JP7177628B2 - 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム - Google Patents

Description

本発明は、基板処理方法、基板処理装置および基板処理システムに関する。

従来から、互いに異なる処理液を基板に対して順次に供給して処理を行う基板処理装置が提案されている。この基板処理装置は、基板を水平姿勢に保持する基板保持部と、基板保持部を回転させて基板を水平面内で回転させる回転機構と、基板の上方から処理液を吐出する第１吐出ノズルおよび第２吐出ノズルとを備えている。第１吐出ノズルおよび第２吐出ノズルは平面視において基板の中央付近からそれぞれ処理液を吐出する。

第１吐出ノズルから基板に向けて第１処理液を吐出すると、その第１処理液は基板の中央付近に着液し、基板の回転に伴う遠心力を受けて基板上で広がって、基板の周縁から飛散される。第１処理液としては、ＳＣ１液（アンモニア水、過酸化水素水および水の混合液）、ＳＣ２液（塩酸、過酸化水素水および水の混合液）、ＤＨＦ液（希フッ酸）などが用いられる。これにより、第１処理液に応じた処理を基板に対して行うことができる。

次に第２処理液による処理を行う。つまり、処理液を吐出するノズルを第１吐出ノズルから第２吐出ノズルへと切り替える。具体的には、第１吐出ノズルからの第１処理液の吐出を停止しつつ、第２吐出ノズルからの第２処理液の吐出を開始する。第２処理液は基板の中央付近に着液し、基板の回転に伴う遠心力を受けて基板上で広がって、基板の周縁から飛散される。第２処理液としては、例えば純水を採用することができる。これにより、第１処理液を基板から洗い流すことができる。

また吐出ノズルからの処理液の吐出状態をカメラで監視する技術も提案されている（例えば特許文献１，２）。特許文献１，２では、吐出ノズルの先端を含む撮像領域をカメラで撮像し、そのカメラの撮像画像に基づいて、吐出ノズルから処理液が吐出されているか否かを判定する。

特開２０１７－２９８８３号公報 特開２０１５－１７３１４８号公報

処理液を吐出するノズルを第１吐出ノズルから第２吐出ノズルへの切り替える際には、第１吐出ノズルからの処理液の吐出停止タイミングと、第２吐出ノズルからの処理液の吐出開始タイミングとのタイミング差が重要である。

例えば、第１吐出ノズルの吐出停止タイミングに対して第２吐出ノズルからの処理液の吐出の開始タイミングが遅いほど、基板の表面が部分的に乾燥しやすくなる（液かれ）。基板の表面が乾燥すると、不具合（例えばパーティクルの付着）を生じ得る。

この基板の乾燥を回避するには、第１吐出ノズルの吐出停止タイミングよりも前に第２吐出ノズルの吐出を開始すればよい。例えば第１処理液の吐出停止中において、第１処理液の吐出量は時間の経過とともに低下し、いずれ零となる。この第１処理液の吐出停止中において第２処理液の吐出を開始することにより、基板上に途切れなく処理液を供給することができ、基板が乾燥する可能性を低減できる。

しかしながら、第２吐出ノズルの吐出開始タイミングが早すぎると、未だ第１処理液が十分な吐出量で吐出される状態で、第２処理液の吐出が開始される。この場合、基板に供給される処理液の総量が大きくなり、処理液が基板上で跳ね返る（液はね）。このような液はねの発生は好ましくない。

したがって、液はねおよび液かれが生じないようにタイミング差を調整することが望ましい。

また、上記のタイミング差が基板への処理の良否に影響を及ぼす場合もある。この場合には、処理結果が良好となるようにタイミング差を調整することが望ましい。

そこで、本願は、所望のタイミング差で第１ノズルから第２ノズルの切り替えを行うことができる基板処理方法、基板処理装置および基板処理システムを提供することを目的とする。

基板処理方法の第１の態様は、基板処理方法であって、基板を保持する第１工程と、第１ノズルの先端および第２ノズルの先端を含む撮像領域の、カメラによる撮像を開始して、撮像画像を生成する第２工程と、前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始する第３工程と、前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止し、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する第４工程と、前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第４工程において前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求める第５工程と、前記タイミング差が所定の範囲外であるか否かを判定し、前記タイミング差が前記所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する第６工程とを備え、前記第５工程において、前記撮像画像の各フレームのうち前記第１ノズルの先端から前記第１ノズルの吐出方向に延びる第１吐出判定領域内の画素値に基づいて統計量を算出し、当該統計量と予め設定された閾値との比較に基づいて前記停止タイミングを特定し、各フレームのうち前記第２ノズルの先端から前記第２ノズルの吐出方向に延びる第２吐出判定領域内の画素値に基づいて前記統計量を算出し、当該統計量と前記閾値との比較に基づいて前記開始タイミングを特定し、前記統計量は、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々からの処理液の吐出状態を反映する値である。

基板処理方法の第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理方法であって、前記開始タイミングを調整せずに前記停止タイミングを調整する。

基板処理方法の第３の態様は、第１または第２の態様にかかる基板処理方法であって、前記第１吐出判定領域の画素値の前記統計量が前記閾値よりも大きいフレームと、当該フレームの次のフレームであって、前記第１吐出判定領域の前記統計量が前記閾値よりも小さいフレームとに基づいて前記停止タイミングを特定し、前記第２吐出判定領域の画素値の前記統計量が前記閾値よりも小さいフレームと、当該フレームの次のフレームであって、前記第１吐出判定領域の前記統計量が前記閾値よりも大きいフレームとに基づいて前記開始タイミングを特定する。

基板処理方法の第４の態様は、第３の態様にかかる基板処理方法であって、前記第６工程において、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルについての前記統計量の時間変化を示すグラフをユーザインターフェースに表示し、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方たる対象タイミングに対する入力が前記ユーザインターフェースに対して行われたときに、前記入力に応じて当該対象タイミングを調整する。
基板処理方法の第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方法であって、前記第１吐出判定領域の前記統計量は、前記第１吐出判定領域の画素値の積分値または標準偏差であり、前記第２吐出判定領域の前記統計量は、前記第２吐出判定領域の画素値の積分値または標準偏差である。

基板処理方法の第６の態様は、基板処理方法であって、基板を保持する第１工程と、第１ノズルの先端および第２ノズルの先端を含む撮像領域の、カメラによる撮像を開始して、撮像画像を生成する第２工程と、前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始する第３工程と、前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止し、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する第４工程と、前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第４工程において前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求める第５工程と、前記タイミング差が所定の範囲外であるか否かを判定し、前記タイミング差が前記所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する第６工程とを備え、前記第５工程において、機械学習済みの分類器を用いて、前記撮像画像に含まれる各フレームを、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々について処理液の吐出／停止に分類し、その分類結果に基づいて前記タイミング差を求める。

基板処理方法の第７の態様は、第６の態様にかかる基板処理方法であって、前記第１ノズルについて吐出と分類されたフレームと、当該フレームの次のフレームであって前記第１ノズルについて停止と分類されたフレームとに基づいて前記停止タイミングを特定し、前記第２ノズルについて停止と分類されたフレームと、当該フレームの次のフレームであって前記第２ノズルについて吐出と分類されたフレームとに基づいて前記開始タイミングを特定する、基板処理方法。

基板処理方法の第８の態様は、第６の態様にかかる基板処理方法であって、前記停止タイミングは前記開始タイミングの後であり、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの両方が処理液を吐出すると分類されたフレームの数と、前記フレームの間の時間とに基づいて、前記タイミング差を求める。

基板処理方法の第９の態様は、第６から第８のいずれか一つの態様にかかる基板処理方法であって、前記第６工程において、前記タイミング差が所定の範囲外であると判定したときに、その旨を作業者に報知する。

基板処理方法の第１０の態様は、基板処理方法であって、基板を保持する第１工程と、第１ノズルの先端および第２ノズルの先端を含む撮像領域の、カメラによる撮像を開始して、撮像画像を生成する第２工程と、前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始する第３工程と、前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止し、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する第４工程と、前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第４工程において前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求める第５工程と、前記タイミング差が所定の範囲外であるか否かを判定し、前記タイミング差が前記所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する第６工程とを備え、前記停止タイミングは前記開始タイミングの後であり、前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、処理液が基板上で跳ねる液はねが生じているか否かを判定し、前記液はねが生じていると判定したときに、前記開始タイミングと前記停止タイミングとの間のタイミング差を低減するように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する第７工程を更に備える。

基板処理方法の第１１の態様は、第１０の態様にかかる基板処理方法であって、前記第７工程において、機械学習済みの分類器を用いて、前記撮像画像の各フレームを前記液はねのあり／なしに分類する。

基板処理方法の第１２の態様は、第１１の態様にかかる基板処理方法であって、前記第７工程において、前記撮像画像の各フレームのうち、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの近傍の液はね判定領域を切り出し、前記分類器を用いて、前記液はね判定領域を液はねのあり／なしに分類する。

基板処理方法の第１３の態様は、第６から第８、第１１、第１２のいずれか一つの態様にかかる基板処理方法であって、前記基板の種類、前記処理液の種類、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの位置、および、前記処理液の流量の少なくともいずれか一つに応じた複数の機械学習済みの分類器のうちから一つを選択し、選択された分類器に基づいて、前記撮像画像に含まれる各フレームを分類する。

基板処理方法の第１４の態様は、第１３の態様にかかる基板処理方法であって、前記基板の種類、前記処理液の種類、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの位置、および、前記処理液の流量の少なくともいずれか一つが入力部に入力されたときに、前記入力部への入力に応じて前記複数の分類器から一つを選択する。

基板処理装置の第１の態様は、基板を保持する基板保持部と、前記基板に対して処理液を吐出する第１ノズル、および、前記基板に対して処理液を吐出する第２ノズルを有する処理液供給部と、前記第１ノズルの先端および前記第２ノズルの先端を含む撮像領域を撮像して、撮像画像を生成するカメラと、制御部とを備え、前記制御部は、前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始した後に、前記第２ノズルからの前記基板への処理液の吐出を開始し、前記第１ノズルからの前記基板への処理液の吐出を停止するように前記処理液供給部を制御し、前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求め、前記タイミング差が所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整し、前記制御部は、前記タイミング差を求める際に、前記撮像画像の各フレームのうち前記第１ノズルの先端から前記第１ノズルの吐出方向に延びる第１吐出判定領域内の画素値に基づいて統計量を算出し、当該統計量と予め設定された閾値との比較に基づいて前記停止タイミングを特定し、各フレームのうち前記第２ノズルの先端から前記第２ノズルの吐出方向に延びる第２吐出判定領域内の画素値に基づいて前記統計量を算出し、当該統計量と前記閾値との比較に基づいて前記開始タイミングを特定し、前記統計量は、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々からの処理液の吐出状態を反映する値である。

基板処理装置の第２の態様は、基板を保持する基板保持部と、前記基板に対して処理液を吐出する第１ノズル、および、前記基板に対して処理液を吐出する第２ノズルを有する処理液供給部と、前記第１ノズルの先端および前記第２ノズルの先端を含む撮像領域を撮像して、撮像画像を生成するカメラと、制御部とを備え、前記制御部は、前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始した後に、前記第２ノズルからの前記基板への処理液の吐出を開始し、前記第１ノズルからの前記基板への処理液の吐出を停止するように前記処理液供給部を制御し、前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求め、前記タイミング差が所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整し、前記制御部は、機械学習済みの分類器を用いて、前記撮像画像に含まれる各フレームを、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルについて処理液の吐出／停止の状態を示すカテゴリに分類し、その分類結果に基づいて前記タイミング差を求める。

基板処理装置の第３の態様は、第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記制御部は、前記基板の種類、前記処理液の種類、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの位置、および、前記処理液の流量の少なくともいずれか一つに応じた複数の機械学習済みの分類器のうちから一つを選択し、選択された分類器に基づいて、前記撮像画像に含まれる各フレームを分類する。

基板処理装置の第４の態様は、第３の態様にかかる基板処理装置であって、前記基板の種類、前記処理液の種類、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの位置、および、前記処理液の流量の少なくともいずれか一つの入力が行われる入力部を備え、前記制御部は、前記入力部への入力に応じて前記複数の分類器から一つを選択する。

基板処理システムの第１の態様は、基板処理装置と、前記基板処理装置と通信するサーバとを有し、前記基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板に対して処理液を吐出する第１ノズル、および、前記基板に対して処理液を吐出する第２ノズルを有する処理液供給部と、前記第１ノズルの先端および前記第２ノズルの先端を含む撮像領域を撮像して、撮像画像を生成するカメラと、前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始した後に、前記第２ノズルからの前記基板への処理液の吐出を開始し、前記第１ノズルからの前記基板への処理液の吐出を停止するように前記処理液供給部を制御する制御部とを備え、前記基板処理装置およびサーバは、機械学習済みの分類器を用いて、前記撮像画像に含まれる各フレームを、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルについて処理液の吐出／停止の状態を示すカテゴリに分類し、その分類結果に基づいて、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと、前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求め、前記制御部は、前記タイミング差が所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する。

基板処理方法の第１の態様、基板処理装置の第１の態様によれば、撮像画像に対する画像処理に基づいて開始タイミングと停止タイミングとのタイミング差を求めるので、高い精度でタイミング差を求めることができる。よって、高い精度でタイミング差を所定の範囲内に調整できる。

これにより、例えば、基板の上で処理液が跳ねる液はね、および、基板が部分的に乾燥する液枯れの発生をほぼ回避できる。しかも、第１吐出判定領域および第２吐出判定領域の画素値を用いているので、撮像画像の全体に対して画像処理を行う場合に比して処理を軽くできる。

