 1세트만 설치되어 각 기판 처리 유닛(1A~1D)을 통괄적으로 제어하도록 구성되어도 된다. 또, CPU(81)가 화상 처리부로서의 기능을 겸비하고 있어도 된다.

다음에, 이상과 같이 구성된 기판 처리 유닛(1A)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 설명을 생략하지만, 다른 기판 처리 유닛(1B~1D)도 동일하게 동작한다. 기판 처리 유닛(1A)은, 인덱서부(1E)를 통해 외부로부터 반입되는 기판(W)을 받아들여, 기판(W)을 회전시키면서 각종의 처리액을 공급하여 습식 처리를 실행한다. 습식 처리로는 각종 처리액을 이용한 많은 공지 기술이 있으며, 그 임의의 것들을 적용 가능하다.

도 4는 기판 처리 유닛의 동작을 나타내는 플로차트이다. 이 동작은, CPU(81)가 미리 정해진 처리 프로그램을 실행함으로써 실현된다. 기판(W)이 기판 처리 유닛(1A)에 반입되면, 스핀 척(11), 보다 구체적으로는 스핀 베이스(111)의 주연부에 설치된 복수의 척 핀(114)에 올려놓아진다(단계 S101). 기판(W)이 반입될 때에는 스핀 베이스(111)에 설치된 척 핀(114)은 해방 상태가 되어 있다. 기판(W)이 올려놓아진 후, 척 핀(114)이 누름 상태로 전환되어 기판(W)이 척 핀(114)에 의해 유지된다. 이 상태에서, 카메라(72)에 의해 챔버(90) 내의 촬상이 행해진다(단계 S102).

도 5는 챔버 내를 촬상한 화상의 예를 모식적으로 나타낸 도면이다. 기판(W)을 내려다보는 위치에 설치된 카메라(72)에 의해 촬상되는 화상 I1에는, 스핀 베이스(111)에 올려놓아진 기판(W), 그것을 둘러싸는 스플래시 가드(20), 처리액 토출부(30, 40), 및 얼라인먼트 마크(61~64) 등의 각 부재가 포함된다. 또한, 여기에서는 카메라(72)가 챔버(90)에 대해 적정 위치에 부착되어 있는 것으로 한다.

도 5 및 이하의 화상예에서는, 화상의 좌측 상부 모서리를 원점으로 하여, 횡방향을 X방향, 종방향을 Y방향으로 한다. 화상 내의 각 위치는, 원점으로부터 우측방향으로 연장되는 X좌표, 및 원점으로부터 하측방향으로 연장되는 Y좌표에 의해 표시되는 XY화상 평면 상의 좌표에 의해 특정할 수 있다.

얼라인먼트 마크(61~64)는, 챔버 내벽(901) 중, 카메라(72)의 시야에 들어가고, 또한 기판(W)이나 처리액 토출부(30, 40) 등의 챔버(90) 내의 각 부재에 의해 차폐되지 않는 위치에, 분산하여 배치된다. 즉, 얼라인먼트 마크(61, 64)는 각각 화상 I1의 상하 방향에 있어서의 중간 정도에서 횡방향으로는 각각이 좌단 및 우단 가까이에 비춰지는 위치에 배치된다. 또 얼라인먼트 마크(62, 63)는 화상 I1의 상단 가까이에서 좌우에 이격 배치된다. 얼라인먼트 마크(61~64)가 이와 같이 분산 배치됨으로써, 후술하는 카메라(72)의 위치 어긋남 검출에 있어서의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

얼라인먼트 마크(61~64)의 소재나 형상은 임의이지만, 조명부(71)에 의한 조명하에서, 위치 검출에 충분한 콘트라스트로 카메라(72)가 촬상할 수 있는 것임이 바람직하다. 촬상된 화상으로부터, 그 형상이 높은 정밀도로 검출 가능한 것이 보다 바람직하다. 이 기판 처리 유닛(1A)에 있어서의 얼라인먼트 마크(61~64)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 직사각형의 플레이트 부재에 「+」형상의 마크가 부여된 것이다. 예를 들면 스테인리스제의 플레이트 부재에 상기 마크를 각인 또는 도장에 의해 형성한 것을 이용할 수 있다. 이러한 특징을 갖는 얼라인먼트 마크를 설치함으로써, 얼라인먼트 마크의 위치뿐만 아니라, 화상 내에서의 회전이나 사이즈의 검출을 높은 정밀도로 행할 수 있다.

카메라(72)와 조명부(71)가 근접 배치된 본 유닛(1A)과 같이, 조명광의 입사 방향과 카메라(72)의 광축 방향이 대체로 일치하는 경우에는, 플레이트 부재 또는 마크 중 적어도 한쪽이 재귀성 반사재에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 얼라인먼트 마크로부터의 반사광을 확실하게 카메라(72)에 입사시켜, 고광량으로 콘트라스트가 높은 얼라인먼트 마크의 상을 촬상할 수 있다. 그 결과, 얼라인먼트 마크의 위치 검출 정밀도를 보다 높일 수 있다.

도 5에 있어서 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 처리액을 토출하는 노즐(33, 43)은 수평 이동 가능하게 되어 있다. 이들이 기판(W) 상의 소정 위치에 위치 결정된 상태로 처리액이 토출되어 기판(W)에 대한 처리가 행해진다. 또, 도 5에는 나타나 있지 않은 노즐(53)(도 2)도, 도 5에 있어서 파선으로 궤적을 나타낸 바와 같이, 기판(W) 상으로 이동했을 때에는 카메라(72)의 시야에 들어오게 된다. 카메라(72)에 의해 촬상되는 화상을 이용하여, 처리 실행시의 노즐 위치가 적정한지 아닌지를 판정할 수 있다. 이에 의해, 부적절한 위치에 배치된 노즐에 의한 부적절한 처리가 회피되어, 기판(W)을 안정적으로 처리하는 것이 가능하다.

단, 예를 들면 기판(W)의 반입출시에 있어서의 어떠한 부재와의 접촉이나, 처리시의 진동 등에 의해서 카메라(72) 자체가 챔버(90)에 대해 위치 어긋남을 일으키고 있을 가능성이 있다. 이것에 기인하는 노즐 위치의 오검출을 방지할 필요가 있다. 이 실시형태에서는, 챔버(90)의 내벽면(901)에 얼라인먼트 마크(61~64)가 고정되어 있고, 챔버(90) 내에 있어서의 얼라인먼트 마크(61~64) 각각의 위치는 불변이다. 따라서, 카메라(72)가 챔버(90)에 대해 적정한 위치에 부착된 상태로 카메라(72)에 의해 촬상되는 화상에 대해서는, 각 얼라인먼트 마크(61~64)의 위치는 미리 정확하게 알고 있다.

이에 따라, 촬상된 화상에 있어서 얼라인먼트 마크(61~64)가 소정의 위치에 있는지 아닌지에 의해서, 카메라(72)의 위치 어긋남의 유무를 판정하는 것이 가능하다. 복수의 얼라인먼트 마크(61~64)가, 화상 중에서는 분산된 위치에 나타나도록 배치되어 있다. 그 때문에, 화상 내에서의 이들 위치 검출 결과로부터, 카메라(72)의 위치 어긋남의 유무나 그 크기, 방향 등을 검출하는 것이 가능하다.

도 4로 되돌아와 플로차트의 설명을 계속한다. 단계 S102에 있어서 촬상된 챔버(90) 내의 화상을 이용하여, 상기 원리에 의거해 화상 내에서의 얼라인먼트 마크(61~64)의 위치가 검출된다(단계 S103). 그 검출 결과에 의거해 카메라(72)의 위치 어긋남량이 평가된다. 위치 어긋남량이 미리 정해진 허용 범위 내이면(단계 S104에 있어서 YES), 단계 S105 이후의 처리가 실행된다. 한편, 위치 어긋남량이 허용 범위를 초과하고 있는 경우에는(단계 S104에 있어서 NO), 예를 들면 표시부(87)에 소정의 에러 메시지가 표시됨으로써 카메라 이상이 발생했던 것이 사용자에게 통지되고(단계 S121), 처리가 종료된다.

어떠한 원인으로 카메라(72)가 크게 어긋나, 어느 한 얼라인먼트 마크가 촬상 시야로부터 벗어나 버리는 경우도 생각할 수 있다. 이러한 경우, 상기 얼라인먼트 마크의 위치를 검출할 수 없게 된다. 이 상태는 추후의 검출에도 지장을 초래하는 것은 분명하며, 이 경우에도 카메라 이상으로 봐도 된다.

이 기판 처리 유닛(1A)에서는, 상기와 같이 하여 카메라(72)의 위치 어긋남이 검출된다. 그 상태에서, 작은 위치 어긋남이 있는 경우에는 화상 처리에 의해서 보정되는 것을 전제로 하여 처리가 계속되는 한편, 보정에 의해서도 검출 정밀도의 저하를 피할 수 없는 큰 위치 어긋남이 있는 경우에는 처리가 중지된다. 이에 의해, 어느 정도의 카메라(72)의 위치 어긋남은 허용되어 처리가 계속된다. 기판 처리에 직접 기여하지 않는 카메라(72)의 위치 어긋남에 의해서 처리 전체가 정지해버리는 것은 처리의 스루풋 및 시스템의 가동률을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 상기와 같이 하면, 이러한 사태가 발생할 확률을 낮출 수 있다. 한편, 큰 위치 어긋남이 있는 경우에는 처리를 중지함으로써, 기판에 대해 부적절한 처리가 이루어지는 것이 방지된다.

