(57)【要約】【課題】液処理である第１処理の後、後続の第２処理を開始するタイミングを適切に決定する技術を提供する。【解決手段】第１処理液の供給を停止させた後、基板Ｗの上面をカメラ７０によって撮像する。カメラ７０によって取得された撮影画像８２の判定領域ＤＲ内において、輝度（光強度）の径方向における極値点を検出することによって、干渉縞ＳＴを検出する。検出対象の干渉縞ＳＴが検出された場合、タイミング決定部９２は、第２処理を開始するタイミングを決定する。【選択図】図８
2020035961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平姿勢で回転する基板の上面を処理液で処理する基板処理方法であって、
（ａ）  水平姿勢で基板を保持する工程と、
（ｂ）  前記工程（ａ）によって水平姿勢に保持されている前記基板を鉛直方向の回転軸線まわりに回転させる工程と、
（ｃ）  前記工程（ｂ）によって回転する前記基板の上面に第１処理液を供給する工程と、
（ｄ）  前記工程（ｃ）の後、前記第１処理液の供給を停止する工程と、
（ｅ）  前記工程（ｄ）の後、前記基板の上面に残留する前記第１処理液の膜を薄くする工程と、
（ｆ）  前記工程（ｅ）において、前記基板の上面をカメラで撮影する工程と、
（ｇ）  前記工程（ｆ）によって取得される撮影画像に設定された判定領域内における、前記回転軸線に直交する径方向における光強度が極大または極小となる極値点に応じて、前記基板に対する第２処理を行うタイミングを決定する工程と、
（ｈ）  前記工程（ｇ）で決定されたタイミングに応じて、前記基板に対して前記第２処理を行う工程と、
を含む、基板処理方法。
【請求項２】
請求項１の基板処理方法であって、
前記工程（ｈ）において、前記基板の上面全体に前記第１処理液の膜が残留している間に、前記第２処理が開始される、基板処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２の基板処理方法であって、
前記判定領域が、前記基板の前記上面内に設定されている、基板処理方法。
【請求項４】
請求項３の基板処理方法であって、
前記工程（ｇ）は、
（ｇ１）  前記判定領域内において１つの極値点が検出されてから次の極値点が検出されるまでの時間に応じて、前記タイミングを決定する工程、
を含む、基板処理方法。
【請求項５】
請求項４の基板処理方法であって、
前記工程（ｇ）は、
（ｇ２）  前記判定領域内において、第１極値点が検出されてから第２極値点が検出されるまでの第１時間と、前記第２極値点が検出されてから第３の極値点が検出されるまでの第２時間とに基づいて、前記タイミングを決定する工程、
を含む、基板処理方法。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか１項の基板処理方法であって、
前記工程（ｇ）は、
（ｇ３）  前記判定領域において検出される前記第１極値点と前記第１極値点から径方向内方に離れた第２極値点との間の第１距離に基づいて、前記タイミングを決定する工程、
を含む、基板処理方法。
【請求項７】
請求項６の基板処理方法であって、
前記判定領域は、第１判定領域と、当該第１判定領域から径方向内方に離れた第２判定領域とを含み、
前記（ｇ）工程は、
（ｇ４）  前記第１判定領域において前記第１極値点が検出され、前記第２判定領域において前記第２極値点が検出されることに基づいて、前記タイミングを決定する工程、を含む、基板処理方法。
【請求項８】
請求項７の基板処理方法であって、
（ｉ）前記工程（ｇ）よりも前に、前記第１判定領域に対する前記第２判定領域の径方向における相対的な位置を変更する工程、
をさらに含む、基板処理方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１項の基板処理方法であって、
前記工程（ｇ）は、
（ｇ５）  前記第１距離と、前記判定領域内において、前記第２極値点と前記第２極値点から径方向内方に離れた第３の極値点との間の第２距離とに基づいて、前記タイミングを決定する工程、
を含む、基板処理方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項の基板処理方法であって、
前記工程（ｇ）は、
（ｇ６）  前記判定領域において、複数の極値点のうち、最後に検出可能な最終極値点から数えて３つの前記極値点のいずれかを検出することによって、前記タイミングを決定する工程、
を含む、基板処理方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項の基板処理方法であって、
前記カメラが赤外線カメラである、基板処理方法。
【請求項１２】
請求項１１の基板処理方法であって、
前記工程（ｆ）は、
（ｆ１）  前記基板の上面に赤外線を照射する工程、
を含む、基板処理方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項の基板処理方法であって、
前記第２処理は、前記基板の上面に前記第１処理液とは異なる第２処理液を供給する処理である、基板処理方法。
【請求項１４】
請求項１から請求項１２のいずれか１項の基板処理方法であって、
前記第２処理は、基板の回転速度を前記工程（ｅ）のときよりも大きくして、前記基板の上面に残留する前記第１処理液を除去する処理である、基板処理方法。