基板処理方法の第２の態様によれば、第１ノズルからの処理液が供給される処理期間の長さを変更することなく、タイミング差を所定の範囲内とすることができる。

基板処理方法の第３および第５の態様によれば、簡易な処理により開始タイミングおよび停止タイミングを特定できる。

基板処理方法の第４の態様によれば、作業者は統計量の時間変化を視認し、その時間変化に基づいてタイミング差を調整できる。

基板処理方法の第６の態様、基板処理装置の第２の態様および基板処理システムの第１の態様によれば、機械学習により、高い精度でタイミング差を求めることができる。

基板処理方法の第７の態様によれば、適切にタイミング差を特定できる。

基板処理方法の第８の態様によれば、適切にタイミング差を特定できる。

基板処理方法の第９の態様によれば、作業者はタイミング差が所定の範囲外であることを認識できる。

基板処理方法の第１０の態様によれば、液はねの発生を低減できるように、タイミング差を調整できる。

基板処理方法の第１１の態様によれば、高い精度で液はねの有無を判定できる。

基板処理方法の第１２の態様によれば、分類精度を向上できる。

基板処理方法の第１３の態様および基板処理装置の第３の態様によれば、高い精度で各フレームを分類できる。

基板処理方法の第１４の態様および基板処理装置の第４の態様によれば、作業者が情報を入力部に入力できる。

基板処理装置の構成の概略的な一例を示す図である。 処理ユニットの構成の概略的な一例を示す平面図である。 処理ユニットの構成の概略的な一例を示す平面図である。 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 カメラによって生成されたフレームの一例を概略的に示す図である。 カメラによって生成されたフレームの一例を概略的に示す図である。 カメラによって生成されたフレームの一例を概略的に示す図である。 カメラによって生成されたフレームの一例を概略的に示す図である。 監視処理の具体的な一例を示すフローチャートである。 吐出判定領域内の輝度分布の一例を概略的に示すグラフである。 吐出判定領域内の輝度分布の一例を概略的に示すグラフである。 吐出判定領域内の画素値の統計量の時間変化の一例を概略的に示すグラフである。 吐出判定領域内の画素値の統計量の時間変化の一例を概略的に示すグラフである。 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。 監視処理の具体的な一例を示すフローチャートである。 撮像画像の複数のフレームの一例を概略的に示す図である。 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。 入力画面の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置およびサーバの一例を概略的に示す機能ブロック図である。 ディープラーニングのモデルの一例を概略的に示す図である。 カメラによって生成されたフレームの一例を概略的に示す図である。 液はね判定領域内の画素値の統計量の時間変化の一例を概略的に示すグラフである。 監視処理の具体的な一例を示すフローチャートである。 処理ユニットの構成の概略的な一例を示す平面図である。 カメラによって生成されたフレームの一例を概略的に示す図である。

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など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。

第１の実施の形態．
＜基板処理装置の概要＞
図１は、基板処理装置１００の全体構成を示す図である。基板処理装置１００は、基板Ｗに対して処理液を供給して基板Ｗに対する処理を行う装置である。基板Ｗは、例えば半導体基板である。この基板Ｗは略円板形状を有している。

この基板処理装置１００は少なくとも２種の処理液を順次に基板Ｗに供給することができる。例えば基板処理装置１００は、基板Ｗに対して洗浄用の薬液を供給した後に、基板Ｗに対してリンス液を供給することで、洗浄処理を行うことができる。当該薬液としては、典型的には、ＳＣ１液（アンモニア水、過酸化水素水および水の混合液）、ＳＣ２液（塩酸、過酸化水素水および水の混合液）、ＤＨＦ液（希フッ酸）などが用いられる。当該リンス液としては、例えば純水などが用いられる。本明細書では、薬液とリンス液とを総称して「処理液」と称する。なお洗浄処理のみならず、成膜処理のためのフォトレジスト液などの塗布液、不要な膜を除去するための薬液、エッチングのための薬液なども「処理液」に含まれる。

基板処理装置１００は、インデクサ１０２、複数の処理ユニット１および主搬送ロボット１０３を備える。インデクサ１０２は、装置外から受け取った未処理の基板Ｗを装置内に搬入するとともに、洗浄処理の終了した処理済みの基板Ｗを装置外に搬出する機能を有する。インデクサ１０２は、複数のキャリアを載置するとともに移送ロボットを備える（いずれも図示省略）。キャリアとしては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)またはＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、あるいは、収納した状態で基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)を採用することができる。移送ロボットは、当該キャリアと主搬送ロボット１０３との間で基板Ｗを移送する。

基板処理装置１００には、１２個の処理ユニット１が配置されている。詳細な配置構成は、３個の処理ユニット１を積層したタワーが主搬送ロボット１０３の周囲を囲むように４個配置されるというものである。換言すれば、主搬送ロボット１０３を囲んで配置された４個の処理ユニット１が３段に積層されており、図１はそのうちの１層を示している。なお、基板処理装置１００に搭載される処理ユニット１の個数は１２に限定されるものではなく、例えば８個または４個であっても良い。

主搬送ロボット１０３は、処理ユニット１を積層した４個のタワーの中央に設置されている。主搬送ロボット１０３は、インデクサ１０２から受け取った未処理の基板Ｗを各処理ユニット１に搬入するとともに、各処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサ１０２に渡す。

次に、処理ユニット１について説明する。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つを説明するが、他の処理ユニット１についても同様である。図２は、処理ユニット１の平面図である。また、図３は、処理ユニット１の縦断面図である。なお、図２は基板保持部２０に基板Ｗが保持されていない状態を示し、図３は基板保持部２０に基板Ｗが保持されている状態を示している。

処理ユニット１は、チャンバー１０内に、主たる要素として、基板Ｗを水平姿勢（基板Ｗの法線が鉛直方向に沿う姿勢）に保持する基板保持部２０と、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を供給するための３つの処理液供給部３０，６０，６５と、基板保持部２０の周囲を取り囲む処理カップ４０と、基板保持部２０の上方空間を撮像するカメラ７０とを備える。また、チャンバー１０内における処理カップ４０の周囲には、チャンバー１０の内側空間を上下に仕切る仕切板１５が設けられている。

チャンバー１０は、鉛直方向に沿う側壁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を備える。側壁１１、天井壁１２および床壁１３によって囲まれた空間が基板Ｗの処理空間となる。また、チャンバー１０の側壁１１の一部には、チャンバー１０に対して主搬送ロボット１０３が基板Ｗを搬出入するための搬出入口およびその搬出入口を開閉するシャッターが設けられている（いずれも図示省略）。

チャンバー１０の天井壁１２には、基板処理装置１００が設置されているクリーンルーム内の空気をさらに清浄化してチャンバー１０内の処理空間に供給するためのファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１４が取り付けられている。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フィルタ）を備えており、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の直下に設けるようにしても良い。

基板保持部２０は例えばスピンチャックである。この基板保持部２０は、鉛直方向に沿って延びる回転軸２４の上端に水平姿勢で固定された円板形状のスピンベース２１を備える。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が設けられている。スピンモータ２２は、回転軸２４を介してスピンベース２１を水平面内にて回転させる。また、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。

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。よって、スピンベース２１は、保持すべき基板Ｗの下面の全面と対向する保持面２１ａを有している。

スピンベース２１の保持面２１ａの周縁部には複数（本実施形態では４本）のチャックピン２６が立設されている。複数のチャックピン２６は、円形の基板Ｗの外周円に対応する円周上に沿って均等な間隔をあけて（本実施形態のように４個のチャックピン２６であれば９０°間隔にて）配置されている。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のそれぞれを基板Ｗの外周端に当接させて基板Ｗを把持することにより、当該基板Ｗをスピンベース２１の上方で保持面２１ａに近接した水平姿勢にて保持することができるとともに（図３参照）、複数のチャックピン２６のそれぞれを基板Ｗの外周端から離間させて把持を解除することができる。

複数のチャックピン２６による把持によって基板保持部２０が基板Ｗを保持した状態にて、スピンモータ２２が回転軸２４を回転させることにより、基板Ｗの中心を通る鉛直方向に沿った回転軸ＣＸまわりに基板Ｗを回転させることができる。

処理液供給部３０は、ノズルアーム３２の先端に吐出ノズル３１を取り付けて構成されている（図２参照）。ノズルアーム３２の基端側はノズル基台３３に固定して連結されている。ノズル基台３３は図示を省略する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とされている。ノズル基台３３が回動することにより、図２中の矢印ＡＲ３４にて示すように、吐出ノズル３１は基板保持部２０の上方の処理位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で水平方向に沿って円弧状に移動する。

処理液供給部３０は、複数種の処理液が供給されるように構成されている。具体的には、処理液供給部３０は複数の吐出ノズル３１を有している。図２および図３の例では、吐出ノズル３１として２つの吐出ノズル３１ａ，３１ｂが示されている。吐出ノズル３１ａ，３１ｂはノズルアーム３２を介してノズル基台３３に固定されている。よって、吐出ノズル３１ａ，３１ｂは互いに同期して移動する。吐出ノズル３１ａ，３１ｂは水平面内で隣り合うように設けられている。

図３に例示するように、吐出ノズル３１ａは配管３４ａを介して処理液供給源３７ａに接続されており、吐出ノズル３１ｂは配管３４ｂを介して処理液供給源３７ｂに接続されている。配管３４ａ，３４ｂの途中にはそれぞれ開閉弁３５ａ，３５ｂが設けられている。開閉弁３５ａが開くことにより、処理液供給源３７ａからの処理液Ｌｑ１が配管３４ａの内部を流れて吐出ノズル３１ａから吐出され、開閉弁３５ｂが開くことにより、処理液供給源３７ｂからの処理液Ｌｑ２が配管３４ｂの内部を流れて吐出ノズル３１ｂから吐出される。吐出ノズル３１ａからは例えばＳＣ１液が吐出され、吐出ノズル３１ｂからは例えば純水が吐出される。吐出ノズル３１ａ，３１ｂが処理位置で停止した状態で吐出された処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２は、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に着液する。

配管３４ａ，３４ｂの途中にはそれぞれサックバック弁３６ａ，３６ｂが設けられていてもよい。サックバック弁３６ａは処理液Ｌｑ１の吐出停止時において配管３４ａ内の処理液Ｌｑ１を吸い込むことにより、吐出ノズル３１ａの先端から処理液Ｌｑ１を引き込む。これにより、吐出停止時において処理液Ｌｑ１が吐出ノズル３１ａの先端から比較的大きな塊（液滴）として落下するぼた落ちが生じにくい。サックバック弁３６ｂも同様である。

また、本実施形態の処理ユニット１には、上記の処理液供給部３０に加えてさらに２つの処理液供給部６０，６５が設けられている。本実施形態の処理液供給部６０，６５は、上記の処理液供給部３０と同様の構成を備える。すなわち、処理液供給部６０は、ノズルアーム６２の先端に吐出ノズル６１を取り付けて構成され、その吐出ノズル６１は、ノズルアーム６２の基端側に連結されたノズル基台６３によって、矢印ＡＲ６４にて示すように基板保持部２０の上方の処理位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で円弧状に移動する。同様に、処理液供給部６５は、ノズルアーム６７の先端に吐出ノズル６６を取り付けて構成され、その吐出ノズル６６は、ノズルアーム６７の基端側に連結されたノズル基台６８によって、矢印ＡＲ６９にて示すように基板保持部２０の上方の処理位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で円弧状に移動する。処理液供給部６０，６５も、複数種の処理液が供給されるように構成されていてもよく、あるいは、単一の処理液が供給されるように構成されていてもよい。

処理液供給部６０，６５はそれぞれの吐出ノズル６１，６６が処理位置に位置する状態で、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出する。なお、処理液供給部６０，６５の少なくとも一方は、純水などの洗浄液と加圧した気体とを混合して液滴を生成し、その液滴と気体との混合流体を基板Ｗに噴射する二流体ノズルであっても良い。また、処理ユニット１に設けられる処理液供給部は３つに限定されるものではなく、１つ以上であれば良い。ただし、本実施の形態では、２つの処理液を順次に切り替えて吐出することが前提なので、吐出ノズルは全体として２以上設けられる。処理液供給部６０，６５の各吐出ノズルも、処理液供給部３０と同様に配管を介して処理液供給源に接続され、またその配管の途中には開閉弁が設けられ、さらにサックバック弁が設けられてもよい。以下では、代表的に処理液供給部３０を用いた処理について述べる。

処理カップ４０は、基板保持部２０を取り囲むように設けられている。処理カップ４０は内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３を備えている。内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３は昇降可能に設けられている。内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は内カップ４１の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第１回収機構（不図示）によって回収される。内カップ４１が下降し、中カップ４２および外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は中カップ４２の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第２回収機構（不図示）によって回収される。内カップ４１および中カップ４２が下降し、外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は外カップ４３の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第３回収機構（不図示）によって回収される。これによれば、異なる処理液をそれぞれ適切に回収することができる。

仕切板１５は、処理カップ４０の周囲においてチャンバー１０の内側空間を上下に仕切るように設けられている。仕切板１５は、処理カップ４０を取り囲む１枚の板状部材であっても良いし、複数の板状部材をつなぎ合わせたものであっても良い。また、仕切板１５には、厚さ方向に貫通する貫通孔や切り欠きが形成されていても良く、本実施形態では処理液供給部３０，６０，６５のノズル基台３３，６３，６８を支持するための支持軸を通すための貫通孔（不図示）が形成されている。