구해진 카메라(72)의 위치 어긋남량이 허용 범위 내였던 경우, 그 때의 위치 어긋남량을 나타내는 정보가 메모리(82)에 기억된다(단계 S105). 이 정보는, 나중에 노즐의 위치 검출을 행할 때의 보정 정보로서 이용된다. 또한, 메모리(82)에 기억되는 정보는, 얼라인먼트 마크(61~64)마다의 위치 정보여도 되고, 그들로부터 산출된 카메라(72)의 위치 어긋남량의 정보여도 된다. 어느 정보도, 화상으로부터 검출된 각 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 반영해 카메라(72)의 위치 어긋남량을 지표하는 것인 점에는 다르지 않다.

이어서, 스핀 척(11)에 의한 기판(W)의 유지가 적정한지 아닌지가 판정된다(단계 S106). 기판(W)이 스핀 베이스(111)에 대해 비스듬한 상태나 회전 중심에 대해 편심한 상태로 올려놓아져 있으면, 스핀 척(11)의 회전시에 기판(W)이 탈락하거나 이상 진동이 발생하거나 한다는 문제가 일어날 수 있다. 이것을 회피하기 위해서, 스핀 척(11)을 회전시키기 전에 기판(W)의 유지 상태가 판정된다. 유지 상태의 판정에 대해서는, 예를 들면 화상으로부터 검출되는 기판(W)의 자세에 의거해 행하는 것이 가능하다.

화상 내에 있어서의 기판(W)의 검출에는 공지의 패턴 매칭 기술을 이용할 수 있다. 이 밖에, 보다 단시간에 검출 가능한 방법으로서, 공지의 타원 검출 알고리즘을 이용하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 화상 내에서 기판(W)이 차지하는 개연성이 높은 영역의 좌표 범위를 검색 에리어로서, 적절한 타원 검출 알고리즘에 의해 기판(W)의 직경에 대응하는 사이즈의 타원이 검색 에리어 내에서 검색된다. 그 결과로서, 조건에 적합한 타원의 중심 좌표와, X방향 및 Y방향의 사이즈가 얻어진다.

이들 수치가 이상적인 유지 상태에 있어서의 수치와 거의 일치하고 있으면, 기판(W)은 적정하게 유지되어 있다고 판정할 수 있다. 한편, 수치가 크게 어긋나 있으면 유지가 부적정하다고 판정할 수 있다.

또한, 화상으로부터 검출되는 기판(W)의 자세는, 처리 공간(SP)에 있어서의 기판(W)의 자세에, 상기한 카메라(72)의 위치 어긋남의 영향을 추가한 것이다. 따라서, 검색에 의해 얻어진 기판(W)의 자세에 대해서는, 먼저 구한 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 의거해 카메라(72)의 위치 어긋남에 의한 영향분을 차감한 후에, 이상 상태와 비교되고, 그 결과로부터 유지 상태가 판정된다.

다시 도 4로 되돌아와 플로차트의 설명을 계속한다. 스핀 척(11)에 의한 기판(W)의 유지 상태가 부적정하다고 판정된 경우에는(단계 S106에 있어서 NO), 예를 들면 표시부(87)에 소정의 에러 메시지가 표시됨으로써 척 이상이 발생한 것이 사용자에게 통지되고(단계 S122), 처리가 종료된다. 이에 의해, 부적정한 유지 상태에서 스핀 척(11)이 회전하는 것에 기인하는 기판(W)의 탈락이나 이상 진동을 미연에 회피할 수 있다.

유지 상태가 적정하면(단계 S106에 있어서 YES), 스핀 척(11)이 기판 처리를 위한 소정의 회전 속도로 회전된다(단계 S107). 이어서, 암 구동부(83)가 작동하여, 복수의 노즐 중 한쪽이 기판(W)과 대향하는 소정의 처리 위치에 위치 결정된다(단계 S108). 이하에서는 노즐(43)을 이용한 처리에 대해서 설명하는데, 다른 노즐(33, 53)을 이용하는 경우에도 동작은 동일하다. 또 동시에 복수의 노즐이 처리에 이용되어도 된다. 노즐(43)이 처리 위치에 위치 결정되면, 카메라(72)가 챔버(90) 내를 촬상하고(단계 S109), 그 화상에 의거해 노즐(43)의 위치가 판정된다(단계 S110, S111).

도 6은 노즐을 촬상한 화상의 예를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로는, 노즐(43)이 기판(W)의 상방의 처리 위치에 위치 결정된 상태로 챔버(90) 내를 촬상한 화상 I2의 예이다. 노즐(43)의 처리 위치에 대해서는, 사전의 티칭 작업에 의해서 제어부(80)에 학습시켜 둘 수 있다. 여기에서는, 기판(W)의 회전 중심(C)의 상방 위치가 노즐(43)의 처리 위치로서 설정되어 있는 것으로 한다.

카메라(72)의 위치 어긋남이 없는 상태 또는 위치 어긋남이 적정하게 보정된 상태에서, 또한 사전의 티칭 작업으로 노즐(43)이 처리 위치에 제대로 위치 결정된 상태에서 미리 촬상된 화상으로부터, 기준 매칭 패턴 및 박스 정보가 구해져 있다. 즉, 노즐(43)이 화상 내에서 차지하는 영역(Ba)의 화상 패턴이 기준 매칭 패턴으로서, 또 영역(Ba)의 좌표 정보가, 기판에 대한 처리가 실행될 때의 노즐 위치 검출에 이용하는 박스 정보로서 각각 구해져 있다. 이들 정보는 미리 메모리(82)에 기억되어 있다. 기판에 대한 처리가 실행될 때에는, 그때마다 단계 S109에서 촬상된 화상 I2로부터 노즐(43)의 위치를 검출해, 박스 정보와 비교함으로써, 노즐(43)의 위치 어긋남량이 산출된다(단계 S110). 그 결과에 의거해 노즐(43)의 위치가 적정한지 아닌지가 판정된다(단계 S111).

도 7은 노즐 위치의 산출 처리를 나타내는 플로차트이다. 이 플로차트는, 도 4의 단계 S110의 처리 내용을 보다 자세하게 설명한 것이다. 이 처리에서는 우선, 패턴 매칭 기술을 이용하여, 화상 I2로부터 노즐(43)이 검출된다(단계 S201). 패턴 매칭 기술에 의해 화상 I2로부터 노즐(43)을 검출하는 방법으로는 예를 들면, 이하와 같은 두 가지 방법을 생각할 수 있다. 첫째는, 메모리(82)에 기억되어 있는 기준 매칭 패턴과 화상 내용이 일치하는 영역(Ba)을 화상 I2 내에서 탐색하는 방법이다. 또 둘째는, 화상 I2 중 메모리(82)에 기억되어 있는 박스 정보에 의해 특정되는 영역(Ba)의 화상 내용을 기준 매칭 패턴의 화상 내용과 비교해 양자간의 매칭 스코어를 평가하는 방법이다. 어느 방법이 이용되어도 되고, 또 이들 이외 방법이 이용되어도 된다.

화상 I2 내에서 노즐(43)에 대응하는 영역(Ba)이 검출되면, 그 위치 좌표가 구해져 메모리(82)에 기억된다(단계 S202). 검출된 노즐(43)의 위치 좌표로는, 영역(Ba)의 위치를 나타내는 대표적인 좌표, 예를 들면 영역(Ba)의 좌측 상부 모서리의 좌표, 혹은 영역(Ba)의 중심의 좌표 등을 이용할 수 있다. 또한, 카메라(72)의 위치 어긋남이 발생한 것이 검출되어 있는 경우에는, 단계 S201, S202의 처리에서는 상기 위치 어긋남을 보상하기 위한 좌표의 보정이 적절히 행해진다.

다음에, 화상 I2 내에서 구해진 노즐(43)의 위치가, 후술하는 환산 방법에 의해, 챔버(90) 내의 실공간에 있어서의 기준 위치로부터의 노즐(43)의 변위량으로 환산된다(단계 S203). 챔버(90) 내에서의 특정의 위치가 기준 위치로서 미리 특정되어 있고, 예를 들면 처리 위치를 기준 위치로서 이용할 수 있다. 단, 노즐(43)의 위치 결정 목표 위치인 처리 위치와의 위치 관계가 명확하다면, 기준 위치는 처리 위치와는 상이해도 된다. 한편, 필요로 하는 정보는, 지정된 처리 위치로부터의 노즐(43)의 실공간에 있어서의 위치 어긋남량이다. 따라서, 기준 위치와 처리 위치가 상이한 경우, 미리 알고 있는 그들 위치 관계에 의거해, 노즐(43)의 처리 위치로부터의 위치 어긋남량이 산출된다(단계 S204).

이와 같이, 이 실시형태에서는, 화상 I2 내에서의 노즐의 변위량을 구해 실공간에서의 변위량으로 환산함으로써, 위치 결정된 노즐이 기준 위치로부터 어느 정도 어긋나 있는지가 평가된다. 화상 I2에서는 노즐의 위치 어긋남량은 예를 들면 화소수에 의해서 표시되는 한편, 실공간에 있어서의 위치 어긋남량은 길이의 차원을 갖는다. 따라서, 원리적으로는 화상 내에서의 1화소와 실공간에 있어서의 길이의 대응 관계를 알고 있으면, 화상 내에서의 어긋남량(화소수)에 1화소당 길이를 곱함으로써 실공간에서의 어긋남량을 산출하는 것이 가능하다.