【請求項１５】
水平姿勢で回転する基板の上面を処理液処理する基板処理装置であって、
基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板である対象基板を鉛直方向の回転軸線まわりに回転させる回転部と、
前記対象基板の上面に第１処理液を供給する第１処理液供給部と、
前記対象基板の上面を撮影するカメラと、
前記カメラによって取得される撮影画像に設定された判定領域内において、前記回転軸線に直交する径方向における光強度が極大値または極小値となる極値点の径方向外方に向けた移動に応じて、前記対象基板に対する第２処理を行うタイミングを決定するタイミング決定部と、
前記タイミング決定部によって決定された前記タイミングに応じて、前記対象基板に第２処理を行う第２処理実行部と、
を備える、基板処理装置。
【請求項１６】
請求項１５の基板処理装置であって、
前記判定領域が、前記対象基板の前記上面内に設定されている、基板処理装置。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６の基板処理装置であって、
前記タイミング決定部は、
前記撮影画像から複数種類の特徴ベクトルを抽出する特徴ベクトル抽出部と、
前記複数種類の特徴ベクトルに基づいて、前記撮影画像が前記タイミングの決定の目安となる画像か否かを判定する画像判定部と、
を含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する技術に関し、特に、処理液で基板を処理する技術に関する。処理対象となる基板には、例えば、半導体基板、液晶表示装置および有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板、プリント基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造においては、先に半導体基板の表面を所定の液体で処理する第１処理が行われた後に、半導体基板に対して別の第２処理が行われる場合がある。例えば、特許文献１には、表面に微細なパターンを有する半導体基板を疎水化剤で処理することによって、微細パターンの倒壊を抑制することが記載されている。より詳細には、先に液体であるＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）で半導体基板を処理した後に、疎水化剤で半導体基板が処理される。
【０００３】
また、特許文献２には、高速回転による基板乾燥時にレジストパターンの倒壊を抑制する技術について開示されている。具体的には、レジストパターンが形成された基板に対して、先に第１処理としてリンス液を供給する液処理が行われた後、第２処理として基板を高速回転させて乾燥させる乾燥処理が行われる。特許文献２には、リンス液の供給が終えた後、基板中心から外周に向けた基板主面の乾燥領域の広がりに応じて、基板の回転速度を制御すること、さらには、乾燥領域の境界の位置検出を、干渉縞の変化を計測して行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１４４１４号公報
【特許文献２】特開２００４−３３５５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的には、第１処理で基板に供給された第１処理液の液膜の厚さは、後続の第２処理に影響を与える可能性がある。例えば、特許文献１の場合、第１処理において基板にＰＧＭＥＡが供給され、その供給が停止されてから、基板に対して第２処理である疎水化剤の供給が行われる。このとき、基板のＰＧＭＥＡの液膜が過剰に厚い場合、疎水化剤への置換効率が低下する。しかしながら、特許文献１では、最適なタイミングで疎水化剤の供給を行う技術については何ら開示されていない。
【０００６】
また、特許文献２では、第２処理の乾燥処理を開始する制御を干渉縞の変化を計測して行うと記載されているだけであり、干渉縞を検出する技術は何ら開示されていない。このため、引用文献２に基づき、乾燥処理を開始するタイミングを適切に決定することは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、液処理である第１処理の後、後続の第２処理を開始するタイミングを適切に決定する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、第１態様は、水平姿勢で回転する基板の上面を処理液で処理する基板処理方法であって、（ａ）水平姿勢で基板を保持する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）によって水平姿勢に保持されている前記基板を鉛直方向の回転軸線まわりに回転させる工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）によって回転する前記基板の上面に第１処理液を供給する工程と、（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記第１処理液の供給を停止する工程と、（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記基板の上面に残留する前記第１処理液の膜を薄くする工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）において、前記基板の上面をカメラで撮影する工程と、（ｇ）前記工程（ｆ）によって取得される撮影画像に設定された判定領域内における、前記回転軸線に直交する径方向における光強度が極大または極小となる極値点に応じて、前記基板に対する第２処理を行うタイミングを決定する工程と、（ｈ）前記工程（ｇ）で決定されたタイミングに応じて、前記基板に対して前記第２処理を行う工程とを含む。