仕切板１５の外周端はチャンバー１０の側壁１１に連結されている。また、仕切板１５の処理カップ４０を取り囲む端縁部は外カップ４３の外径よりも大きな径の円形形状となるように形成されている。よって、仕切板１５が外カップ４３の昇降の障害となることはない。

また、チャンバー１０の側壁１１の一部であって、床壁１３の近傍には排気ダクト１８が設けられている。排気ダクト１８は図示省略の排気機構に連通接続されている。ファンフィルタユニット１４から供給されてチャンバー１０内を流下した清浄空気のうち、処理カップ４０と仕切板１５と間を通過した空気は排気ダクト１８から装置外に排出される。

カメラ７０は、チャンバー１０内であって仕切板１５よりも上方に設置されている。カメラ７０は、例えば撮像素子（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device））と、電子シャッター、レンズなどの光学系とを備える。処理液供給部３０の吐出ノズル３１は、ノズル基台３３によって、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上方の処理位置（図３の実線位置）と処理カップ４０よりも外側の待機位置（図３の点線位置）との間で往復移動される。処理位置は、処理液供給部３０から基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出して洗浄処理を行う位置である。待機位置は、処理液供給部３０が洗浄処理を行わないときに処理液の吐出を停止して待機する位置である。待機位置には、処理液供給部３０の吐出ノズル３１を収容する待機ポッドが設けられていても良い。

カメラ７０は、その撮像領域に少なくとも処理位置における吐出ノズル３１の先端が含まれるように設置されている。より具体的には、吐出ノズル３１の先端と、その先端から吐出される処理液とが撮像領域に含まれるように、カメラ７０が設置される。本実施形態では、図３に示すように、処理位置における吐出ノズル３１を前方上方から撮像する位置にカメラ７０が設置される。よって、カメラ７０は、処理位置における吐出ノズル３１の先端を含む撮像領域を撮像することができる。同様に、カメラ７０は、処理位置における処理液供給部６０，６５の吐出ノズル６１，６６の先端を含む撮像領域を撮像することもできる。なお、カメラ７０が図２に示す位置に設置されている場合には、処理液供給部３０，６５の吐出ノズル３１，６６についてはカメラ７０の撮像視野内で横方向に移動するため、処理位置近傍での動きを適切に撮像することが可能であるが、処理液供給部６０の吐出ノズル６１についてはカメラ７０の撮像視野内で奥行き方向に移動するため、処理位置近傍での移動量を適切に撮像できないおそれもある。このような場合は、カメラ７０とは別に処理液供給部６０専用のカメラを設けるようにしても良い。

また、図３に示すように、チャンバー１０内であって仕切板１５よりも上方には照明部７１が設けられている。通常、チャンバー１０内は暗室であるため、カメラ７０が撮像を行うときには照明部７１が処理位置近傍の処理液供給部３０，６０，６５の吐出ノズル３１，６１，６６に光を照射する。カメラ７０が生成した撮像画像は制御部９へと出力される。

制御部９は基板処理装置１００の各種構成を制御して基板Ｗに対する処理を進行する。また制御部９はカメラ７０によって生成された撮像画像に対して画像処理を行う。制御部９はこの画像処理により、各吐出ノズルからの処理液の吐出の開始タイミングと停止タイミングとのタイミング差を求める。この画像処理については後に詳述する。

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様である。すなわち、制御部９は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクなどを備えて構成される。制御部９のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって、基板処理装置１００の各動作機構が制御部９に制御され、基板処理装置１００における処理が進行する。また制御部９のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することにより、画像処理を行う。なお制御部９の機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。

ユーザインターフェース９０はディスプレイおよび入力部を備えている。ディスプレイは例えば液晶表示ディスプレイまたは有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイである。入力部は例えばタッチパネル、マウスまたはキーボードである。このユーザインターフェース９０は制御部９に接続されている。ディスプレイは制御部９からの表示信号に基づいて表示画像を表示する。この表示画像には、例えばカメラ７０からの撮像画像が含まれる。入力部は、ユーザによって入力された入力情報を制御部９に出力する。制御部９は入力情報に応じて各種構成を制御することができる。

＜制御部の動作＞
図４は、制御部９の動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、一例として、処理液供給部３０を用いた処理について説明する。まずステップＳ１にて、主搬送ロボット１０３によって基板Ｗが基板保持部２０上に搬送される。基板保持部２０は、搬送された基板Ｗを保持する。

次にステップＳ２にて、制御部９はノズル基台３３を回動させて、吐出ノズル３１ａ，３１ｂを処理位置へと移動させる。吐出ノズル３１ａ，３１ｂが処理位置で停止した状態では、吐出ノズル３１ａの先端および吐出ノズル３１ｂの先端はカメラ７０の撮像領域に含まれている。

次にステップＳ３にて、制御部９はカメラ７０を制御して撮像を開始させる。これにより、カメラ７０は吐出ノズル３１ａの先端および吐出ノズル３１ｂの先端をより確実に撮像できる。カメラ７０は所定のフレームレート（例えば６０フレーム／秒）で撮像領域を撮像し、生成した撮像画像の各フレームを制御部９に順次に出力する。なおこのカメラ７０による撮像はステップＳ２の吐出ノズル３１ａ，３１ｂの移動の開始を契機として開始してもよい。

図５は、カメラ７０によって生成された撮像画像のフレームＩＭ１の一例を概略的に示す図である。図５に例示するフレームＩＭ１においては、吐出ノズル３１ａの先端および吐出ノズル３１ｂの先端が写っており、また基板Ｗの一部も写っている。フレームＩＭ１では、吐出ノズル３１ａから処理液Ｌｑ１が未だ吐出されておらず、同様に、吐出ノズル３１ｂからも処理液Ｌｑ２が未だ吐出されていない。

次にステップＳ４にて、制御部９は吐出ノズル３１ａからの吐出を開始する。具体的には、制御部９は開信号を開閉弁３５ａへと出力する。開閉弁３５ａはこの開信号に基づいて開動作を行って配管３４ａを開く。これにより、処理液供給源３７ａからの処理液が吐出ノズル３１ａから吐出されて、基板Ｗの上面に供給される。なお、開信号が出力されてから実際に処理液Ｌｑ１が吐出するまでには、遅れ時間が生じる。この遅れ時間は開閉弁３５ａの開動作による弁体の移動速度および配管３４ａの配管長および圧力損失などの諸要因に依存する。

また制御部９はステップＳ４の直前からスピンモータ２２を回転させて基板Ｗを回転させる。

図６は、カメラ７０によって生成された撮像画像のフレームＩＭ２の一例を概略的に示す図である。図６に例示するフレームＩＭ２においては、吐出ノズル３１ａから処理液Ｌｑ１が吐出されており、吐出ノズル３１ｂからは処理液Ｌｑ２が吐出されていない。吐出ノズル３１ａから吐出された処理液Ｌｑ１はいわゆる連続流であり、吐出ノズル３１ａの先端から基板Ｗの上面までの領域においては、鉛直方向に沿って延びる液柱形状を有している。この処理液Ｌｑ１は基板Ｗの略中央に着液し、基板Ｗの回転に伴う遠心力を受けて基板Ｗの上面において広がる。そして、基板Ｗの周縁から飛散する。これにより、処理液Ｌｑ１が基板Ｗの上面の全面に作用し、処理液Ｌｑ１に基づく処理が行われる。

制御部９は例えばステップＳ４から所定時間が経過すると、ステップＳ５にて、処理液を吐出するノズルを吐出ノズル３１ａから吐出ノズル３１ｂへと切り替える。即ち、制御部９は吐出ノズル３１ａからの処理液Ｌｑ１の吐出を停止させるとともに、吐出ノズル３１ｂからの処理液Ｌｑ２の吐出を開始する。つまり、制御部９は開閉弁３５ａに閉信号を送信するとともに開閉弁３５ｂに開信号を送信する。具体的な一例として、制御部９はステップＳ４からの経過時間が第１基準時間に至ったときに、開信号を開閉弁３５ｂに出力し、ステップＳ４からの経過時間が第２基準時間に至ったときに、閉信号を開閉弁３５ａに出力する。例えば第２基準時間は第１基準時間よりも長く設定され得る。

開閉弁３５ｂは開信号に基づいて開動作を行って配管３４ｂを開く。これにより、処理液供給源３７ｂからの処理液Ｌｑ２が吐出ノズル３１ｂから吐出されて、基板Ｗの上面に着液する。なお、開信号が出力されてから実際に処理液Ｌｑ２が吐出するまでには、遅れ時間が生じる。この遅れ時間は開閉弁３５ｂの開動作による弁体の移動速度、配管３４ｂの配管長および圧力損失などの諸要因に依存する。

開閉弁３５ａは閉信号に基づいて閉動作を行って配管３４ａを閉じる。なおサックバック弁３６ａが設けられている場合には、制御部９はサックバック弁３６ａに吸い込み信号を送信する。サックバック弁３６ａはこの吸い込み信号に基づいて吸い込み動作を行って、配管３４ａ内の処理液を吸い込む。開閉弁３５ａの閉動作とサックバック弁３６ａの吸い込み動作は互いに並行して実行される。これにより、吐出ノズル３１ａの先端側の処理液Ｌｑ１が引き戻されて、処理液Ｌｑ１の吐出が適切に停止する。なお、閉信号が出力されてから実際に処理液Ｌｑ１の吐出が停止するまでには、遅れ時間が生じる。この遅れ時間は開閉弁３５ａの閉動作による弁体の移動速度、サックバック弁３６ａの弁体の移動速度、配管３４ａの配管長および圧力損失などの諸要因に依存する。

図７および図８は、カメラ７０によって生成された撮像画像のフレームの一例を概略的に示している。図７および図８にそれぞれ例示されたフレームＩＭ３，ＩＭ４は、吐出ノズル３１ａから吐出ノズル３１ｂの切り替え時におけるフレームを示している。フレームＩＭ３は、開閉弁３５ａ，３５ｂがそれぞれ閉動作および開動作を行っている最中のフレームである。よって、フレームＩＭ３では、吐出ノズル３１ａおよび吐出ノズル３１ｂの両方からそれぞれ処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２が吐出されている。ただし、吐出ノズル３１ａから吐出された処理液Ｌｑ１の幅はフレームＩＭ２よりも狭くなっている。これは、開閉弁３５ａによる閉動作によって処理液Ｌｑ１の流量が小さくなるからである。フレームＩＭ３では、開閉弁３５ｂは未だ完全に開いていないので、吐出ノズル３１ｂから吐出された処理液Ｌｑ２の幅も狭い。

フレームＩＭ４は、開閉弁３５ａが閉じ、開閉弁３５ｂが開いた状態でのフレームである。よってフレームＩＭ４においては、吐出ノズル３１ａから処理液Ｌｑ１が吐出されておらず、吐出ノズル３１ｂから処理液Ｌｑ２が吐出されている。吐出ノズル３１ｂから吐出された処理液Ｌｑ２も連続流であって、吐出ノズル３１ｂの先端から基板Ｗの上面までの領域においては、鉛直方向に沿って延びる液柱形状を有している。この処理液Ｌｑ２は基板Ｗの略中央に着液し、基板Ｗの回転に伴う遠心力を受けて基板Ｗの上面において広がる。そして、基板Ｗの周縁から飛散する。これにより、処理液Ｌｑ２が基板Ｗの上面の全面に作用し、処理液Ｌｑ２に基づく処理が行われる。

ステップＳ５から所定時間が経過すると、ステップＳ６にて、制御部９は吐出ノズル３１ｂからの処理液Ｌｑ２の吐出を停止する。具体的な一例として、制御部９は、開閉弁３５ｂに開信号を出力した時点からの経過時間が第３基準時間に至ったときに、開閉弁３５ｂに閉信号を送信する。開閉弁３５ｂはこの閉信号に基づいて閉動作を行って配管３４ｂを閉じる。なおサックバック弁３６ｂが設けられている場合には、サックバック弁３６ｂに吸い込み信号を送信する。これにより、サックバック弁３６ｂは開閉弁３５ａの閉動作と並行して吸い込み動作を行って、配管３４ｂ内の処理液Ｌｑ２を吸い込む。これにより、吐出ノズル３１ｂからの処理液Ｌｑ２の吐出が適切に停止する。なおこのときも、信号の出力から実際に処理液Ｌｑ２の吐出が終了するまでには、遅れ時間が生じる。

制御部９はステップＳ６の後にスピンモータ２２の回転を停止して、基板Ｗの回転を停止させてもよい。あるいは、制御部９はスピンモータ２２の回転速度を増大させて、基板Ｗ上の処理液Ｌｑ２を回転力によって基板Ｗの周縁から飛散させて、基板Ｗを乾燥させた上で、スピンモータ２２の回転を停止させてもよい。

次にステップＳ７にて、制御部９はカメラ７０による撮像を終了する。次にステップＳ８にて、制御部９はノズル基台３３を制御して、吐出ノズル３１ａ，３１ｂを待機位置に移動させる。

以上の動作によって、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２を用いた一連の処理を順次に行うことができる。

また図４に例示するように、制御部９は処理液の吐出／停止タイミングを監視すべく、ステップＳ４～Ｓ６と並行してステップＳ１０にて監視処理を行う。この監視処理は、ステップＳ５における吐出ノズル３１ｂから処理液Ｌｑ２の吐出を開始する開始タイミングｔｂと吐出ノズル３１ａから処理液Ｌｑ１の吐出を停止する停止タイミングｔａとのタイミング差が適切か否かを監視する処理である。