그러나, 1화소당 위치 어긋남량은 화상 내에서 일률적이지 않고, 카메라와 피촬상물의 거리에 따라서 상이하다. 특히, 피촬상물인 노즐(33, 43, 53)과의 거리가 비교적 가깝고, 또 이들 노즐이 광범위를 이동하므로, 이들을 촬상 시야 내에 넣기 위해서는 카메라(72)의 화각이 광각일 필요가 있다. 그 때문에, 1화소당 위치 어긋남량은 노즐(33, 43, 53)과 카메라(72)의 거리에 따라서 크게 변동한다.

도 8은 노즐 위치에 따른 노즐 사이즈의 변동의 예를 나타내는 도면이다. 또한, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 도 8에서는 설명에 직접 관계하지 않는 구성의 도시가 생략되어 있다. 노즐(43)이, 퇴피 위치에 가까운 측의 기판(W) 주연부의 상방의 위치(P1)에 있을 때, 기판(W)의 회전 중심(C)의 상방의 처리 위치(P2)에 있을 때, 및 처리 위치를 넘어 퇴피 위치로부터 먼 측의 기판(W) 주연부의 상방의 위치(P3)에 있을 때의 동안에는, 카메라(72)로부터의 거리의 차이에 기인하여, 화상 I3 중에 있어서의 노즐(43)의 겉보기 크기가 크게 변화한다. 따라서, 화상으로부터 파악되는 노즐(43)의 직경(Dn)은 노즐 위치에 따라서 상이하게 된다. 즉, 화상 I3 중에서 노즐(43)이 차지하는 영역의 폭을 화소수로 표시했을 때, 상기 화소수는 노즐 위치에 따라서 상이하다. 물론 실제로는 노즐의 사이즈는 변하지 않다.

이것과 마찬가지로, 화상 내에 나타나는 노즐의 변위량은 노즐 위치에 따라서 상이하다. 즉, 실공간에 있어서의 노즐(43)의 변위량이 동일해도, 노즐(43)이 화상 내에 비교적 크게 나타나는 위치에서는 화상 내에서 큰 변위로서 나타나고, 반대로 노즐(43)이 화상 내에 비교적 작게 나타나는 위치에서는 화상에 나타나는 변위도 작다. 반대로 말하면, 화상 내의 1화소분의 변위에 상당하는 실공간에 있어서의 변위량은, 노즐(43)이 카메라(72)에 가깝게 화상 내에서 비교적 크게 나타나는 경우에 비해, 노즐(43)이 카메라(72)로부터 멀어 화상 내에서 비교적 작게 나타나는 경우가 크게 된다.

화상 내에서의 변위량을 실공간에서의 변위량으로 환산할 때에, 화상에 나타난 노즐(43) 등의 크기의 변화에 맞춰 1화소당 변위량을 변화시키도록 하면, 상기와 같은 문제에도 대응하여, 실공간에서의 변위량을 정밀하게 구하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 화소수에 의해 표시되는 화상 내에서의 변위량에 곱함으로써 실공간 내의 변위량으로 환산하기 위한 계수가, 화상 내에서의 노즐의 크기에 따라 설정되도록 하면 된다. 이 계수는, 화상 내에서의 1화소분의 변위에 대응하는 실공간의 변위량에 상당한다. 이 목적을 위해서, 촬상된 화상에 나타난 노즐의 사이즈가 구해진다. 이 실시형태에서는, 원통형인 노즐(43)의 직경이 구해진다.

도 9a 및 도 9b는 노즐 직경을 구하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9a에 나타낸 바와 같이, 패턴 매칭 처리에 의해 화상 I2 내에서 검출된 노즐(43)에 대응하는 영역(Ba)에 대해, 수평인 직선(La)이 설정된다. 직선(La)은, 영역(Ba)에 포함되는 노즐(43)을 횡단하도록 설정된다. 그리고, 이 직선(La) 상에 위치하는 각 화소의 휘도치가 구해진다. 도 9b에 나타내는 바와 같이, 노즐(43)의 양측 단면에 상당하는 부분에서 나타나는 현저한 휘도치를 검출함으로써, 노즐 양측 단면간의 거리, 즉 노즐 직경이 구해진다. 예를 들면, 적절한 역치(Lth)를 휘도치에 대해 설정하여, 휘도치가 역치(Lth)를 초과하는 위치를 노즐 측면에 대응하는 에지 위치로 간주하고, 2개의 에지 위치 사이에 포함되는 화소수에 의해 노즐 직경을 표시할 수 있다.

이 때의 노즐 직경은, 직선(La) 상에서 노즐(43)의 표면(측면)에 대응하는 영역을 차지하는 화소의 수에 의해서 표시할 수 있다. 노즐(43)의 직경은 미리 알고 있으므로, 그 값을 에지 사이의 화소수로 나눔으로써, 화상에 있어서의 1화소분에 상당하는 실공간에서의 길이를 구할 수 있다. 이렇게 하여 구해지는 1화소당 길이가, 화소수로 표시되는 화상 내에서의 변위량을 실공간에서의 변위량으로 환산할 때의 환산 계수가 된다.

노즐 선단부가 원통형인 경우, 그 위치에 관계없이 노즐 직경에 따라서 노즐 사이즈를 특정하는 것이 가능하다. 본 실시형태와 같이, 요동하는 암에 의해서 노즐이 이동 위치 결정되는 구성에 있어서는, 노즐의 위치에 따라서 카메라(72)에 대한 노즐의 방향이 변동한다. 노즐 선단부가 원통형이면 방향의 차이에 따른 영향이 발생하지 않는다.

또한, 노즐 형상은 원통형으로 한정되는 것은 아니다. 임의 형상의 노즐에 있어서도, 예를 들면 치수가 미리 정해진 마커나, 일정 피치의 눈금 등이 필요에 따라서 설치됨으로써, 그 사이즈 검출을 용이하게 하는 것이 가능하다.

노즐 사이즈를 구하는 다른 방법으로는, 패턴 매칭 처리에 의해서 얻어지는 정보를 이용하는 방법도 있다. 즉, 패턴 매칭 처리에서는, 처리 대상의 화상 I2로부터 미리 준비된 기준 매칭 패턴에 대응하는 영역(Ba)이 검출된다. 이 때, 기준 매칭 패턴을 확대 또는 축소함으로써 보다 높은 매칭 스코어가 얻어지는 경우가 있다. 이것은, 기준 매칭 패턴에 대응하는 피촬상물(이 경우에는 노즐)이, 기준 매칭 패턴이 취득된 화상보다 크거나 또는 작은 사이즈로 화상 I2에 나타나 있는 것을 의미한다.

바꿔 말하면, 화상 I2에 대한 패턴 매칭 처리에서 적용된 기준 매칭 패턴의 확대율 또는 축소율은, 기준 매칭 패턴이 나타내는 노즐 사이즈를 기준으로 하는 상대적인 노즐 사이즈를 나타내고 있다. 따라서, 기준 매칭 패턴에 있어서의 노즐 사이즈만 사전에 구해두면, 그 값에 패턴 매칭 처리에서 적용된 기준 매칭 패턴의 확대율 또는 축소율을 곱함으로써, 임의의 화상에 있어서의 노즐 사이즈를 구할 수 있다. 이 방법에서는, 패턴 매칭 처리에 의해 노즐 위치가 특정된 시점에서 노즐 사이즈를 추정하기 위한 정보가 얻어져 있으므로, 다시 노즐 사이즈를 산출하기 위한 연산이 필요로 하지 않는다.

또한, 화상으로부터 실공간으로의 변위량의 환산 계수를 설정한다는 관점에서는, 화상의 1화소분에 상당하는 실공간에서의 길이가 구해지면 된다. 이에 따라, 기준 매칭 패턴이 취득된 위치에 있어서의 환산 계수에 상기 확대율 또는 축소율을 곱함으로써, 노즐 사이즈를 구하지 않고, 임의의 노즐 위치에 대응하는 환산 계수를 직접적으로 구하는 것도 가능하다.

이와 같이, 이 실시형태에서는, 화소수로 표시되는 화상 내에서의 변위량을 실공간에서의 변위량으로 환산하기 위한 환산 계수가, 화상 내에 있어서의 노즐(43) 등의 크기에 따라서 변경 설정된다. 이렇게 함으로써, 카메라(72)로부터의 거리의 차이에 기인해 발생하는 1화소당 변위량의 변화에 대응하여, 실공간에 있어서의 처리 위치로부터의 노즐(43) 등의 위치 어긋남량을 정밀하게 구하는 것이 가능하게 되어 있다.

도 4로 되돌아와 플로차트의 설명을 계속한다. 상기와 같이 하여 구해진 노즐(43)의 처리 위치로부터의 위치 어긋남량이, 미리 정해진 허용 범위 내에 있는지 아닌지가 판정된다(단계 S111). 허용 범위 내이면(단계 S111에 있어서 YES), 노즐 위치는 적정하므로, 노즐(43)로부터 소정의 처리액이 기판(W)에 공급되어 습식 처리가 실행된다(단계 S112). 노즐(43)의 위치 어긋남량이 허용 범위를 초과하고 있을 때에는(단계 S111에 있어서 NO), 예를 들면 표시부(87)에 소정의 에러 메시지를 표시함으로써 노즐 이상이 발생했던 것이 사용자에게 통지되고(단계 S123), 처리를 종료한다. 이에 의해, 부적정한 위치의 노즐(43)로부터 처리액이 공급되어 처리 결과가 불량이 되는 것을 미연에 회피할 수 있다. 또, 처리가 적정 위치에 위치 결정된 노즐(43)에 의해 실행되는 것이 보증되므로, 양호한 처리 결과를 안정적으로 얻을 수 있다.

다음에, 화상 내에서의 변위량을 실공간에서의 변위량으로 환산할 때의 환산 계수에, 화상에서 차지하는 노즐의 크기를 반영시키는 구체적인 방법에 대해서 설명한다. 이를 위한 방법으로는, 크게 나누면 이하의 2개의 방법을 생각할 수 있다. 제1의 방법은, 화상 내로부터 실공간으로의 변위량의 환산 계수를 노즐의 종류 및 처리 위치마다 미리 구해두는 방법이다. 제2의 방법은, 도 7에 나타낸 노즐 위치 산출 처리의 실행중에, 노즐 사이즈를 실시간으로 검출하여 환산 계수를 설정하는 방법이다.

제1의 방법에 대해서 보다 구체적으로 설명한다. 암(32, 42, 52)의 요동에 의해서 이동하는 각 노즐(33, 43, 53) 각각의 궤도는 미리 정해져 있다. 그리고, 궤도상의 한 곳 또는 복수의 위치가 처리 위치로서 설정되고, 기판(W)에 대한 습식 처리가 이루어질 때에는 어느 하나의 노즐이 한 곳의 처리 위치에 위치 결정된다. 이 때 노즐이 적정하게 처리 위치에 위치 결정되어 있는지 아닌지를 확인하는 목적으로, 도 4의 단계 S110, 즉 도 7에 나타낸 노즐 위치 산출 처리가 실행된다.

처리 위치 및 그 근방 범위에서는, 화상의 1화소분에 상당하는 실공간에서의 변위량을 실용상에서는 거의 일정하다고 간주할 수 있다. 따라서, 한 곳의 처리 위치의 근방에 있어서의 환산 계수를, 각 노즐의 처리 위치마다 사전에 구해두는 것이 가능하다. 이와 같이 하면, 실제로 기판(W)으로의 처리가 실행될 때에는 미리 설정된 환산 계수를 적용해 노즐의 위치 어긋남 판정을 행하는 것이 가능하며, 처리를 간단하게 할 수 있다.

도 10은 환산 계수를 사전에 설정하기 위한 처리를 나타내는 플로차트이다. 여기에서는 노즐(43)에 관한 처리에 대해서 설명하는데, 다른 노즐(33, 53)에 대해서도 동일한 처리를 행하면 된다. 최초에, 암 구동부(83)가 암(42)을 소정량만큼 회동시킴으로써, 노즐(43)이 처리 위치의 한 곳에 위치 결정된다(단계 S301). 이 상태에서 챔버(90) 내가 카메라(72)에 의해 촬상되고(단계 S302), 화상 처리부(86)에 의해 화상으로부터 노즐(43)이 검출되고(단계 S303), 노즐(43)의 위치 좌표와 사이즈(직경)가 산출되어 메모리(82)에 기억된다(단계 S304). 노즐의 위치 검출 및 사이즈 검출의 구체적 방법에 대해서는 상술했다. 모든 처리 위치에 대해서 상기 처리가 종료될 때까지(단계 S305), 처리 위치를 순차적으로 전환하면서 촬상과 노즐 위치 및 사이즈의 검출이 행해진다.

노즐(43)의 직경은 이미 알고 있으므로, 실제의 직경을, 한 곳의 처리 위치에 대응하는 화상에서 검출된 노즐 직경에 의해 나눔으로써, 상기 처리 위치 근방에서의 화상으로부터 실공간으로의 환산 계수가 구해진다. 이것을 각 처리 위치에 대해서 행함으로써(단계 S306), 모든 처리 위치에 대응하는 환산 계수가 구해진다. 구해진 환산 계수와 처리 위치가 관련지어져, 예를 들면 테이블 형식으로 메모리(82)에 기억된다(단계 S307).

도 4 및 도 7에 나타낸 실제 처리에 있어서 노즐(43)의 위치 어긋남량이 구해질 때에는, 처리 위치에 대응하는 환산 계수가 메모리(82)로부터 독출된다. 화상 내에 있어서의 처리 위치와 검출된 노즐 위치 사이의 거리에 환산 계수를 곱함으로써, 실공간에서의 노즐(43)의 변위량이 산출된다. 화상 내에서의 노즐 사이즈에 따라서 정해지는 환산 계수와 처리 위치의 관계가 미리 정해져 있으므로, 노즐의 위치 어긋남량을 산출할 때에는 노즐 사이즈를 산출하는 것은 필요로 하지 않는다.

상기한 환산 계수의 산출 처리는, 장치의 출하 전에 행해지는 것 외에, 챔버(90) 내의 부품이 교환되었을 때나 새로운 부품이 장착되었을 때, 새로운 티칭 작업시, 정기적인 메인터넌스 작업시 등에 필요에 따라서, 기판(W)에 대한 처리가 실행되는데 앞서 실행된다.

다음에, 화상 내에서의 노즐의 크기를 환산 계수에 반영시키는 제2의 방법에 대해서 설명한다. 이 방법에서는, 도 4에 나타낸 처리에 있어서 촬상된 화상 I2로부터 노즐(43)의 위치 및 사이즈가 검출되어, 그 결과에 의거해 환산 계수가 동적으로 설정된다. 노즐 사이즈를 구하는 방식은 상술한 바와 같고, 예를 들면 도 9에 나타낸 방법이나, 패턴 매칭 처리에 있어서의 기준 매칭 패턴의 확대율 또는 축소율을 이용하는 방법을 적용 가능하다.

기준 매칭 패턴이 취득되었을 때의 노즐 위치(예를 들면 기판(W)의 회전 중심(C)의 상방의 처리 위치)에 대응하는 환산 계수만이 기준 환산 계수로서 미리 설정된다. 그리고, 임의의 화상에서 검출된 노즐 사이즈에 따라 기준 환산 계수가 스케일링됨으로써, 상기 화상의 노즐 위치에 대응하는 환산 계수가 정해진다. 예를 들면 기준 환산 계수에, 패턴 매칭 처리에서 적용된 기준 매칭 패턴의 확대율 또는 축소율의 역수를 곱함으로써, 화상으로부터 실공간으로의 변위량의 환산 계수를 노즐 사이즈에 따라 적절하게 구할 수 있다.

이 방법에 의하면, 사전에 각 위치에서 환산 계수를 구해둘 필요가 없다. 따라서, 예를 들면 사후적으로 처리 위치가 추가된 경우에도, 특별한 준비를 행하지 않고 상기 처리 위치에 대한 노즐의 위치 어긋남량을 적절하게 평가하는 것이 가능하다.

또한, 여기에서는, 화상에 있어서의 노즐의 위치와 처리 위치의 거리에, 노즐 사이즈에 따라 정해지는 환산 계수를 곱한 길이가, 실공간에 있어서의 노즐의 위치 어긋남량으로서 구할 수 있다. 그리고, 구해진 위치 어긋남량이 허용 범위 내에 있는지 아닌지가 판정된다. 그러나, 실공간에 있어서의 노즐의 위치 어긋남량이 허용 범위 내에 있는지 아닌지를 판정한다는 목적으로는, 허용되는 위치 어긋남량을 환산 계수로 나눈 값과 화상 내에서 검출된 위치 어긋남량이 비교되도록 해도, 기술적으로는 등가이다.

다음에, 화상 내에서 검출된 노즐의 위치로부터, 실공간에 있어서의 처리 위치로부터의 위치 어긋남량을 산출하는 또 다른 방법에 대해서 설명한다. 상기한 방법에서는, 화상 내에서 검출되는 노즐의 크기에 따라서 설정되는 환산 계수에 의해, 화상 내의 1화소분에 상당하는 실공간에서의 변위량이 표시된다. 그리고, 화상 내에서 검출된 처리 위치로부터의 위치 어긋남량에 환산 계수를 곱함으로써, 실공간에 있어서의 노즐의 변위량이 어림된다.

한편, 다음에 설명하는 방법에서는, 원호형상의 노즐 이동 경로 상의 각 위치에 대해서, 화상 내에서의 노즐 위치와 실공간에 있어서의 위치의 대응 관계가 미리 구해진다. 그것에 의거해, 화상에서 검출된 노즐 위치를 실공간에서의 노즐 위치로 환산함으로써, 처리 위치로부터의 위치 어긋남량이 구해진다. 이하, 이를 위한 환산식을 구하는 방법에 대해서 설명한다. 또한, 노즐의 위치 결정의 적부 판정이라는 목적에 있어서는, 실공간 내에 있어서의 노즐(43)의 좌표 위치가 특정될 필요는 없고, 기준 위치로부터의 위치 어긋남량이 정밀하게 구해지면 된다.

여기서는 1개의 노즐(43)에 대응하는 환산식을 구하는 방법을 설명하는데, 다른 노즐(33, 53)에 대해서도 동일한 처리가 가능하다. 또, 화상 내에서 검출된 노즐 위치로부터 실공간에서의 변위량을 구할 때의 환산 방법을 제외하고, 장치의 구성이나 각 부의 기본적인 동작은 먼저 기술한 실시형태와 전혀 다르지 않다.

도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 암(42)이 회동축(41) 둘레로 회동함으로써, 노즐(43)은 수평 방향에 있어서 기판(W)의 회전 중심 상방의 처리 위치를 포함하는 원호를 따라서 이동한다. 한편, 화상 I2는 노즐(43)의 이동 경로를 비스듬한 상방으로부터 내려다보도록 배치된 카메라(72)에 의해 촬상된다. 이 때문에, 노즐(43)이 그 이동 경로를 따라서 이동할 때의 화상 I2 내에 있어서의 궤적은 복잡한 것이 된다. 또, 특히 화상의 단부 부근에서는, 카메라(72)의 렌즈 특성에 기인하는 상의 변형이 발생하는 경우가 있다. 이들의 원인에 의해, 실공간에 있어서의 노즐(43)의 이동과, 화상 I2 내에 있어서의 노즐(43)의 상의 이동 사이에서는, 일반적으로 이동 방향 및 이동량이 비선형의 관계를 갖게 된다.