図９は、監視処理の具体的な動作の一例を示すフローチャートである。まず制御部９は、カメラ７０によって生成された撮像画像に対して画像処理を行って、吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂおよび吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａを特定する（ステップＳ１１）。

ここではまず吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂについて述べる。制御部９はカメラ７０からフレームが入力されると、そのフレームから吐出判定領域Ｒｂ１を切り出す。ここでいう吐出判定領域Ｒｂ１とは、撮像画像の各フレームのうち吐出ノズル３１ｂの先端から処理液Ｌｑ２の吐出方向に延在する領域である（図５から図８も参照）。ここでは、処理液Ｌｑ２は鉛直下方へ向かって延在するので、吐出判定領域Ｒｂ１は撮像画像の縦方向に延在する長尺形状（例えば矩形状）を有する。吐出判定領域Ｒｂ１の横方向の幅は処理液Ｌｑ２の幅よりも広く設定され、吐出判定領域Ｒｂ１の縦方向の長さは吐出判定領域Ｒｂ１が処理液Ｌｑ２の着液位置を含まない程度の長さに設定される。

さて、吐出ノズル３１ｂから処理液Ｌｑ２が吐出されていない場合の吐出判定領域Ｒｂ１内の画素値は、吐出ノズル３１ｂから処理液Ｌｑ２が吐出された場合の吐出判定領域Ｒｂ１内の画素値と相違する。図１０および図１１は、吐出判定領域Ｒｂ１内の横方向における輝度分布の一例を概略的に示す図である。図１０には、処理液Ｌｑ２が吐出されていないときの輝度分布が例示されており、図１１には、処理液Ｌｑ２が吐出されているときの輝度分布が例示されている。

処理液Ｌｑ２が吐出されているときには、吐出判定領域Ｒｂ１内においてその処理液Ｌｑ２の液柱部分が写っている。カメラ７０の撮像方向と同方向から照明光が入射する場合、処理液Ｌｑ２による液柱の表面が明るく光って見える。よって図１１に例示するように、この液柱部分に相当する輝度は周囲よりも高い。具体的には、輝度分布は液柱部分において上に凸の形状を有している。つまり、輝度分布は処理液Ｌｑ２の液柱形状に起因した特徴を有している。

一方で、処理液Ｌｑ２が吐出されていないときには、吐出判定領域Ｒｂ１内には処理液Ｌｑ２の液柱形状が写っていない。よって図１０に例示するように、輝度分布は当然にその処理液Ｌｑ２の液柱形状に起因した特徴を有していない。当該輝度は基板Ｗの上面のパターンによる乱反射またはチャンバー１０内部部品の映り込み等に応じて変動しているものの、比較的一様な分布を有している。

ところで、カメラ７０は、グレースケールの撮像画像を生成するタイプのカメラであってもよく、カラーの撮像画像を生成するタイプのカメラであってもよい。前者の場合、撮像画像の画素値は輝度値を示していると言える。以下では、グレースケールの撮像画像を生成するタイプのカメラを例に挙げて説明するものの、カラーの場合には、画素値から輝度値を算出し、その輝度値を用いればよい。

制御部９は吐出判定領域Ｒｂ１内の画素値に基づいて、吐出ノズル３１ｂから処理液Ｌｑ２が吐出しているか否かを判定する。具体的には、制御部９は吐出判定領域Ｒｂ１内の画素値の統計量Ａ２を算出する。統計量Ａ２は、吐出ノズル３１ｂからの処理液Ｌｑ２の吐出状態を反映する値であり、例えば吐出判定領域Ｒｂ１内の画素値の総和（積分値）である。処理液Ｌｑ２が吐出しているときの画素値の総和は、処理液Ｌｑ２が吐出していないときの画素値の総和よりも大きくなるからである。

統計量Ａ２としては、画素値の総和に替えて画素値の分散を採用してもよい。図１０および図１１に示すように、処理液Ｌｑ２が吐出されたときの輝度分布は、処理液Ｌｑ２が吐出されていないときの輝度分布に比してばらつくからである。分散としては、例えば標準偏差を採用することができる。また、吐出判定領域Ｒｂ１内の全ての画素値に対する分散を採用することができる。

その一方で、処理液Ｌｑ２は鉛直方向に沿う液柱形状を有しているので、吐出判定領域Ｒｂ１における縦方向の輝度分布の変動は小さい。そこで、横方向に沿って一列に並ぶ画素を切り出し、その複数の画素値の分散を採用してもよい。あるいは、縦方向に沿って一列に並ぶ画素値を、列ごとに積分して積分画素値を算出し、得られた列ごとの積分画素値の分散を採用してもよい。

判定の例として、統計量Ａ２についての閾値ｔｈ１を設定し、統計量Ａ２が閾値ｔｈ１以上であるときには、吐出ノズル３１ｂから処理液Ｌｑ２が吐出していると判定でき、統計量Ａ２が閾値ｔｈ１より小さいときには、吐出ノズル３１ｂから処理液Ｌｑ２が吐出していないと判定できる。この閾値ｔｈ１は予め実験またはシミュレーション等により設定することができる。

図１２は、図４のステップＳ４～Ｓ６における統計量Ａ２の時間変化の一例を示すグラフである。図１２において、横軸は、カメラ７０が生成する撮像画像のフレーム番号を示しており、縦軸は統計量を示している。フレーム番号は時間の経過とともに増大するので、横軸は時間を示している、ともいえる。吐出判定領域Ｒｂ１についての統計量Ａ２は破線で示されており、後述の吐出判定領域Ｒａ１についての統計量Ａ１は実線で示されている。

図１２では、初期的には統計量Ａ２は閾値ｔｈ１よりも小さい。なぜなら、処理の最初では吐出ノズル３１ｂは処理液Ｌｑ２を吐出していないからである（図４のステップＳ４参照）。ステップＳ５における吐出ノズルの切り替えの際に、統計量Ａ２は増大して閾値ｔｈ１を超える。つまり、統計量Ａ２は、閾値ｔｈ１よりも小さい状態から閾値ｔｈ１よりも大きい状態に遷移する。統計量Ａ２が閾値ｔｈ１を上回るタイミングが開始タイミングｔｂに相当する。よって、統計量Ａ２の変化に基づいて開始タイミングｔｂを特定することができる。以下に、詳細に説明する。

制御部９はフレームごとに統計量Ａ２を算出し、その統計量Ａ２が閾値ｔｈ１よりも大きいか否かをフレームごとに判定する。そして、制御部９はその判定結果を記憶媒体に記憶する。制御部９は、前回のフレームにおいて統計量Ａ２が閾値ｔｈ１よりも小さく、かつ、今回のフレームにおいて統計量Ａ２が閾値ｔｈ１よりも大きいときに、統計量Ａ２が閾値ｔｈ１を上回ったと判定する。

制御部９は前回のフレームと今回のフレームとに基づいて開始タイミングｔｂを特定する。つまり、制御部９は、統計量Ａ２が閾値ｔｈ１よりも小さい前回のフレームと、当該フレームの次のフレームであって、統計量Ａ２が閾値ｔｈ１よりも大きい今回のフレームとに基づいて、開始タイミングｔｂを特定する。例えば制御部９は前回のフレームの生成タイミングを開始タイミングｔｂとして特定してもよく、あるいは、今回のフレームの生成タイミングを開始タイミングｔｂとして特定してもよく、あるいは、前回と今回のフレームの生成タイミングの平均を開始タイミングｔｂとして特定してもよい。

次に吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａについて述べる。制御部９はフレームが入力されると、そのフレームから吐出判定領域Ｒａ１を切り出す。ここでいう吐出判定領域Ｒａ１とは、撮像画像の各フレームのうち吐出ノズル３１ａの先端から処理液Ｌｑ１の吐出方向に延在する領域である（図５から図８も参照）。ここでは、処理液Ｌｑ１は鉛直下方へ向かって延在するので、吐出判定領域Ｒａ１は撮像画像の縦方向に延在する長尺形状（例えば矩形状）を有する。吐出判定領域Ｒａ１の横方向の幅は処理液Ｌｑ１の幅よりも広く設定され、吐出判定領域Ｒｂ１の縦方向の長さは吐出判定領域Ｒｂ１が処理液Ｌｑ１の着液位置を含まない程度の長さに設定される。

吐出判定領域Ｒａ１内の輝度分布は吐出判定領域Ｒｂ１と同様に、処理液Ｌｑ１の吐出の有無に応じて相違する。そこで、制御部９は処理液Ｌｑ２の吐出有無判定と同様に、吐出判定領域Ｒａ１の画素値に基づいて処理液Ｌｑ１の吐出の有無を判定する。より具体的には、制御部９は吐出判定領域Ｒａ１内の画素値の統計量Ａ１を算出する。統計量Ａ１は統計量Ａ２と同様であって、吐出ノズル３１ａからの処理液Ｌｑ２の吐出状態を反映する値であり、例えば吐出判定領域Ｒａ１内の画素値の総和または分散である。

統計量Ａ１が大きいときには、吐出ノズル３１ａから処理液Ｌｑ１が吐出していると判定でき、統計量Ａ１が小さいときには、吐出ノズル３１ａから処理液Ｌｑ１が吐出していないと判定できる。そこで、これらの判定に供する統計量Ａ１についての閾値を設定する。ここでは、統計量Ａ１についての閾値として、統計量Ａ２についての閾値ｔｈ１を採用する。なお統計量Ａ１についての閾値として、閾値ｔｈ１と異なる値を採用してもよい。

図１２に例示するように、統計量Ａ１は初期的には閾値ｔｈ１よりも大きい。なぜなら、処理の最初から処理液Ｌｑ１が吐出されるからである（図４のステップＳ４参照）。そして、ステップＳ５における吐出ノズルの切り替えの際に、統計量Ａ１は低減して閾値ｔｈ１を下回る。統計量Ａ１が閾値ｔｈ１を下回るタイミングが停止タイミングｔａに相当する。よって、統計量Ａ１の変化に基づいて停止タイミングｔａを特定することができる。以下に、詳細に説明する。

制御部９はフレームごとに統計量Ａ１を算出し、その統計量Ａ１が閾値ｔｈ１よりも大きいか否かをフレームごとに判定する。そして、制御部９はその判定結果を記憶媒体に記憶する。制御部９は、前回のフレームにおいて統計量Ａ１が閾値ｔｈ１よりも大きく、かつ、今回のフレームにおいて統計量Ａ１が閾値ｔｈ１よりも小さいときに、統計量Ａ１が閾値ｔｈ１を下回ったと判定する。

そして、制御部９は前回のフレームと今回のフレームとに基づいて停止タイミングｔａを特定する。つまり、制御部９は、統計量Ａ１が閾値ｔｈ１よりも大きい前回のフレームと、当該フレームの次のフレームであって、統計量Ａ２が閾値ｔｈ１よりも小さい今回のフレームとに基づいて、停止タイミングｔａを特定する。例えば制御部９は前回のフレームの生成タイミングを停止タイミングｔａとして特定してもよく、あるいは、今回のフレームの生成タイミングを停止タイミングｔａとして特定してもよく、あるいは、前回と今回のフレームの生成タイミングの平均を停止タイミングｔａとして特定してもよい。

次にステップＳ１２にて、制御部９は開始タイミングｔｂと停止タイミングｔａとのタイミング差を算出する。具体的には、制御部９は停止タイミングｔａから開始タイミングｔｂを減算してタイミング差を算出する。

次にステップＳ１３にて、制御部９はこのタイミング差が所定の範囲外か否かを判定する。所定の範囲は例えば予め設定され、記憶媒体に記憶されていてもよい。所定の範囲の下限値および上限値は例えば正の値を有している。

タイミング差が所定の範囲外であるとき、ステップＳ１４にて、制御部９はエラーの報知処理を実行する。例えば制御部９はユーザインターフェース９０のディスプレイにエラーを表示させる。あるいは、ブザーまたはスピーカなどの音出力部が設けられているときには、制御部９は音出力部にエラーを出力させてもよい。ユーザインターフェース９０のディスプレイおよび音出力部は報知部の一例である。要するに、制御部９はこの報知部にエラーを報知させる。このような報知により、作業者はタイミング差が所定範囲外となっていることを認識できる。

次にステップＳ１５にて、制御部９はタイミング差が所定の範囲内となるように、開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａの少なくともいずれか一方を調整する。

タイミング差が所定の範囲の上限値よりも大きいときには、タイミング差を小さくして所定の範囲内に収めるべく、制御部９は例えば吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂをより遅いタイミングに更新する。より具体的な一例として、制御部９は、開閉弁３５ｂを開くタイミングを規定する第２基準時間を、タイミング差が所定の範囲内となるように、より長い値に更新し、更新後の第２基準時間を記憶媒体に記憶する。これによれば、次回以降のステップＳ５の切り替えの際に、開閉弁３５ｂへと開信号を出力するタイミングが遅れるので、開始タイミングｔｂが遅れる。よって、次回以後のステップＳ５（次の基板に対するステップＳ５）におけるタイミング差を小さくして所定の範囲内とすることができる。

これによれば、処理液Ｌｑ１の吐出の停止タイミングｔａは変更しないので、処理液Ｌｑ１についての処理期間の長さを変更されない。よって処理液Ｌｑ１による処理を適切に行うことができる。

あるいは、制御部９は吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａをより早いタイミングに更新してもよい。より具体的な一例として、制御部９は、開閉弁３５ａを閉じるタイミングを規定する第１基準時間を、タイミング差が所定の範囲内となるように、より短い値に更新し、更新後の第１基準時間を記憶媒体に記憶する。これによれば、次回以降のステップＳ５の切り替えの際に、開閉弁３５ａへと閉信号を出力するタイミングが早まるので、停止タイミングｔａが早まる。よって、次回以後のステップＳ５におけるタイミング差を小さくして所定の範囲内とすることができる。