도 11a 및 도 11b는 노즐의 처리 위치의 일부를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 11a는 노즐의 이동 경로와 그 도중에 있는 기준 위치의 관계를 나타내는 도면이며, 도 11b는 그 상면도이다. 상기한 바와 같이 노즐(43)은 원호형상의 궤적을 그려 수평 이동하는데, 그 이동 경로 상에 적어도 1개소의 기준 위치가 설정된다. 여기에서는, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 바와 같이, 노즐(43)이 퇴피 위치에 가까운 쪽의 기판(W)의 주연부의 바로 위에 위치하는 위치(P1)와, 기판(W)의 회전 중심(C)의 바로 위에 위치하는 위치(P2)를 기준 위치로 한 경우에 대해서 설명한다. 이들 위치(P1, P2)는 모두, 습식 처리시의 노즐 위치(처리 위치)이다.

또한, 기준 위치의 설정수 및 배치는 임의이다. 후술하는 바와 같이, 이 환산 방법에서는, 설정된 기준 위치의 근방에서 화상 I2 내의 노즐 위치와 실공간 내의 노즐 위치의 관계가 정밀하게 표시되도록, 환산식이 결정된다. 상기한 바와 같이 화상 I2 및 실공간에서의 노즐 위치의 관계가 일반적으로 복잡하기 때문에, 양자의 관계를 이동 경로의 전역에 있어서 정밀하게 표시하는 환산식은 매우 복잡한 것이 되어 현실적이지 않다. 한편, 이동 경로 상에 설정되는 어느 한 기준 위치의 근방 범위에서만 정밀도가 보증되면 된다는 조건이 주어지면, 환산식은 큰 폭으로 간략화된다.

이러한 조건을 전제로 하는 환산식은 당연히 기준 위치로부터 멀어지면 정밀도가 저하된다. 이에 따라, 실제의 처리에 있어서 이용되는 노즐의 위치(예를 들면 처리 위치) 또는 그 주변에 기준 위치가 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 이동 경로 내에 많은 기준 위치를 배치하면, 보다 넓은 범위에서 위치 검출의 정밀도를 확보하는 것이 가능하게 된다. 이들 관점으로부터, 기준 위치의 설정수 및 배치를 결정할 수 있다.

그리고, 원호를 따른 노즐(43)의 가동 범위 중 기준 위치(P1)를 포함하는 소정의 범위가 기준 위치(P1)의 근방 범위(R1)로서 가상적으로 정의된다. 또, 상기 가동 범위 중 기준 위치(P2)를 포함하는 소정의 범위가 기준 위치(P2)의 근방 범위(R2)로서 가상적으로 정의된다. 여기서는 기준 위치(P1, P2)를 범위의 중심으로 하도록 근방 범위(R1, R2)가 설정되는데, 기준 위치는 근방 범위의 중심이 아니어도 된다. 또, 기준 위치가 근방 범위로부터 조금 벗어난 위치에 있어도 된다.

근방 범위(R1, R2)의 확대에 대해서는, 양호한 위치 검출 정밀도가 필요로 하는 범위에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면 기준 위치가 처리 위치인 경우, 상기 처리 위치를 중심으로 하여, 이 위치에 위치 결정되는 노즐(43)의 위치 어긋남의 허용 범위의 전체를 적어도 포함하도록 설정되는 것이 바람직하다. 기준 위치가 처리 위치가 아닌 경우에는 임의로 설정할 수 있다. 또, 근방 범위의 크기는, 예를 들면, 노즐(43)의 이동 경로를 표시하는 원호의 길이 또는 그 원호각의 크기, 근방 범위의 양단간의 직선 거리 등 중 어느 하나에 의해서 정량적으로 표시할 수 있다. 노즐(43)의 이동이 원호 상에 구속되는 본 실시형태에서는, 근방 범위의 크기가 어느 방법으로 표시되어도 기술적으로는 등가이다. 이와 같이 하여 설정되는 근방 범위(R1, R2) 내에서 노즐(43)의 위치가 정밀하게 표시되도록, 화상 I2 내의 위치로부터 실공간 내의 변위량으로의 환산식이 정해진다.

도 12a 및 도 12b는 환산식 산출의 원리를 나타내는 도면이다. 도 12a에 검은색 동그라미 표시로 나타낸 바와 같이, 노즐(43)의 이동 경로에 있어서 근방 범위(R1, R2) 내에 각각 복수의 촬상 위치가 설치된다. 이 실시형태에서는, 근방 범위 내에서 노즐(43)의 위치를 다단계로 변경하면서 그때마다 촬상이 행해진다. 그리고, 얻어진 화상 내에서 검출되는 노즐(43)의 위치와, 상기 화상이 촬상되었을 때의 실공간에 있어서의 노즐(43)의 위치의 상관성이 구해진다. 이 촬상이 행해질 때의 노즐(43)의 실공간에 있어서의 설정 위치가, 여기서 말하는 촬상 위치이다.

이 예에서는, 기준 위치(P1)가 촬상 위치의 한 곳이 되고, 이것을 사이에 두도록 양측에 2개소씩의 촬상 위치가 근방 범위(R1) 내에 적절히 분산되어 설정된다. 예를 들면, 암(42)의 회동 중심에 대해 등각도 간격이 되도록, 즉 노즐(43)의 이동 경로를 따라서 등 간격이 되도록, 복수의 촬상 위치를 설정할 수 있다. 촬상 위치의 설정수는 임의이며, 또 기준 위치가 촬상 위치에 포함될 필요는 반드시 없다. 촬상 위치를 많게 하여 샘플 수를 늘림으로써, 환산식의 정밀도를 높이는 것이 가능하다. 예를 들면 노즐의 위치 어긋남 허용량이 정해진 처리 위치에 대해 (±2mm) 정도일 때, 촬상 위치 사이의 간격을 0.5mm 정도로 할 수 있다.

이와 같이 서로 상이한 복수의 촬상 위치에 위치 결정하면서 촬상이 행해지면, 도 12b 상단에 검은색 동그라미 표시로 나타낸 바와 같이, 얻어진 화상 I4에 있어서는 노즐(43)의 위치가 그 이동 경로를 따라서 순차적으로 변화해 간다. 화상 I4에 있어서의 노즐 위치의 X좌표와, 실공간에 있어서의 노즐(43)의 변위량을 플롯하면, 도 12b) 하단에 나타낸 바와 같이, 양자 사이에 일반적으로는 비선형의 관계가 나타난다. 즉, 그래프 상의 각 점은 적절한 곡선에 의해 연결된다. 또한, 종축의 변위량은, 기준 위치(P1, P2)를 각각 변위의 기산점으로 하고, 실공간에서의 노즐(43)의 경로인 원호 상에서 등 간격으로 설정된 촬상 위치 사이의 간격을 1단위로 하고, 또 기판(W) 측방의 퇴피 위치로부터 기판 중심(C)을 향하는 방향(도 12a에 있어서 우측방향)이 「+방향」으로서 표시되어 있다.

실공간에 있어서의 노즐(43)의 이동 경로가 원호 상으로 제약되어 있기 때문에, 화상 43에 있어서의 노즐(43)의 위치는 X좌표, Y좌표 중 어느 한쪽에 의해서만 일의(一意)로 특정하는 것이 가능하다. 여기에서는 X좌표치에 의해 화상 I3 내에서의 위치를 표시하고 있는데, Y좌표치에 의해 표시해도 된다. 예를 들면, 도 5에 파선으로 궤적을 나타낸 바와 같이, 노즐(53)은 화상 내에 있어서 주로 Y방향으로 크게 이동하는 한편, X방향으로의 이동은 작다. 이러한 경우에는, Y좌표치에 의해 노즐의 위치를 표시하는 것이 적절하다. 또한, 화상 내에서의 노즐의 움직임에 따라서는 이와 같이 1개의 좌표로 그 위치를 일의로 표시할 수 없는 경우도 있을 수 있다. 그러한 경우에는 당연히 X좌표치와 Y좌표치의 조합에 의해 노즐(43)의 위치를 표시할 필요가 있다.

이러한 노즐(43)의 실공간에서의 변위량과 화상에 있어서의 X좌표의 상관관계를 표시하는 곡선이 적절한 근사식에 의해서 표시되도록 한다. 이렇게 하면, 노즐(43)을 촬상한 화상에 있어서 검출되는 노즐 위치의 X좌표치를 그 근사식에 대입함으로써, 실공간에 있어서의 노즐(43)의 기준 위치(P1, P2)로부터의 변위의 크기를 구할 수 있다. 따라서, 이 근사식이, 화상에 있어서의 노즐 위치로부터 실공간에서의 노즐 변위량을 구하는 환산식이 된다. 화상에 있어서의 노즐 위치가 X좌표치와 Y좌표치의 조합으로 표시되는 경우에는, 근사식도 X좌표치와 Y좌표치를 파라미터로 한 것이 되는데, 기본적인 사상은 동일하다.

이하, 상기 원리에 의거하는 환산식의 산출 처리의 구체적 내용에 대해서 설명한다. 이 처리는, CPU(81)가 미리 정해진 처리 프로그램을 실행함으로써 실현되는 것이며, 1개의 노즐의 한 곳의 기준 위치에 대해 실행되는 처리이다. 바꿔 말하면, 1개의 노즐에 대해 복수의 기준 위치가 설정되어 있으면, 기준 위치마다 환산식의 산출 처리가 실행된다. 또, 기준 위치가 설정되는 노즐이 다수 있는 경우에는, 노즐마다 동일한 처리가 이루어진다.

도 13은 환산식의 산출 처리를 나타내는 플로차트이다. 최초에, 암 구동부(83)가 암(42)을 소정량만큼 회동시킴으로써, 노즐(43)이 촬상 위치의 한 곳에 위치 결정된다(단계 S401). 이 상태에서 챔버(90) 내가 카메라(72)에 의해 촬상되고(단계 S402), 화상 처리부(86)에 의해 화상으로부터 노즐(43)이 검출되고(단계 S403), 그 위치 좌표가 메모리(82)에 기억된다(단계 S404). 모든 촬상 위치에 대해서 상기 처리가 종료될 때까지(단계 S405), 촬상 위치를 순차적으로 전환하면서 촬상 및 노즐 위치 검출이 행해진다.

촬상 위치의 변화에 수반해, 화상 내에서의 노즐(43)의 위치 좌표(X 및 Y좌표치)가 순차적으로 변화해간다. 이 중 전체적인 변화량(최대 좌표치와 최소 좌표치의 차)이 큰 쪽의 좌표축이 선택된다(단계 S406). 이렇게 함으로써, 위치 데이터의 다이나믹 레인지를 넓게 해 환산식이 양호한 정밀도를 확보할 수 있다.

선택된 좌표축에 있어서의 화상 내의 노즐 위치의 좌표치와, 실공간에 있어서의 노즐의 변위량의 상관을 근사적으로 표시하는 식이 적절한 다항식으로서 구해진다(단계 S407). 구해진 다항식이, 상기 노즐, 상기 기준 위치에 있어서의 환산식으로서 메모리(82)에 기억 보존된다(단계 S408). 복수의 기준 위치, 복수의 노즐이 있는 경우에는, 그들 조합마다 상기 처리가 실행되고, 그들 결과가 후술하는 보정 테이블로서 메모리(82)에 통합적으로 기억된다.

상기한 바와 같이, 화상 내에 있어서의 노즐의 위치 좌표와 실공간에 있어서의 노즐의 변위량의 관계는 일반적으로 비선형이므로, 환산식은 2차 이상의 다항식인 것이 바람직하다. 식의 차수가 높을수록, 양자의 관계를 보다 정밀하게 근사시키는 것이 가능하다. 본원 발명자의 지견에서는, 5차 내지 6차의 다항식에 의해 실용상 충분한 정밀도가 얻어짐을 알고 있다. 근사다항식은, 예를 들면 최소 이승법 등 공지의 근사 계산법을 이용해 구할 수 있다.

도 14는 보정 테이블의 예를 나타내는 도면이다. 여기에서는 노즐 번호 1, 2, 3에 의해 특정되는 3개의 노즐이 있고, 각각의 노즐에 대해서 부호 A, B, C에 의해 특정되는 3개의 기준 위치가 있는 경우를 예로 하는데, 이들 수는 임의이다. 또 노즐마다 기준 위치의 수가 상이해도 된다. 또한, 챔버(90) 내에서 이동 가능하게 구성된, 노즐 이외의 물체에 관한 데이터가 포함되어도 된다.

노즐 번호 1로 표시되는 노즐의 위치 A, B, C에 대해, 각각 환산식 F1a(X), F1b(X), F1c(X)가 준비된다. 이들은 화상 내에서의 노즐의 X좌표치의 함수로서 표시된다. 한편, 노즐 번호 2로 표시되는 노즐의 위치 A, B, C에 대해, 각각 환산식 F2a(Y), F2b(Y), F2c(Y)가 준비된다. 이들은 화상 내에서의 노즐의 Y좌표치의 함수로서 나타난다. 또, 노즐 번호 3으로 표시되는 노즐의 위치 A, B, C에 대해, 각각 환산식 F3a(X, Y), F3b(X, Y), F3c(X, Y)가 준비된다. 이들은, 화상 내에서의 노즐의 X좌표치 및 Y좌표치의 2변수 함수로서 표시된다. 이와 같이, 노즐마다, 기준 위치마다 구해지는 환산식이 보정 테이블에 정리되어 메모리(82)에 기억된다.

화상 내에서의 노즐 위치로부터 실공간에서의 변위량으로 환산할 때에 상기 환산 방법이 이용되는 경우에는, 도 7에 나타낸 노즐 위치 산출 처리의 단계 S203에서, 화상 내에서 검출되는 노즐 위치로부터 실공간에서의 변위량으로의 환산을 행하기 위한 환산식이 사용된다. 환산식은, 기준 위치의 근방에서만 유효하고, 또 노즐의 이동 방향에 따라서 상이하다. 따라서 노즐마다, 기준 위치마다 적절한 환산식이 적용될 필요가 있다. 단계 S203에서는, 도 14에 나타낸 보정 테이블이 참조되고, 현재 주목하고 있는 노즐 및 처리 위치에 대응하는 환산식이 선출되어 처리에 사용된다. 이에 의해, 각 노즐, 각 처리 위치에 대해서, 노즐 위치의 적부를 적확하게 판정하는 것이 가능하게 된다.

상기한 환산식의 산출 처리도, 장치의 출하 전에 행해지는 것 외에, 챔버(90) 내의 부품이 교환되었을 때, 새로운 부품이 장착되었을 때, 새로운 티칭 작업시, 정기적인 메인터넌스 작업시 등에 필요에 따라서, 기판(W)에 대한 처리가 실행됨에 앞서 실행된다. 또한 기판에 대한 처리의 레시피가 변경된 경우, 이에 따라서 처리 위치, 즉 기판(W)에 대한 처리시에 위치 결정되는 노즐의 위치가 변경되는 경우가 있을 수 있다. 이 때, 새로 설정된 처리 위치가 상기 환산식에 의해 커버되는 범위에 없는 경우에는, 상기 처리 위치의 근방에 대해서 새로 환산식을 구하는 것이 필요하다. 미리 복수의 기준 위치에 대해서 환산식을 구해두면, 처리 레시피의 변경에도 용이하게 대응할 수 있다.

이상과 같이, 이 실시형태에서는, 챔버(90) 내를 촬상하여 얻어진 화상 내에서 검출되는 노즐 위치를 챔버(90) 내의 실공간에 있어서의 노즐 변위량으로 환산한 후에, 노즐 위치가 평가된다. 이 환산은 일률의 연산에 의해 행해지는 것이 아니라, 노즐 위치에 따라서 연산의 내용이 동적으로 변경된다.

제1의 환산 방법에서는, 화상 내에서 차지하는 노즐의 크기에 따라서 설정되는 환산 계수를 화상 내에서의 노즐 변위량에 곱함으로써, 실공간에서의 변위량이 구해진다. 한편, 제2의 환산 방법에서는, 노즐의 이동 경로 상에 있어서의 위치와 실공간에 있어서의 위치의 대응 관계를 나타내는 환산식이 미리 작성되어 있고, 이 환산식을 이용하여, 화상 내에서 검출된 노즐 위치 좌표로부터 실공간에 있어서의 변위량이 도출된다.

이러한 구성으로 함으로써, 이 실시형태에서는, 실공간에 있어서 노즐이 적정한 처리 위치로부터 어느 정도 벗어나 있는지를 정밀하게 평가할 수 있다. 그 때문에, 이 실시형태의 기판 처리 시스템(1)에서는, 노즐이 부적절한 위치에 있는 상태에서 처리액이 토출되는 것으로 인한 처리 이상을 방지해, 양호한 처리 결과를 얻는 것이 가능하다.

상기한 2개의 환산 방법은, 단순히 연산의 내용 및 그것을 위해 필요한 준비 처리가 상이하지만, 실시를 위해서 필요로 하는 장치 구성은 전혀 다르지 않다. 따라서, 1개의 기판 처리 장치(1)에 있어서의 처리에 대해 양방의 환산 방법을 실장하는 것도 가능하다. 이 경우, 2개의 환산 방법을 어떻게 구분하여 사용할지는 임의이다.

화상 내에서의 노즐의 크기를 환산 계수에 반영시키는 제1의 환산 방법은, 노즐이 화상 내에서 차지하는 크기가 위치에 따라서 크게 변동하는 경우에 특히 적합한 것이다. 한편, 화상 내에서의 노즐의 위치와 실공간에 있어서의 변위량 사이의 환산식을 미리 구해두는 제2의 환산 방법은, 위치에 따라서 화상 내에서의 노즐의 크기가 그다지 변화하지 않는 경우에 적합한 것이다. 이에 따라, 예를 들면 이동 경로를 따른 이동시에 카메라(72)와의 거리가 크게 변화하는 노즐에 대해서는 제1의 환산 방법을 이용해, 이동시에 카메라(72)와의 거리의 변화가 작은 노즐에 대해서는 제2의 환산 방법을 이용한다는 대응이 가능하다. 또 예를 들면, 노즐마다 2개의 환산 방법을 사전에 비교해, 보다 정밀도가 높은 쪽을 이용하도록 할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 이 실시형태에 있어서는, 기판 처리 시스템(1)을 구성하는 각 기판 처리 유닛(1A~1D)이, 본 발명의 「변위 검출 장치」 및 「기판 처리 장치」에 상당하고 있다. 그리고, 노즐(33, 43, 53)이 본 발명의 「위치 결정 대상물」 및 「촬상 대상물」이다. 이들은 또, 본 발명의 「노즐」로서의 기능도 갖고 있다. 또, 상기 실시형태에서는, 암(32, 42, 52) 및 암 구동부(83)가 본 발명의 「이동 수단」으로서 기능하고, 카메라(72)가 본 발명의 「촬상 수단」으로서 기능하고 있다. 또, CPU(81) 및 화상 처리부(86)가 본 발명의 「변위 검출 수단」으로서 기능하고 있고, CPU(81)는 본 발명의 「판정 수단」으로서의 기능도 갖는다. 또, 메모리(82)가 본 발명의 「기억 수단」으로서 기능하고 있다. 또, 상기 실시형태에서는 스핀 척(11)이 본 발명의 「유지 수단」으로서 기능하고 있다. 또, 기판(W)이 본 발명의 「워크」에 상당한다.