また、開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａの両方を調整してタイミング差を小さくしてもよい。

さて、タイミング差が所定の範囲の上限値よりも大きい場合には、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の両方が吐出されるオーバーラップ期間が長い。つまり、基板Ｗに吐出される処理液の総量が一時的に増大する。これにより、例えば処理液Ｌｑ２が基板Ｗ上の処理液Ｌｑ１と衝突して処理液の一部が基板Ｗ上で跳ねる液はねが生じ得る。第１実施の形態では、タイミング差が所定の範囲の上限値よりも大きいときには、次回以降のステップＳ５におけるタイミング差を所定の範囲内に収めることができる。よって、所定範囲の上限値として液はねが生じないような値を採用することにより、液はねの発生をほぼ回避することができる。

一方で、タイミング差が所定の範囲の下限値よりも小さいときには、タイミング差を増大させて所定の範囲内に収めるべく、制御部９は例えば吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂをより早いタイミングに更新する。より具体的な一例として、制御部９は、開閉弁３５ｂを開くタイミングを規定する第２基準時間を、タイミング差が所定の範囲内にとなるように、より短い値に更新し、更新後の第２基準時間を記憶媒体に記憶する。これによって、次回以降のステップＳ５におけるタイミング差を増大させて所定の範囲内とすることができる。

これによれば、処理液Ｌｑ１の吐出の停止タイミングｔａは変更しないので、処理液Ｌｑ１についての処理期間の長さを変更されない。よって処理液Ｌｑ１による処理を適切に行うことができる。

あるいは、制御部９は、吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａをより遅いタイミングに更新してもよい。より具体的な一例として、制御部９は、開閉弁３５ａを閉じるタイミングを規定する第１基準時間を、タイミング差が所定の範囲内となるように、より長い値に更新し、更新後の第１基準時間を記憶媒体に記憶する。これによっても、次回以降のステップＳ５におけるタイミング差を増大させて所定の範囲内とすることができる。

また、開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａの両方を調整してタイミング差を大きくしてもよい。

さて、タイミング差が所定の範囲の下限値よりも小さい場合には、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の両方が吐出されるオーバーラップ期間が短くなる。つまり、処理液Ｌｑ１の吐出がほぼ停止した状態で処理液Ｌｑ２の吐出が開始される。基板Ｗは回転しているので、その上面に供給される処理液Ｌｑ１は遠心力を受けて基板Ｗの周縁側に移動する。よって、処理液Ｌｑ２が吐出されていない状態で処理液Ｌｑ１の吐出量が少なくなれば、基板Ｗの上面の処理液Ｌｑ１が減少して基板Ｗが部分的に乾燥し得る（液枯れ）。特に、処理液Ｌｑ１の着液位置近傍において基板Ｗの上面が部分的に乾燥し得る。そのような乾燥は基板Ｗの上面に不具合（例えばパーティクルの付着等）を招き得るので好ましくない。第１実施の形態では、タイミング差が所定の範囲の下限値よりも小さいときにも、次回以降のステップＳ５におけるタイミング差を所定の範囲内に収めることができる。よって、所定範囲の下限値として、基板Ｗの部分的な乾燥が発生しないような値に設定することにより、基板Ｗの部分的な乾燥の発生をほぼ回避できる。

以上のように第１の実施の形態によれば、タイミング差が所定の範囲外であるときに、所定の範囲内に調整する。よって、タイミング差が所定の範囲外となることによる不具合（液はねおよび液枯れ）の発生をほぼ回避できる。

また第１の実施の形態によれば、カメラ７０からの撮像画像に対する画像処理により、吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂおよび吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａを特定している。つまり、実際の処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の吐出状態に基づいて開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａを特定できるので、その特定精度を向上することができる。そして、高い精度で特定されたタイミングに基づいてタイミング差を算出するので、タイミング差の算出精度も高い。したがって、より高い精度でタイミング差を所定の範囲内に収めることができる。

また吐出判定領域Ｒａ１，Ｒｂ１の画素値を用いているので、撮像画像の全体に対して画像処理を行う場合に比して処理を軽くできる。

また統計量と閾値ｔｈ１との大小の比較に基づいてタイミング差を求めることができるので、処理が簡易である。

なお上述の例では、所定範囲の上限値を液はねが生じない程度の値に設定し、下限値を液枯れが生じない程度の値に設定した。しかるに、他の要因等により、上限値をより小さい値に設定してもよく、下限値をより大きい値に設定しても構わない。例えばこのタイミング差が基板Ｗに対する処理結果の良否に影響を及ぼす場合がある。この場合、処理結果が良好となるようにタイミング差の所定範囲の上限値および下限値を実験またはシミュレーション等により設定してもよい。

複数の処理ユニット１の製造バラツキ等により、吐出制御についての遅れ時間は処理ユニット１ごとに相違し得る。しかるに、制御部９が処理ユニット１ごとに上述の動作を行うことにより、処理ユニット１ごとにタイミング差を所定の範囲内に調整することができる。従来では、処理ユニット１ごとに開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａを調整すべく、基板Ｗのレシピ情報を処理ユニット１ごとに変更していた。これにより、レシピ情報の管理が煩雑となっていた。第１の実施の形態では、共通のレシピ情報を採用しても、処理ユニット１ごとに最適なタイミング差で処理を行うことができ、安定した処理性能を実現することができる。

また上述の例では、吐出ノズル３１ｂからの処理液Ｌｑ２の吐出を開始した後に、吐出ノズル３１ａからの処理液Ｌｑ１の吐出を停止した。図１３は、統計量の時間変化の他の一例を示すグラフである。図１３の例では、吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａの後に吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂが現れており、そのタイミング差は比較的大きい。このような場合にも、処理液Ｌｑ２の吐出前に基板Ｗの上面の処理液Ｌｑ１が減少するので、基板Ｗが部分的に乾燥し得る。

この場合、ステップＳ１２において停止タイミングｔａから開始タイミングｔｂを減算して得られるタイミング差は負の値を有する。よって、このタイミング差は所定の範囲の下限値よりも小さく、ステップＳ１３にて、制御部９はタイミング差が所定の範囲外であると判定する。よって、ステップＳ１５にて、制御部９はタイミング差が所定の範囲内となるように、開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａの少なくともいずれか一方を調整する。したがって、次回以降のステップＳ５においてタイミング差を所定の範囲内とすることができる。

また上述の説明は、基板Ｗに対する処理時の動作と把握することもできるし、基板処理装置１００の設置の際などに行われる初期設定時の動作と把握することもできる。即ち初期設定時において、仮のタイミングを設定して基板Ｗに対して実際に処理を行えば、その仮のタイミングが不適切であるときに、適切なタイミングが設定される。

＜ユーザインターフェース＞
上述の例では、タイミング差が所定の範囲外であるか否かを制御部９が判定した。しかるに、作業者が判定してもよい。以下、具体的に説明する。

制御部９はユーザインターフェース９０のディスプレイに統計量Ａ１，Ａ２の時間変化を示すグラフを表示させる。制御部９は閾値ｔｈ１も当該グラフに表示することが望ましい。具体的には、制御部９は、図１２または図１３に示すグラフをディスプレイに表示させる。これにより、作業者は、統計量Ａ１，Ａ２の時間変化を視認することができ、タイミング差の大小を判定することができる。

ユーザインターフェース９０の入力部は、開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａを調整するための入力を調整するための入力を受け付ける。例えば作業者は、タイミング差が所定の範囲の上限値よりも大きいと判定すると、開始タイミングｔｂを遅らせるための入力および停止タイミングｔａを早めるための入力の少なくともいずれか一方を入力部に対して行う。入力部はその入力情報を制御部９に出力する。制御部９は入力情報に応じて開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａの少なくともいずれか一方を調整する。タイミング差が所定範囲の下限値よりも小さいと作業者が判定したときも同様である。

以上のように、作業者は統計量Ａ１，Ａ２の時間変化を視認し、その時間変化に基づいてタイミング差を調整することができる。

＜機械学習＞
上述の例では、制御部９は画素値の統計量に基づいて開始タイミングｔｂと停止タイミングｔａとのタイミング差を求めたものの、必ずしもこれに限らない。制御部９は監視処理において機械学習により開始タイミングｔｂと停止タイミングｔａとのタイミング差を求めてもよい。

図１４は、制御部９の内部構成の一例を概略的に示す図である。制御部９は分類器９１および機械学習部９２を備えている。分類器９１には、カメラ７０からの撮像画像の各フレームが順次に入力される。分類器９１は、入力された各フレームを、吐出ノズル３１ａ，３１ｂの吐出／停止に関する以下の４つのカテゴリＣ１～Ｃ４に分類する。カテゴリはクラスとも呼ばれ得る。

４つのカテゴリＣ１～Ｃ４は、図５から図８にそれぞれ示された吐出状態を示すカテゴリである。より具体的には、カテゴリＣ１は、吐出ノズル３１ａ，３１ｂの両方が処理液を吐出していない状態（図５）を示すカテゴリであり、カテゴリＣ２は、吐出ノズル３１ａのみが処理液を吐出している状態（図６）を示すカテゴリであり、カテゴリＣ３は、吐出ノズル３１ａ，３１ｂの両方が処理液を吐出している状態（図７）を示すカテゴリであり、カテゴリＣ４は、吐出ノズル３１ｂのみが処理液を吐出している状態（図８）を示すカテゴリである。

この分類器９１は、複数の教師データを用いて機械学習部９２によって生成される。つまり、この分類器９１は機械学習済みの分類器であるといえる。機械学習部９２は、機械学習のアルゴリズムとして、例えば、近傍法、サポートベクターマシン、ランダムフォレストまたはニューラルネットワーク（ディープラーニングを含む）などを用いる。

教師データは学習データ、および、その学習データがどのカテゴリに分類されるのかを示すラベルを含んでいる。学習データは、カメラ７０によって撮像された撮像画像のフレームであり、予め生成されている。各学習データには、正しいカテゴリがラベルとして付与される。この付与は、作業者の例えばユーザインターフェース９０に対する操作によって行うことができる。機械学習部９２はこれらの教師データに基づいて機械学習を行って分類器９１を生成する。

一例として、近傍法によりフレームを分類する分類器９１について説明する。分類器９１は、特徴ベクトル抽出部９１１と、判定部９１２と、判定データベース９１３が記憶された記憶媒体とを備えている。特徴ベクトル抽出部９１１には、カメラ７０からの撮像画像の各フレームが順次に入力される。特徴ベクトル抽出部９１１は所定のアルゴリズムにしたがってフレームの特徴ベクトルを抽出する。この特徴ベクトルは吐出ノズル３１ａ，３１ｂの吐出状態に応じた特徴量を示しやすいベクトルである。当該アルゴリズムとしては、公知のアルゴリズムを採用できる。特徴ベクトル抽出部９１１はその特徴ベクトルを判定部９１２に出力する。

判定データベース９１３には、機械学習部９２によって複数の教師データから生成された複数の特徴ベクトル（以下、基準ベクトルと呼ぶ）が記憶されており、その基準ベクトルは各カテゴリＣ１～Ｃ４に分類されている。具体的には、機械学習部９２は複数の教師データに対して特徴ベクトル抽出部９１１と同じアルゴリズムを適用して複数の基準ベクトルを生成する。そして機械学習部９２は、当該基準ベクトルに対して教師データのラベル（正しいカテゴリ）を付与する。

判定部９１２は特徴ベクトル抽出部９１１から入力された特徴ベクトルと、判定データベース９１３に記憶された複数の基準ベクトルとに基づいてフレームを分類する。例えば判定部９１２は特徴ベクトルが最も近い基準ベクトルを特定し、特定した基準ベクトルのカテゴリにフレームを分類してもよい（最近傍法）。これにより、判定部９１２は、分類器９１（特徴ベクトル抽出部９１１）に入力されたフレームをカテゴリＣ１～Ｃ４のうち一つに分類することができる。

制御部９は分類器９１によって各フレームを分類し、その分類結果に基づいて、吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂと吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａとのタイミング差を求める。

図１５は、監視処理における制御部９の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ４０にて、制御部９は、画像処理として機械学習によって、開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａを特定する。

図１６は、撮像画像の複数のフレームＦの一例を概略的に示す図である。図１６の例では、時系列に沿ってフレームＦが並んで配置されている。ここでフレームの符号を変更しているのは、説明の便宜を図るためであり、フレームＦは上述したフレームＩＭ１～ＩＭ４と同種のものである。

図１６に例示するように、基板処理装置１００の動作初期には、吐出ノズル３１ａ，３１ｂのいずれも処理液を吐出していない。よって、図１６に例示するフレームＦ［１］～Ｆ［ｋ］は分類器９１によってカテゴリＣ１に分類される。

そして吐出ノズル３１ａから処理液Ｌｑ１が吐出される（ステップＳ４）と、図１６に例示するように、続くフレームＦ［ｋ＋１］～Ｆ［ｍ］は分類器９１によってカテゴリＣ２に分類される。