또, 상기 실시형태에 있어서, 도 4에 나타낸 처리가 본 발명의 「변위 검출 방법」을 포함하는 것이다. 그 중 단계 S109가 본 발명의 「촬상 공정」에, 또 단계 S110 및 도 7에 나타낸 노즐 위치 산출 처리가 본 발명의 「변위 검출 공정」에 각각 상당하고 있다. 또, 도 7의 처리에 있어서 이용되는 환산 계수가, 본 발명의 「계수」에 상당하고 있다. 또, 패턴 매칭 처리에 있어서 이용되는 기준 매칭 패턴이 본 발명의 「기준 화상」에 상당한다.

또한, 본 발명은 상기한 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한 상술한 것 이외에 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태의 제1의 환산 방법에서는, 각 노즐에 대해서, 미리 정해진 어느 한 처리 위치에 대해서만 환산 계수가 설정되어 있다. 그러나, 이것 대신에, 이동 경로상의 임의의 위치에 대해 환산 계수가 설정되어도 물론 무방하다. 이 경우, 미리 많은 노즐 위치에서 촬상을 행하여 환산 계수를 산출하도록 해도 되고, 또 이산적으로 설정된 처리 위치에 대해 구해진 환산 계수를 내삽에 의해 보간 하는 방법이어도 된다.

또 예를 들면, 상기 실시형태의 제2의 환산 방법에서는, 화상 내의 노즐 위치와 실공간에서의 노즐의 기준 위치로부터의 변위량을 대응지은 환산식으로서 표현되고 있다. 그러나, 화상 내의 노즐 위치와 실공간에서의 노즐 위치가 대응지어진 양태여도 된다. 이 경우, 환산에 의해 얻어진 실공간에 있어서의 노즐 위치와 기준 위치의 좌표로부터 노즐의 변위량을 산출하는 것이 가능하다. 또, 이와 같이 수식 혹은 함수로서의 표현 이외에도, 예를 들면 화상 내의 위치 좌표와 실공간 내의 위치를 1대 1로 대응지은 룩업테이블로서 환산 정보를 표시하는 것도 가능하다. 또 예를 들면, 환산식은 꺾은선 근사에 의한 것이어도 된다.

또, 상기 실시형태에서는 요동 암의 선단에 부착된 노즐의 위치 어긋남을 검출하기 위해서 본 발명이 적용되어 있으므로, 노즐의 이동 경로는 수평면 내의 가상적인 원호 상으로 한정되어 있다. 그 때문에, 챔버 내 공간에 있어서의 노즐의 위치 및 변위의 유무는 기준 위치로부터의 변위량과 같은 스칼라량만으로 일의로 표현하는 것이 가능하게 되어 있다. 그러나, 보다 일반적으로는 노즐은 실공간 내에서 임의의 위치로 이동 가능하고, 예를 들면 XY 이동 기구에 의해 위치 결정 대상물이 이동 위치 결정되는 구성도 생각할 수 있다.

이러한 경우에도, 본 발명의 기술 사상을 적용함으로써, 화상 내에서의 위치 검출 결과로부터 실공간에서의 위치 혹은 기준 위치로부터의 변위로 환산하는 것이 가능하다. 이 경우, 변위에 대해서는 방향과 크기를 갖는 벡터로서 표현할 수도 있다. 또한, 실공간에서는 상이한 위치에 있는 위치 결정 대상물이 이차원의 화상 내에서는 동일한 위치에 나타나고, 화상으로부터 실공간에서의 위치가 일의로 구해지지 않는 경우가 있을 수 있다. 이러한 문제는, 예를 들면 카메라의 배치의 변경에 의해 회피할 수 있는 경우가 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 촬상된 화상에 포함되는 노즐의 상이 패턴 매칭에 의해 검출되고 있고, 본 발명의 「위치 결정 대상물」인 노즐이 본 발명의 「촬상 대상물」이 되고 있다. 그러나, 본 발명의 「촬상 대상물」은, 「위치 결정 대상물」과 동일할 필요는 없다. 즉, 위치 결정 대상물의 변위에 수반해 일체적으로 변위해, 그 위치를 검출함으로써 위치 결정 대상물의 위치가 일의로 구해지는 것이면, 본 발명의 「촬상 대상물」로서 기능할 수 있다. 예를 들면, 노즐이 부착된 암에 위치 검출용 마커를 설치하고, 이것을 「촬상 대상물」로 할 수 있다. 이 경우, 마커의 형상은 자유롭게 결정할 수 있으므로, 화상으로부터 위치 및 사이즈를 검출 용이한 형상으로 함으로써, 처리를 보다 간단하게 할 수 있다.

또, 상기 실시형태의 동작에 있어서는, 본 발명에 따른 변위 검출 방법을 적용한 노즐 위치 산출 처리가, 카메라(72)의 위치 어긋남 검출 및 기판(W)의 위치 어긋남 검출과 함께 채용되고 있다. 그러나, 본 발명은 이들 위치 어긋남 검출 처리와는 독립적으로 실시하는 것이 가능하다.

또 예를 들면, 상기한 노즐을 위치 결정 대상물로 하는 변위 검출 방법은, 기판 처리 시스템(1)의 제어부(80)에 설치된 CPU(81)가 소정의 제어 프로그램을 실행함으로써 실시 가능하다. 따라서, 본 발명은, CPU(81)에 실행시킴으로써 상기 처리를 실현시키는 소프트웨어로서 사용자에게 배포하는 것도 가능하다.

또, 상기 실시형태는, 노즐을 본 발명의 위치 결정 대상물로 하여 노즐을 이용해 기판을 처리하는 기판 처리 유닛이다. 그러나, 본 발명의 변위 검출 기술의 적용 범위는 기판을 처리하는 것으로 한정되지 않는다. 즉, 소정 위치에 위치 결정됨으로써 유효하게 작용하는 다양한 물체를 위치 결정 대상물로 하여, 그러한 위치 결정 대상물의 변위를 검출하는 기술 전반에 적용하는 것이 가능하다.

이상, 구체적인 실시형태를 예시하여 설명해 온 바와 같이, 이 발명에 따른 변위 검출 장치에 있어서, 예를 들면, 촬상 대상물에 대응하는 기준 화상이 미리 준비되어 있고, 변위 검출 수단은, 기준 화상에 상당하는 영역을 화상 내에서 탐색하여, 화상에 있어서의 촬상 대상물의 위치를 검출하도록 구성되어도 된다. 이러한 탐색 기술은 소위 패턴 매칭 기술이라고 칭해지는 것이며, 각종의 화상으로부터 기준 화상에 대응하는 영역을 검출할 수 있는 기술이 지금까지도 많이 제안되고 있다. 이러한 기술을 이용함으로써, 화상 내에 있어서의 촬상 대상물의 위치를 고정밀도로 검출하는 것이 가능해진다.

또 예를 들면, 상기 화상 내에 있어서의 촬상 대상물의 위치와 상기 위치에 대응지어진 계수의 관계를 기억하는 기억 수단을 구비하고, 변위 검출 수단은, 화상 내에 있어서 촬상 대상물이 검출된 위치와 기억 수단에 기억된 관계에 의거해, 위치 결정 대상물의 변위량을 구해지도록 구성되어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 화상 내에서 촬상 대상물의 위치가 검출되면, 기억 수단에 기억된 관계로부터 바로 위치 결정 대상물의 변위량을 구하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 화상 내에 있어서의 촬상 대상물의 크기를 구할 필요가 없어져, 처리의 간소화를 도모할 수 있다.

이 경우, 촬상 대상물의 위치와 계수의 관계는, 이동 수단에 의해 복수의 위치에 각각 위치 결정된 촬상 대상물을 촬상 수단이 촬상한 복수의 화상의 각각에 있어서의, 촬상 대상물의 위치와 크기의 관계에 의거해 미리 구해져 있어도 된다. 또, 이 발명에 따른 변위 검출 방법에서는, 예를 들면, 이동 수단에 의해 복수의 위치에 각각 위치 결정된 촬상 대상물을 촬상 수단이 촬상한 복수의 화상의 각각에 있어서의, 촬상 대상물의 위치와 크기의 관계에 의거해, 촬상 대상물의 위치와 계수의 관계를 결정하는 공정이, 변위 검출 공정에 앞서 실행되어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 실제 장치로 촬상된 화상으로부터 계수가 정해지게 되므로, 장치 내의 실공간에서의 위치 결정 대상물의 변위량을 정밀하게 구할 수 있다.

한편, 이 발명에 따른 변위 검출 장치 및 변위 검출 방법은, 예를 들면, 촬상 대상물에 대응하는 기준 화상이 미리 준비되고, 기준 화상에 상당하는 영역을 화상 내에서 탐색함으로써 화상에 있어서의 촬상 대상물의 위치가 검출되고, 검출된 촬상 대상물의 크기에 따라 계수가 설정되도록 구성되어도 된다. 화상 내에서 촬상 대상물을 검출하는데 이러한 패턴 매칭 기술이 이용되었을 때, 기준 화상의 크기에 대한 검출된 촬상 대상물에 대응하는 영역의 크기의 비가, 화상 내에서의 촬상 대상물의 크기를 지표하는 정보가 될 수 있다. 예를 들면 패턴 매칭 처리에 의해 영역을 검출하는데 기준 화상을 확대 또는 축소할 필요가 있던 경우, 그 확대율 및 축소율에 관한 정보를 촬상 대상물의 크기를 나타내는 정보로서 이용하는 것이 가능해진다. 이 경우, 촬상 대상물의 크기를 산출할 필요는 없어진다.