次に処理液を吐出するノズルを吐出ノズル３１ａから吐出ノズル３１ｂへと切り替える（ステップＳ５）。つまり、吐出ノズル３１ｂから処理液Ｌｑ２が吐出される。よって、図１６に例示するように、続くフレームＦ［ｍ＋１］～Ｆ［ｎ］は分類器９１によってカテゴリＣ３に分類される。次に吐出ノズル３１ａからの処理液Ｌｑ１の吐出が停止する。よって、図１６に例示するように、続くフレームＦ［ｎ＋１］以降のフレームであって、吐出ノズル３１ｂからの処理液Ｌｑ２の吐出が終了するまでのフレームは、分類器９１によってカテゴリＣ４に分類される。

制御部９は各フレームの分類結果に基づいて以下に詳述するように、開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａを特定する。

即ち、制御部９は、吐出ノズル３１ｂについて停止（カテゴリＣ２）と分類されたｍ番目のフレームＦ［ｍ］と、フレームＦ［ｍ］の次の（ｍ＋１）番目のフレームであって、吐出ノズル３１ｂについて吐出（カテゴリＣ３）と分類されたフレームＦ［ｍ＋１］とに基づいて、吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂを特定する。例えば制御部９は、フレームＦ［ｍ］の生成タイミングを開始タイミングｔｂとして特定してもよく、フレームＦ［ｍ＋１］の生成タイミングを開始タイミングｔｂとして特定してもよく、あるいは、フレームＦ［ｍ］，Ｆ［ｍ＋１］の生成タイミングの平均を開始タイミングｔｂとして特定してもよい。

同様に、制御部９は、吐出ノズル３１ａについて吐出（カテゴリＣ３）と分類されたｎ番目のフレームＦ［ｎ］と、フレームＦ［ｎ］の次の（ｎ＋１）番目のフレームであって、吐出ノズル３１ａについて停止（カテゴリＣ４）と分類されたフレームＦ［ｎ＋１］とに基づいて、吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａを特定する。例えば制御部９は、フレームＦ［ｎ］の生成タイミングを停止タイミングｔａとして特定してもよく、フレームＦ［ｎ＋１］の生成タイミングを停止タイミングｔａとして特定してもよく、あるいは、フレームＦ［ｎ］，Ｆ［ｎ＋１］の生成タイミングの平均を停止タイミングｔａとして特定してもよい。

以上のように、制御部９によれば、機械学習によって吐出ノズル３１ａ，３１ｂの吐出状態を判定（分類）することができる。よって、高い精度で各フレームを分類できる。ひいては、高い精度で停止タイミングｔａと開始タイミングｔｂとのタイミング差を求めることができる。

停止タイミングｔａおよび開始タイミングｔｂの特定した後のステップＳ４１～Ｓ４４はそれぞれ第１の実施の形態のステップＳ１２～Ｓ１５と同様である。

なお吐出ノズル３１ａの吐出の停止の前に吐出ノズル３１ｂの吐出が開始する場合、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の両方が吐出されるオーバーラップ期間がタイミング差に相当する。よってこの場合、制御部９は、カテゴリＣ３に分類されたフレーム数に基づいてタイミング差を算出してもよい。例えば制御部９はフレーム間の時間とフレーム数とを乗算してタイミング差を算出してもよい。

＜分類器への入力＞
上述の例では、分類器９１への入力データとして、撮像画像の各フレームＦの全領域を採用しているものの、必ずしもこれに限らない。例えば制御部９は、フレームＦのうち吐出判定領域Ｒａ１，Ｒｂ１をそれぞれ示す画像を切り出して、その画像を分類器９１に入力してもよい。この場合、機械学習部９２に入力される学習データとしても、吐出判定領域Ｒａ１，Ｒｂ１をそれぞれ示す画像を採用する。

これによれば、分類器９１は、吐出状態とは関連性の低い領域の影響を除去して分類を行うことができるので、その分類精度を向上することができる。ひいては、開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａの特定精度を向上することができる。また吐出判定領域Ｒａ１，Ｒｂ１を用いれば、撮像画像のフレームの全体に対して分類器９１による処理を行う場合に比して処理を軽くできる。

なお、分類器９１は吐出判定領域Ｒａ１，Ｒｂ２の画像ごとに吐出状態を分類してもよい。つまり、分類器９１は吐出判定領域Ｒａ１の画像に基づいて、その画像を次の２つのカテゴリＣａ１，Ｃａ２に分類してもよい。即ち、カテゴリＣａ１は吐出ノズル３１ａが処理液Ｌｑ１を吐出していない状態を示し、カテゴリＣａ２は吐出ノズル３１ａが処理液Ｌｑ１を吐出している状態を示している。同様に、分類器９１は吐出判定領域Ｒｂ２の画像に基づいて、その画像を次の２つのカテゴリＣｂ１，Ｃｂ２に分類してもよい。即ち、カテゴリＣａ２は吐出ノズル３１ａが処理液Ｌｑ２を吐出している状態を示している。カテゴリＣｂ１は吐出ノズル３１ｂが処理液Ｌｑ２を吐出していない状態を示し、カテゴリＣｂ２は吐出ノズル３１ｂが処理液Ｌｑ２を吐出している状態を示している。

制御部９は、カテゴリＣｂ１に分類された画像を含むフレームと、当該画像の次の画像であって、カテゴリＣｂ２に分類された画像を含むフレームとに基づいて、吐出ノズル３１ｂの開始タイミングｔｂを特定することができる。吐出ノズル３１ａの停止タイミングｔａも同様である。

また、分類器９１への入力データとしては、例えば吐出判定領域Ｒａ１，Ｒｂ１の各々において横一列に並ぶ画素の画素値群を採用してもよい。図１０および図１１に示すように、横方向に並ぶ画素の画素値群は処理液の吐出の有無に応じて変化するからである。あるいは、分類器９１の入力データとしては、吐出判定領域Ｒａ１，Ｒｂ１の各々において、縦方向に一列に並ぶ画素値の総和である積分値を列ごとに含む積分値群を採用してもよい。

＜複数の分類器＞
図１７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。制御部９は複数の分類器９１を備えている点を除いて図１４と同様である。これら複数の分類器９１も機械学習部９２によって生成される。

例えば機械学習部９２は、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類ごとに複数の分類器９１を生成する。図１７の例では、複数の分類器９１として３つの分類器９１Ａ～９１Ｃが示されている。分類器９１Ａ～９１Ｃは、異なる教師データを用いて生成された分類器である。

例えばある種類の処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２を用いた処理を行った場合の撮像画像の各フレームを学習データとして採用する。機械学習部９２は、その学習データを含む教師データに基づいて分類器９１Ａを生成する。これにより、その処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類の組（以下、第１組）用の分類器９１Ａを生成することができる。同様に、機械学習部９２は、第１組とは異なる第２組の処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２を用いた教師データに基づいて、第２組用の分類器９１Ｂを生成し、第１組および第２組のいずれとも種類が異なる第３組の処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２を用いた教師データに基づいて、第３組用の分類器９１Ｃを生成する。

図１７の例では、特徴ベクトル抽出部９１１および判定部９１２は分類器９１Ａ～９１Ｃにおいて共通に設けられており、その分類器９１Ａ～９１Ｃは判定データベース９１３によって区別される。要するに、機械学習部９２はそれぞれ第１組から第３組用の判定データベース９１３Ａ～９１３Ｃを生成することにより、分類器９１Ａ～９１Ｃを生成する。判定データベース９１３Ａには、第１組の処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２を用いたときの基準ベクトルがその正しいカテゴリとともに記録されている。判定データベース９１３Ｂ，９１３Ｃも同様である。

判定部９１２には、ユーザインターフェース９０が接続されている。作業者は、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類をユーザインターフェース９０に入力する。図１８は、ユーザインターフェース９０のディスプレイに表示される入力画面９０ａの一例を示す図である。入力画面９０ａには、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２に関する表９０１が表示されている。この表９０１では、処理液の種類、流量、基板Ｗの回転速度および処理時間が示されている。表９０１の各種情報は作業者による入力部への入力によって、変更することができる。例えば表９０１の該当部分をクリック（またはタッチ）することにより、該当部分の情報を入力することができる。例えば当該クリックにより、該当部分においてプルダウン形式で複数の情報が表示され、作業者がそのうちの一つを選択することで情報を入力することができる。

図１８に例示する入力画面９０ａでは、基板Ｗの種類を選択するためのソフトキー９０２も表示されている。作業者はソフトキー９０２をクリックまたはタッチすることにより、ソフトキー９０２を選択することができる。基板Ｗの種類としては、例えばシリコン（Ｓｉ）基板およびシリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板などがある。その他に、基板Ｗの上面への膜の形成の有無、または、基板Ｗの上面に形成された膜種（例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＴｉＮ等）によって、判定データベースを選択することができてもよい。

また図１８に例示する入力画面９０ａでは、カメラ７０によって生成された撮像画像が表示される領域９０３が示されている。これにより、作業者はカメラ７０の撮像画像を視認することができる。

ユーザインターフェース９０は、作業者によって入力された入力情報（処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類等）を判定部９１２に出力する。

特徴ベクトル抽出部９１１は、入力されたフレームの特徴ベクトルを抽出し、その特徴ベクトルを判定部９１２に出力する。判定部９１２は、処理対象となる処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類に応じた判定データベース９１３を選択する。判定部９１２は、入力された特徴ベクトルと、選択した判定データベース９１３の基準ベクトルとを用いて、フレームを分類する。

これによれば、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類に応じた分類器９１を用いてフレームを分類するので、フレームの分類精度を向上することができる。ひいては、タイミング差の算出精度を向上することができる。

なお上述の例では、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類ごとに分類器９１を生成したものの、例えば基板Ｗの種類ごと、または、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の流量ごとに分類器９１を生成してもよい。また例えばカメラ７０の撮像画像における吐出ノズルの位置が相違し得る。例えば撮像画像において、処理液供給部３０の吐出ノズル３１の位置関係と、処理液供給部６５の吐出ノズル６６の位置関係は相違し得る。この場合、吐出ノズルの位置ごとに分類器９１を生成してもよい。またこれらは組み合わせても構わない。例えば処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の組の種類と基板Ｗの種類とに応じた分類器９１を生成してもよい。例えば処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の組の種類としてＮ種類があり、基板Ｗの種類としてＭ種類がある場合には、その組み合わせに応じた（Ｎ×Ｍ）個の分類器９１を生成してもよい。

ユーザインターフェース９０は、分類器９１の選択に必要な情報（処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類、基板Ｗの種類、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の流量および吐出ノズルの位置の少なくともいずれか一つ）の入力を受け付け、その入力情報を制御部９へと出力すればよい。

また分類器９１の選択に必要な情報は必ずしも作業者によって入力される必要はない。例えば基板処理装置１００の上流側から基板Ｗについての基板情報が制御部９に送信され、その基板情報にこれらの情報が含まれている場合がある。この場合、制御部９は基板情報内の当該情報に基づいて分類器９１を選択すればよい。

＜サーバ＞
上述の例では、基板処理装置１００に設けられた制御部９が機械学習によって分類器９１を生成し、その分類器９１によりフレームを分類した。しかるに、この制御部９による機械学習機能の少なくとも一部がサーバに設けられていてもよい。

図１９は、基板処理システムの電気的な構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。基板処理システムは基板処理装置１００およびサーバ２００を備える。図１９に例示するように、基板処理装置１００の制御部９は通信部９３を介してサーバ２００と通信する。通信部９３は通信インターフェースであって、有線または無線によりサーバ２００と通信することができる。

図１９の例では、サーバ２００は、機械学習部２１０と、判定データベース２２０が記憶された記憶媒体とを備えている。機械学習部２１０は機械学習部９２と同様の機能を有しており、教師データに基づいて判定データベース２２０を生成することができる。判定データベース２２０は判定データベース９１３と同様である。

判定部９１２は、判定データベース２２０を要求する要求信号を、通信部９３を介してサーバ２００へと送信する。サーバ２００は当該要求信号に応じて、判定データベース２２０を通信部９３へと送信する。これにより、判定部９１２はサーバ２００に格納された判定データベース２２０を利用することができる。なおこの場合、機械学習部９２および判定データベース９１３は必ずしも必要ではない。

また上述の例では、判定部９１２は基板処理装置１００の制御部９に設けられているものの、判定部９１２がサーバ２００に設けられてもよい。この場合、特徴ベクトル抽出部９１１は特徴ベクトルを、通信部９３を介してサーバ２００へと送信する。サーバ２００は、受信した特徴ベクトルと、判定データベース２２０とに基づいて、フレームを分類し、その分類結果を通信部９３へと送信する。通信部９３はこの分類結果を制御部９へと出力する。

また上述の例では、特徴ベクトル抽出部９１１は基板処理装置１００の制御部９に設けられているものの、特徴ベクトル抽出部９１１がサーバ２００に設けられていてもよい。つまり、分類器９１自体がサーバ２００に設けられてもよい。この場合、制御部９は、カメラ７０によって生成された撮像画像のフレームを、通信部９３を介してサーバ２００に送信する。サーバ２００はそのフレームから特徴ベクトルを抽出し、抽出した特徴ベクトルと、判定データベース２２０とを用いて当該フレームを分類し、その分類結果を通信部９３へと送信する。通信部９３はこの分類結果を制御部９へと出力する。

上述した態様によれば、サーバ２００に判定処理機能が設けられているので、複数の基板処理ユニットに対して共通の判定を行うことができる。

なおサーバ２００の機械学習部２１０は、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類、基板Ｗの種類、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の流量および吐出ノズル３１ａ，３１ｂの位置の少なくとも一つごとに、判定データベース２２０を生成してもよい。この場合、制御部９は、使用すべき判定データベース２２０を指定する情報を、通信部９３を介してサーバ２００へと送信すればよい。

要するに、機械学習済みの分類器を用いて撮像画像に含まれる各フレームを各カテゴリに分類し、その分類結果に基づいてタイミング差を求める機能を、基板処理装置１００およびサーバ２００の全体で発揮すればよい。

＜ディープラーニング＞
機械学習として、ディープラーニングを採用してもよい。図２０は、ニューラルネットワーク（ディープラーニングを含む）ＮＮ１のモデルが示されている。このモデルには、入力層と中間層（隠れ層）と出力層とが設けられている。各層は複数のノード（人工ニューロン）を有しており、各ノードにはその前段の層のノードの出力データがそれぞれ重み付けられて入力される。つまり、各ノードには、前段のノードの出力に対してそれぞれの重み付け係数を乗算して得られる乗算結果がそれぞれ入力される。各ノードは例えば公知の関数の結果を出力する。中間層の層数は１に限らず、任意に設定できる。

機械学習部９２は教師データに基づいて学習を行うことにより、各ノード間の重み付けで用いられる重み付け係数を決定する。この重み付け係数は判定データベースとして記憶される。これにより、機械学習部９２は実質的に分類器９１を生成できる。

入力層には、カメラ７０によって生成されたフレームＦが入力される。分類器９１は判定データベースに記憶された各重み付け係数を用いて、フレームＦに基づいて入力層から中間層を経て出力層の演算処理を行うことにより、フレームＦが各カテゴリＣ１～Ｃ４に該当する確率を算出する。そして分類器９１は最も確率が高いカテゴリにフレームを分類する。

以上のように、ニューラルネットワークによってフレームを分類することができる。ニューラルネットワークでは、分類器９１が特徴量を自動で生成するので、設計者が特徴ベクトルを決定する必要がない。

なおニューラルネットワークにおいても複数の分類器９１が生成されてもよい。例えば機械学習部９２は処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類ごとの教師データを用いて機械学習を行って、それぞれの種類ごとの判定データベース（重み付け係数）を生成してもよい。

分類器９１は、ユーザインターフェース９０からの入力情報に応じて処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類を特定し、その種類に応じた判定データベースを用いてフレームＦを分類する。これにより、分類精度を向上することができる。

もちろん、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の種類に限らず、基板Ｗの種類、処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２の流量および吐出ノズル３１ａ，３１ｂの位置の少なくとも一つごとに、分類器９１を生成してもよい。

第２の実施の形態．
第２の実施の形態にかかる基板処理装置１００の構成の一例は第１の実施の形態と同様であり、その動作の一例は図４に示すとおりである。ただし、監視処理の具体例が第１の実施の形態と相違する。第２の実施の形態では、制御部９は、カメラ７０によって撮像された撮像画像に対して画像処理を行うことで、吐出ノズル３１ａから吐出ノズル３１ｂへの切り替えの際に生じる液はねを検知する。つまり監視処理において、液はねが生じているかどうかの監視を行う。

図２１は、カメラ７０によって生成された撮像画像のフレームの一例を示す図である。図２１に例示するフレームＩＭ５においては、吐出ノズル３１ａ，３１ｂからそれぞれ処理液Ｌｑ１，Ｌｑ２が吐出されており、液はねが生じている。この液はねは吐出ノズル３１ａ，３１ｂの着液付近の近傍に生じる。

液はねが生じる領域は予め分かるので、その液はねを検出すべく、撮像画像において液はね判定領域Ｒ２を設定することができる。具体的には、液はね判定領域Ｒ２は撮像画像の各フレームにおいて吐出ノズル３１ａ，３１ｂの近傍に設定される。液はね判定領域Ｒ２は、基板Ｗが写る領域内の領域であって、吐出判定領域Ｒａ１，Ｒｂ１とは重複しない領域に設定される。図２１の例では、液はね判定領域Ｒ２は判定領域Ｒ２１，Ｒ２２を有しており、これらは吐出ノズル３１ａ，３１ｂの近傍に設定される。より具体的には、判定領域Ｒ２１，Ｒ２２は撮像画像の横方向において吐出ノズル３１ａ，３１ｂの一組に対して互いに反対側に位置している。図２１の例では、判定領域Ｒ２１，Ｒ２２は矩形状の形状を有している。

判定領域Ｒ２１，Ｒ２２内において液はねが写っていると、その液はねにおける照明光の反射によって判定領域Ｒ２１，Ｒ２２内の輝度値の平均値は高くなり、またその輝度分布が大きくばらつくことになる。逆に言えば、判定領域Ｒ２１，Ｒ２２内の画素値の総和または分散（例えば標準偏差）に基づいて液はねの発生の有無を判定することができる。そこで、制御部９は判定領域Ｒ２１の画素値の総和または分散（例えば標準偏差）である統計量Ｂ１、および、判定領域Ｒ２２の画素値の総和または分散（例えば標準偏差）である統計量Ｂ２を算出する。この判定領域Ｒ２１，Ｒ２２内の画素値の統計量Ｂ１，Ｂ２が大きくなると、液はねが生じていると判定できる。

図２２は、統計量Ｂ１，Ｂ２の時間変化の一例を示すグラフである。図２２の例は、ステップＳ５において液はねが生じたときの統計量Ｂ１，Ｂ２を示している。図２２に例示するように、液はねが生じたときには、統計量Ｂ１，Ｂ２が増大して閾値ｔｈ２を超える。逆に言えば、統計量Ｂ１および統計量Ｂ２の少なくとも一方が閾値ｔｈ２よりも大きいときには、液はねが生じていると判定できる。このような閾値ｔｈ２は例えば実験またはシミュレーション等により予め設定することができる。

＜制御部９の動作＞
制御部９の動作の一例は図４のフローチャートと同様である。ただし、ステップＳ１０における監視処理の具体的な内容が相違する。第２の実施の形態では、この監視処理は、カメラ７０によって生成された撮像画像に基づいて液はねが生じているか否かを監視する処理である。

図２３は、第２の実施の形態にかかる監視処理の動作の一例を示すフローチャートである。まずステップＳ３０にて、制御部９は値ｎｎを１に初期化する。次にステップＳ３１にて、制御部９はｎｎ番目のフレームＦ［ｎｎ］に基づいて液はねが生じているか否かを判定する。具体的には、制御部９はフレームＦ［ｎｎ］の判定領域Ｒ２１，Ｒ２２内の画素値の統計量Ｂ１，Ｂ２を算出する。

次に制御部９は統計量Ｂ１，Ｂ２の少なくともいずれか一方が閾値ｔｈ２以上であるか否かを判定する。統計量Ｂ１，Ｂ２の両方が閾値ｔｈ２未満であるときには、液はねが生じていないと判定し、ステップＳ３２にて、制御部９は値ｎｎに１を加算して更新して、更新後の値ｎｎについてステップＳ３１を実行する。つまり、統計量Ｂ１，Ｂ２の両方が閾値ｔｈ２未満であるときには、液はねが生じていないと判定して、次のフレームについてのステップＳ３１の判定を行うのである。

一方で、統計量Ｂ１，Ｂ２の少なくともいずれか一方が閾値ｔｈ２以上であるときには、ステップＳ３３にて、制御部９はエラーの報知処理を行う。例えば制御部９はユーザインターフェース９０のディスプレイにエラーを表示させる。あるいは、ブザーまたはスピーカなどの音出力部が設けられているときには、制御部９は音出力部にエラーを出力させてもよい。このような報知により、作業者は液はねが生じたことを認識できる。

次にステップＳ３４にて、制御部９は開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａのいずれか一方を調整する。つまり、統計量Ｂ１，Ｂ２の少なくともいずれか一方が閾値ｔｈ２以上であるときには、液はねを検知したと判定して、制御部９はタイミング差を調整する。具体的には、タイミング差が小さくなるように開始タイミングｔｂおよび停止タイミングｔａの少なくともいずれか一方を調整する。

タイミング差の低減量は予め定められていてもよい。つまり、ステップＳ３４において制御部９はタイミング差を予め決められた低減量だけ低減してもよい。そして、制御部９は再び図４の動作を実行する。このとき、ステップＳ３１において再び液はねを検知すると、ステップＳ３４にてタイミング差が当該低減量だけ再び低減される。この一連の動作を繰り返すことにより、タイミング差は液はねが生じない値に調整される。

以上のように、第２の実施の形態では、液はねが生じたことを検知したときに、液はねが生じないようにタイミング差を調整する。これにより、以後の処理において液はねの発生を回避または抑制できる。

＜機械学習＞
上述の例では、制御部９は画素値の統計量Ｂ１，Ｂ２に基づいて液はねを検知したものの、必ずしもこれに限らない。制御部９は機械学習により、液はねを検知してもよい。

制御部９の内部構成の一例は図１４と同様である。ただし第２の実施の形態において、分類器９１は、カメラ７０から入力された各フレームを次の２つのカテゴリＣ１１，Ｃ１２に分類する。即ち、カテゴリＣ１１は、液はねが生じていない状態を示すカテゴリであり、カテゴリＣ１２は、液はねが生じている状態を示すカテゴリである。

学習データとしてはカメラ７０によって撮像された撮像画像のフレームを採用し、学習データに対して正しいカテゴリをラベルとして付与することで、教師データを生成する。機械学習部９２は教師データに基づいて判定データベース９１３を生成する。

この監視処理における制御部９の動作の一例を示すフローチャートは、図２３と同様である。ただし、ステップＳ３１において、制御部９は、フレームＦ［ｎｎ］に対する分類器９１の分類結果に基づいて液はねの検知の有無を判断する。具体的には、制御部９はフレームＦ［ｎｎ］がカテゴリＣ１１に分類されているときには、液はねが検知されていないと判断し、フレームＦ「ｎｎ」がカテゴリＣ１２に分類されているときに、液はねが検知されたと判断する。

以上のように、機械学習によって生成された分類器９１によって、フレームＦ［ｎｎ］をカテゴリＣ１１またはカテゴリＣ１２に分類する。よって、高い分類精度でフレームを分類することができる。ひいては、高い検知精度で液はねを検知できる。

第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に複数の分類器９１を生成してもよく、また、分類器９１および機械学習部９２の一部または全部をサーバ２００に設けてもよい。

変形例．
上述の例では、基板Ｗの鉛直上方に設けられた２つの吐出ノズル３１ａ，３１ｂを利用して処理を行った。しかるに、必ずしもこれに限らない。図２４は、処理ユニット１Ａの構成の一例を示す図である。処理ユニット１Ａは処理液供給部８０の有無を除いて処理ユニット１と同様である。処理液供給部８０は吐出ノズル８１を有しており、この吐出ノズル８１は基板Ｗの側方であって基板Ｗの上面よりも高い位置に設けられている。吐出ノズル８１は処理液が基板Ｗの上面に着液するように、略水平方向に沿って処理液Ｌｑ３を吐出する。この処理液Ｌｑ３は吐出ノズル８１の先端から弧状に放出されて基板Ｗの上面の略中央付近に着液する。吐出ノズル８１は配管８２を介して処理液供給源８４に接続されている。配管８２の途中には、開閉弁８３が設けられている。開閉弁８３が開くことにより、処理液供給源８４からの処理液Ｌｑ３が配管８２の内部を流れて吐出ノズル８１から吐出される。

このような処理ユニット１Ａにおいて、基板Ｗの上方に位置する吐出ノズル（例えば吐出ノズル３１ａ）と、基板Ｗの側方に位置する吐出ノズル８１とを用いて、順に処理液を基板Ｗに供給することがある。ここでは、吐出ノズル３１ａからの処理液Ｌｑ１により基板Ｗに対する処理を行い、その後、処理液を吐出するノズルを吐出ノズル３１ａから吐出ノズル８１に切り替え、吐出ノズル８１からの処理液Ｌｑ３により基板Ｗに対する処理を行う場合について説明する。

カメラ７０は、吐出ノズル３１ａ，３１ｂ，８１の先端が撮像領域に含まれる位置に設けられる。カメラ７０が撮像して生成した撮像画像の各フレームは順次に制御部９に出力される。

図２５は、カメラ７０によって生成した撮像画像のフレームＩＭ６の一例を概略的に示す図である。フレームＩＭ６では、吐出ノズル３１ａ，８１がそれぞれ処理液Ｌｑ１，Ｌｑ３を吐出している。つまり、フレームＩＭ６は、吐出ノズル３１ａ，８１の切り替えの際に、両方が処理液を吐出するタイミングでのフレームである。

このフレームＩＭ６においては、基板Ｗ上において液はねが生じている。この液はねも吐出ノズル３１ａ，８１の両方がそれぞれ処理液Ｌｑ１，Ｌｑ３を吐出することに起因する。なお吐出ノズル８１からの処理液Ｌｑ３は基板Ｗの側方から基板Ｗの中央付近に向かって吐出されるので、液はねは、基板Ｗの中心に対して吐出ノズル８１とは反対側に生じやすい。

フレームＩＭ６には、吐出判定領域Ｒｃ１が設定されている。この吐出判定領域Ｒｃ１は吐出ノズル８１の先端から基板Ｗの着液位置までの処理液Ｌｑ３の吐出経路上に設けられており、例えば吐出ノズル８１の先端から処理液Ｌｑ３が延在する方向に延びている。吐出判定領域Ｒｃ１は例えば矩形状の形状を有している。