또 예를 들면, 변위 검출 수단은, 화상 내에서 검출된 촬상 대상물의 크기를 검출하고, 검출 결과에 의거해 계수를 설정하도록 구성되어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 화상 내에서의 촬상 대상물의 크기를 그때마다 구할 필요가 발생하는데, 사전에 계수를 구하기 위한 준비적 처리를 실행할 필요는 없어진다.

또, 본 발명에 따른 기판 처리 장치에서는, 변위 검출 수단에 의해 검출된 노즐의 기준 위치에 대한 변위량이 소정의 허용 변위량을 초과하고 있는지 아닌지를 판정하는 판정 수단이 더 구비되어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 노즐의 변위량에 따라서 처리를 다르게 할 수 있다. 예를 들면 노즐의 변위량이 허용 변위량 이내일 때만 노즐로부터 유체가 토출되도록 하면, 부적절한 위치에서의 유체의 토출에 기인하는 처리의 실패를 방지하는 것이 가능해진다.

또 예를 들면, 노즐에는 원통형 부위가 설치되고, 변위 검출 수단은, 원통형 부위의 양측면 사이의 거리를 화상으로부터 검출하고, 그 검출 결과에 따라서 계수를 설정하도록 구성되어도 된다. 촬상 수단의 촬상 시야 내를 촬상 대상물인 노즐이 이동할 때, 촬상 수단에 대한 노즐의 방향이 변동하는 경우가 있다. 원통형 부위를 갖는 노즐이면, 촬상 수단에 대한 방향이 바뀐 경우에도, 원통형 부위의 양측 단면간의 거리에 따라서 표시되는 원통형 부위의 직경이 노즐의 크기를 나타내는 정보로서 이용 가능하다.

또, 이 발명에 따른 기판 처리 장치는, 워크를 유지하는 유지 수단과, 유체를 토출하여 워크에 공급하는 노즐과, 노즐을 이동시켜 위치 결정하는 이동 수단과, 노즐을 촬상 대상물로 하거나, 또는 노즐의 변위에 수반해 노즐과 일체적으로 변위하는 물체를 촬상 대상물로 하여, 상기 촬상 대상물을 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 수단과, 촬상 수단에 의해 촬상된 화상으로부터 촬상 대상물을 검출하고, 검출된 촬상 대상물의 화상 내에 있어서의 위치에 의거해, 노즐의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과, 변위 검출 수단에 의해 검출된 노즐의 변위량이 소정의 허용 변위량을 초과하고 있는지 아닌지를 판정하는 판정 수단을 구비하고, 판정 수단은, 화상 내에 있어서 검출된 촬상 대상물의 위치와 소정의 기준 위치의 거리가, 허용 변위량에 화상 내에 있어서의 촬상 대상물의 크기에 따라서 정해지는 계수를 곱한 값을 초과할 때, 변위량이 허용 변위량을 초과한다고 판정하도록 구성되어도 된다.

허용 변위량과의 대소 관계에 따라서 위치 결정 대상물의 변위량을 평가하는 것을 목적으로 하는 기판 처리 장치에서는, 위치 결정 대상물의 변위량의 값 자체를 얻는 것은 필수 요건은 아니다. 이러한 장치에서는, 화상 내에서의 변위량을 실공간에서의 변위량으로 환산하는 대신에, 화상 내에서의 촬상 대상물의 크기에 따라서 허용 변위량을 스케일링하고, 화상 내에서의 촬상 대상물의 변위량과 스케일링된 허용 변위량을 비교하는 것에 의해서도, 그 목적을 달성하는 것이 가능하다.

이 발명은, 소정 위치에 위치 결정됨으로써 유효하게 작용하는 다양한 물체를 위치 결정 대상물로 하여, 그러한 위치 결정 대상물의 변위를 검출하는 기술 전반에 적용하는 것이 가능하다.

1A~1D: 기판 처리 유닛(변위 검출 장치, 기판 처리 장치)
11: 스핀 척(유지 수단)
32, 42, 52: 암(이동 수단)
33, 43, 53: 노즐(위치 결정 대상물, 촬상 대상물, 노즐)
72: 카메라(촬상 수단)
81: CPU(변위 검출 수단, 판정 수단)
82: 메모리(기억 수단)
83: 암 구동부(이동 수단)
86: 화상 처리부(변위 검출 수단)
W: 기판(워크)

Claims (13)

1. 워크를 유지하는 유지 수단과,
   유체를 토출하여 상기 워크에 공급하는 노즐과,
   상기 노즐을 이동시켜 위치 결정하는 이동 수단과,
   상기 노즐을 촬상 대상물로 하거나, 또는 상기 노즐의 변위에 수반해 상기 노즐과 일체적으로 변위하는 물체를 촬상 대상물로 하여, 상기 촬상 대상물을 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 수단과,
   상기 촬상 수단에 의해 촬상된 상기 화상으로부터 상기 촬상 대상물을 검출하고, 상기 화상 내에 있어서 상기 촬상 대상물이 검출된 위치와 소정의 기준 위치의 거리에, 상기 화상 내에 있어서의 상기 촬상 대상물의 크기에 따라 정해지는 계수를 곱한 값으로부터 상기 노즐의 변위량을 구하는 변위 검출 수단과,
   상기 화상 내에 있어서의 상기 촬상 대상물의 위치와 당해 위치에 대응지어진 상기 계수의 관계를 기억하는 기억 수단을 구비하고,
   상기 촬상 대상물의 위치와 상기 계수의 관계는, 상기 이동 수단에 의해 복수의 위치에 각각 위치 결정된 상기 촬상 대상물을 상기 촬상 수단이 촬상한 복수의 화상에 있어서의 상기 촬상 대상물의 위치와 크기의 관계에 의거해, 미리 상기 복수의 위치의 각각에 대하여 개별적으로 구해져 있는, 기판 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 촬상 대상물에 대응하는 기준 화상이 미리 준비되어 있고,
   상기 변위 검출 수단은, 상기 기준 화상에 상당하는 영역을 상기 화상 내에서 탐색하여, 상기 화상에 있어서의 상기 촬상 대상물의 위치를 검출하는, 기판 처리 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 변위 검출 수단은, 상기 화상 내에서 검출된 상기 기준 화상에 상당하는 영역과 상기 기준 화상의 크기의 비에 의거해, 상기 계수를 설정하는, 기판 처리 장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 변위 검출 수단은, 상기 화상 내에서 검출된 촬상 대상물의 크기를 검출하고, 검출 결과에 의거해 상기 계수를 설정하는, 기판 처리 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 변위 검출 수단에 의해 검출된 상기 노즐의 상기 기준 위치에 대한 변위량이, 소정의 허용 변위량을 초과하고 있는지 아닌지를 판정하는 판정 수단을 구비하는, 기판 처리 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 판정 수단은, 상기 화상 내에 있어서 상기 촬상 대상물이 검출된 위치와 소정의 기준 위치의 거리가, 상기 허용 변위량에 상기 화상 내에 있어서의 상기 촬상 대상물의 크기에 따라서 정해지는 계수를 곱한 값을 초과할 때, 상기 변위량이 상기 허용 변위량을 초과한다고 판정하는, 기판 처리 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 노즐에는 원통형 부위가 설치되고,
   상기 변위 검출 수단은, 상기 원통형 부위의 양측면간의 거리를 상기 화상으로부터 검출하고, 그 검출 결과에 따라 상기 계수를 설정하는, 기판 처리 장치.
8. 이동 수단에 의해 이동되어 위치 결정되는 노즐의 변위를 검출하는 변위 검출 방법에 있어서,
   상기 노즐을 촬상 대상물로 하거나, 또는 상기 노즐의 변위에 수반해 상기 노즐과 일체적으로 변위하는 물체를 촬상 대상물로 하여, 상기 촬상 대상물을 포함하는 화상을 촬상하는 촬상 공정과,
   상기 촬상 공정에서 촬상된 상기 화상으로부터 상기 촬상 대상물을 검출하고, 상기 화상 내에 있어서 상기 촬상 대상물이 검출된 위치와 소정의 기준 위치의 거리에, 상기 화상 내에 있어서의 상기 촬상 대상물의 크기에 따라서 정해지는 계수를 곱한 값으로부터, 상기 노즐의 변위량을 구하는 변위 검출 공정을 구비하고,
   상기 촬상 대상물의 위치와 상기 계수의 관계는, 상기 이동 수단에 의해 복수의 위치에 각각 위치 결정된 상기 촬상 대상물을 촬상한 복수의 화상에 있어서의 상기 촬상 대상물의 위치와 크기의 관계에 의거해, 미리 상기 복수의 위치의 각각에 대하여 개별적으로 구해져 기억 수단에 기억되어 있는, 변위 검출 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 촬상 대상물에 대응하는 기준 화상이 미리 준비되고, 상기 기준 화상에 상당하는 영역을 상기 화상 내에서 탐색함으로써 상기 화상에 있어서의 상기 촬상 대상물의 위치가 검출되고, 검출된 상기 촬상 대상물의 크기에 따라 상기 계수가 설정되는, 변위 검출 방법.
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