制御部９は、吐出ノズル８１からの処理液Ｌｑ３の吐出の有無を、吐出ノズル３１ａ，３１ｂと同様に、吐出判定領域Ｒｃ１内の画素値の統計量の大小により判定し、吐出ノズル８１の開始タイミングを特定する。ここでいう統計量としては、吐出判定領域Ｒｃ１内の画素値の総和または分散を採用することができる。また吐出ノズル８１は横方向に処理液Ｌｑ３を吐出することから、その横方向における輝度分布のばらつきは小さく、処理液Ｌｑ３による特徴は縦方向における輝度分布に現れる。よって統計量としては、縦方向に一列に並ぶ画素の分散を採用してもよい。あるいは、横方向に並ぶ画素の画素値を行ごとに積分し、その行ごとの積分値の分散を採用してもよい。

また第１の実施の形態と同様にして、制御部９は吐出ノズル３１ａの停止タイミングも特定する。

制御部９は吐出ノズル８１の開始タイミングと吐出ノズル３１ａの停止タイミングとのタイミング差を算出する。例えば停止タイミングから開始タイミングを減算してタイミング差を算出する。そして、制御部９はそのタイミング差が所定の範囲外であるか否かを判定する。タイミング差が所定の範囲外となっているときには、制御部９はタイミング差が所定の範囲内となるように、吐出ノズル３１ａの停止タイミングおよび吐出ノズル８１の停止タイミングのいずれか一方を調整する。

以上のように処理ユニット１Ａにおいても、吐出ノズル３１ａの停止タイミングと吐出ノズル８１の開始タイミングとのタイミング差を調整することができる。

なお吐出ノズル８１からの処理液Ｌｑ３の吐出の有無は第２の実施の形態と同様に、機械学習済みの分類器によって判定されてもよい。

また図２５の例では、液はね判定領域Ｒ３が設けられている。この液はね判定領域Ｒ３は基板Ｗが写る領域内であって、基板Ｗの中心に対して吐出ノズル８１とは反対側の領域に設けられている。液はね判定領域Ｒ３は例えば矩形形状を有している。

制御部９は液はね判定領域Ｒ２と同様に、液はね判定領域Ｒ３内の画素値の統計量の大小に基づいて液はねの有無を判定する。ここでいう統計量としては、吐出判定領域Ｒｃ１内の画素値の総和または分散を採用することができる。そして、液はねが生じているときには、制御部９は、液はねが生じないように、吐出ノズル８１の開始タイミングと吐出ノズル３１ａの停止タイミングとのタイミング差を調整する。

また液はねの有無の判定は、第４の実施の形態と同様に、機械学習済みの分類器によって判定されてもよい。

以上、本基板処理装置の実施の形態について説明したが、この実施の形態はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。上述した各種の実施の形態および変形例は適宜に組み合わせて実施することができる。例えば第１の実施の形態および第２の実施の形態の両方を行って、タイミング差の監視および液はねの監視の両方を行ってもよい。

また基板Ｗとしては、半導体基板を採用して説明したが、これに限らない。例えばフォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板または光磁気ディスク用基板などの基板を採用してもよい。

さらに、本実施の形態は、移動可能なノズルから基板に処理液を吐出して所定の処理を行う装置であれば適用することができる。例えば、上記実施形態の枚葉式の洗浄処理装置の他に、回転する基板にノズルからフォトレジスト液を吐出してレジスト塗布を行う回転塗布装置（スピンコータ）、表面に膜が成膜された基板の端縁部にノズルから膜の除去液を吐出する装置、あるいは、基板の表面にノズルからエッチング液を吐出する装置などに本実施の形態にかかる技術を適用するようにしても良い。

２０ 基板保持部
３０，６０，６５ 処理液供給部
３１ａ 第１ノズル（吐出ノズル）
３１ｂ 第２ノズル（吐出ノズル）
７０ カメラ
９０ ユーザインターフェース
９１，９１Ａ～９１Ｃ 分類器
１００ 基板処理装置
Ｗ 基板

Claims (19)

1. 基板処理方法であって、
   基板を保持する第１工程と、
   第１ノズルの先端および第２ノズルの先端を含む撮像領域の、カメラによる撮像を開始して、撮像画像を生成する第２工程と、
   前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始する第３工程と、
   前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止し、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する第４工程と、
   前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第４工程において前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求める第５工程と、
   前記タイミング差が所定の範囲外であるか否かを判定し、前記タイミング差が前記所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する第６工程と
   を備え、
   前記第５工程において、
   前記撮像画像の各フレームのうち前記第１ノズルの先端から前記第１ノズルの吐出方向に延びる第１吐出判定領域内の画素値に基づいて統計量を算出し、当該統計量と予め設定された閾値との比較に基づいて前記停止タイミングを特定し、
   各フレームのうち前記第２ノズルの先端から前記第２ノズルの吐出方向に延びる第２吐出判定領域内の画素値に基づいて前記統計量を算出し、当該統計量と前記閾値との比較に基づいて前記開始タイミングを特定し、
   前記統計量は、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々からの処理液の吐出状態を反映する値である、基板処理方法。
2. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
   前記開始タイミングを調整せずに前記停止タイミングを調整する、基板処理方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の基板処理方法であって、
   前記第１吐出判定領域の画素値の前記統計量が前記閾値よりも大きいフレームと、当該フレームの次のフレームであって、前記第１吐出判定領域の前記統計量が前記閾値よりも小さいフレームとに基づいて前記停止タイミングを特定し、
   前記第２吐出判定領域の画素値の前記統計量が前記閾値よりも小さいフレームと、当該フレームの次のフレームであって、前記第１吐出判定領域の前記統計量が前記閾値よりも大きいフレームとに基づいて前記開始タイミングを特定する、基板処理方法。
4. 請求項３に記載の基板処理方法であって、
   前記第６工程において、
   前記第１ノズルおよび前記第２ノズルについての前記統計量の時間変化を示すグラフをユーザインターフェースに表示し、
   前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方たる対象タイミングに対する入力が前記ユーザインターフェースに対して行われたときに、前記入力に応じて当該対象タイミングを調整する、基板処理方法。
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方法であって、
   前記第１吐出判定領域の前記統計量は、前記第１吐出判定領域の画素値の積分値または標準偏差であり、
   前記第２吐出判定領域の前記統計量は、前記第２吐出判定領域の画素値の積分値または標準偏差である、基板処理方法。
6. 基板処理方法であって、
   基板を保持する第１工程と、
   第１ノズルの先端および第２ノズルの先端を含む撮像領域の、カメラによる撮像を開始して、撮像画像を生成する第２工程と、
   前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始する第３工程と、
   前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止し、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する第４工程と、
   前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第４工程において前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求める第５工程と、
   前記タイミング差が所定の範囲外であるか否かを判定し、前記タイミング差が前記所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する第６工程と
   を備え、
   前記第５工程において、
   機械学習済みの分類器を用いて、前記撮像画像に含まれる各フレームを、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々について処理液の吐出／停止に分類し、その分類結果に基づいて前記タイミング差を求める、基板処理方法。
7. 請求項６に記載の基板処理方法であって、
   前記第１ノズルについて吐出と分類されたフレームと、当該フレームの次のフレームであって前記第１ノズルについて停止と分類されたフレームとに基づいて前記停止タイミングを特定し、
   前記第２ノズルについて停止と分類されたフレームと、当該フレームの次のフレームであって前記第２ノズルについて吐出と分類されたフレームとに基づいて前記開始タイミングを特定する、基板処理方法。
8. 請求項６に記載の基板処理方法であって、
   前記停止タイミングは前記開始タイミングの後であり、
   前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの両方が処理液を吐出すると分類されたフレームの数と、前記フレームの間の時間とに基づいて、前記タイミング差を求める、基板処理方法。
9. 請求項６から請求項８のいずれか一つに記載の基板処理方法であって、
   前記第６工程において、前記タイミング差が所定の範囲外であると判定したときに、その旨を作業者に報知する、基板処理方法。
10. 基板処理方法であって、
    基板を保持する第１工程と、
    第１ノズルの先端および第２ノズルの先端を含む撮像領域の、カメラによる撮像を開始して、撮像画像を生成する第２工程と、
    前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始する第３工程と、
    前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止し、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する第４工程と、
    前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第４工程において前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求める第５工程と、
    前記タイミング差が所定の範囲外であるか否かを判定し、前記タイミング差が前記所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する第６工程と
    を備え、
    前記停止タイミングは前記開始タイミングの後であり、
    前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、処理液が基板上で跳ねる液はねが生じているか否かを判定し、前記液はねが生じていると判定したときに、前記開始タイミングと前記停止タイミングとの間のタイミング差を低減するように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する第７工程を更に備える、基板処理方法。
11. 請求項１０に記載の基板処理方法であって、
    前記第７工程において、機械学習済みの分類器を用いて、前記撮像画像の各フレームを前記液はねのあり／なしに分類する、基板処理方法。
12. 請求項１１に記載の基板処理方法であって、
    前記第７工程において、前記撮像画像の各フレームのうち、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの近傍の液はね判定領域を切り出し、前記分類器を用いて、前記液はね判定領域を液はねのあり／なしに分類する、基板処理方法。
13. 請求項６から請求項８、請求項１１および請求項１２のいずれか一つに記載の基板処理方法であって、
    前記基板の種類、前記処理液の種類、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの位置、および、前記処理液の流量の少なくともいずれか一つに応じた複数の機械学習済みの分類器のうちから一つを選択し、
    選択された分類器に基づいて、前記撮像画像に含まれる各フレームを分類する、基板処理方法。
14. 請求項１３に記載の基板処理方法であって、
    前記基板の種類、前記処理液の種類、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの位置、および、前記処理液の流量の少なくともいずれか一つが入力部に入力されたときに、前記入力部への入力に応じて前記複数の分類器から一つを選択する、基板処理方法。
15. 基板を保持する基板保持部と、
    前記基板に対して処理液を吐出する第１ノズル、および、前記基板に対して処理液を吐出する第２ノズルを有する処理液供給部と、
    前記第１ノズルの先端および前記第２ノズルの先端を含む撮像領域を撮像して、撮像画像を生成するカメラと、
    制御部と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始した後に、前記第２ノズルからの前記基板への処理液の吐出を開始し、前記第１ノズルからの前記基板への処理液の吐出を停止するように前記処理液供給部を制御し、
    前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求め、前記タイミング差が所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整し、
    前記制御部は、前記タイミング差を求める際に、前記撮像画像の各フレームのうち前記第１ノズルの先端から前記第１ノズルの吐出方向に延びる第１吐出判定領域内の画素値に基づいて統計量を算出し、当該統計量と予め設定された閾値との比較に基づいて前記停止タイミングを特定し、
    各フレームのうち前記第２ノズルの先端から前記第２ノズルの吐出方向に延びる第２吐出判定領域内の画素値に基づいて前記統計量を算出し、当該統計量と前記閾値との比較に基づいて前記開始タイミングを特定し、
    前記統計量は、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々からの処理液の吐出状態を反映する値である、基板処理装置。
16. 基板を保持する基板保持部と、
    前記基板に対して処理液を吐出する第１ノズル、および、前記基板に対して処理液を吐出する第２ノズルを有する処理液供給部と、
    前記第１ノズルの先端および前記第２ノズルの先端を含む撮像領域を撮像して、撮像画像を生成するカメラと、
    制御部と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始した後に、前記第２ノズルからの前記基板への処理液の吐出を開始し、前記第１ノズルからの前記基板への処理液の吐出を停止するように前記処理液供給部を制御し、
    前記撮像画像に対する画像処理に基づいて、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求め、前記タイミング差が所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように、前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整し、
    前記制御部は、機械学習済みの分類器を用いて、前記撮像画像に含まれる各フレームを、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルについて処理液の吐出／停止の状態を示すカテゴリに分類し、その分類結果に基づいて前記タイミング差を求める、基板処理装置。
17. 請求項１６に記載の基板処理装置であって、
    前記制御部は、
    前記基板の種類、前記処理液の種類、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの位置、および、前記処理液の流量の少なくともいずれか一つに応じた複数の機械学習済みの分類器のうちから一つを選択し、
    選択された分類器に基づいて、前記撮像画像に含まれる各フレームを分類する、基板処理装置。
18. 請求項１７に記載の基板処理装置であって、
    前記基板の種類、前記処理液の種類、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの位置、および、前記処理液の流量の少なくともいずれか一つの入力が行われる入力部を備え、
    前記制御部は、前記入力部への入力に応じて前記複数の分類器から一つを選択する、基板処理装置。
19. 基板処理装置と、前記基板処理装置と通信するサーバとを有し、
    前記基板処理装置は、
    基板を保持する基板保持部と、
    前記基板に対して処理液を吐出する第１ノズル、および、前記基板に対して処理液を吐出する第２ノズルを有する処理液供給部と、
    前記第１ノズルの先端および前記第２ノズルの先端を含む撮像領域を撮像して、撮像画像を生成するカメラと、
    前記第１ノズルから前記基板への処理液の吐出を開始した後に、前記第２ノズルからの前記基板への処理液の吐出を開始し、前記第１ノズルからの前記基板への処理液の吐出を停止するように前記処理液供給部を制御する制御部と
    を備え、
    前記基板処理装置およびサーバは、機械学習済みの分類器を用いて、前記撮像画像に含まれる各フレームを、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルについて処理液の吐出／停止の状態を示すカテゴリに分類し、その分類結果に基づいて、前記第２ノズルからの処理液の吐出を開始する開始タイミングと、前記第１ノズルからの処理液の吐出を停止する停止タイミングとのタイミング差を求め、
    前記制御部は、前記タイミング差が所定の範囲外であると判定したときに、前記タイミング差が前記所定の範囲内となるように前記開始タイミングおよび前記停止タイミングの少なくともいずれか一方を調整する、基板処理システム。

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