【０００９】
第２態様は、第１態様の基板処理方法であって、前記工程（ｈ）において、前記基板の上面全体に前記第１処理液の膜が残留している間に、前記第２処理が開始される。
【００１０】
第３態様は、第１態様または第２態様の基板処理方法であって、前記判定領域が、前記基板の前記上面内に設定されている。
【００１１】
第４態様は、第３態様の基板処理方法であって、前記工程（ｇ）は、（ｇ１）前記判定領域内において１つの極値点が検出されてから次の極値点が検出されるまでの時間に応じて、前記タイミングを決定する工程を含む。
【００１２】
第５態様は、第４態様の基板処理方法であって、前記工程（ｇ）は、（ｇ２）前記判定領域内において、第１極値点が検出されてから第２極値点が検出されるまでの第１時間と、前記第２極値点が検出されてから第３の極値点が検出されるまでの第２時間とに基づいて、前記タイミングを決定する工程を含む。
【００１３】
第６態様は、第１態様から第３態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記工程（ｇ）は、（ｇ３）前記判定領域において検出される前記第１極値点と前記第１極値点から径方向内方に離れた第２極値点との間の第１距離に基づいて、前記タイミングを決定する工程を含む。
【００１４】
第７態様は、第６態様の基板処理方法であって、前記判定領域は、第１判定領域と、当該第１判定領域から径方向内方に離れた第２判定領域とを含み、前記（ｇ）工程は、（ｇ４）前記第１判定領域において前記第１極値点が検出され、前記第２判定領域において前記第２極値点が検出されることに基づいて、前記タイミングを決定する工程を含む。
【００１５】
第８態様は、第７態様の基板処理方法であって、（ｉ）前記工程（ｇ）よりも前に、前記第１判定領域に対する前記第２判定領域の径方向における相対的な位置を変更する工程をさらに含む。
【００１６】
第９態様は、第６態様から第８態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記工程（ｇ）は、（ｇ５）前記第１距離と、前記判定領域内において、前記第２極値点と前記第２極値点から径方向内方に離れた第３の極値点との間の第２距離とに基づいて、前記タイミングを決定する工程を含む。
【００１７】
第１０態様は、第１態様から第９態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記工程（ｇ）は、（ｇ６）前記判定領域において、複数の極値点のうち、最後に検出可能な最終極値点から数えて３つの前記極値点のいずれかを検出することによって、前記タイミングを決定する工程を含む。
【００１８】
第１１態様は、第１態様から第１０態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記カメラが赤外線カメラである。
【００１９】
第１２態様は、第１１態様の基板処理方法であって、前記工程（ｆ）は、（ｆ１）前記基板の上面に赤外線を照射する工程を含む。
【００２０】
第１３態様は、第１態様から第１２態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記第２処理は、前記基板の上面に前記第１処理液とは異なる第２処理液を供給する処理である。
【００２１】
第１４態様は、第１態様から第１２態様のいずれか１つの基板処理方法であって、前記第２処理は、基板の回転速度を前記工程（ｅ）のときよりも大きくして、前記基板の上面に残留する前記第１処理液を除去する処理である。
【００２２】
第１５態様は、水平姿勢で回転する基板の上面を処理液処理する基板処理装置であって、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板である対象基板を鉛直方向の回転軸線まわりに回転させる回転部と、前記対象基板の上面に第１処理液を供給する第１処理液供給部と、前記対象基板の上面を撮影するカメラと、前記カメラによって取得される撮影画像に設定された判定領域内において、前記回転軸線に直交する径方向における光強度が極大値または極小値となる極値点の径方向外方に向けた移動に応じて、前記対象基板に対する第２処理を行うタイミングを決定するタイミング決定部と、前記タイミング決定部によって決定された前記タイミングに応じて、前記対象基板に第２処理を行う第２処理実行部とを備える。
【００２３】
第１６態様は、第１５態様の基板処理装置であって、前記判定領域が、前記対象基板の前記上面内に設定されている。
【００２４】
第１７態様は、第１５態様または第１６態様の基板処理装置であって、前記タイミング決定部は、前記撮影画像から複数種類の特徴ベクトルを抽出する特徴ベクトル抽出部と、前記複数種類の特徴ベクトルに基づいて、前記撮影画像が前記タイミングの決定の目安となる画像か否かを判定する画像判定部とを含む。
【発明の効果】
【００２５】
第１態様の基板処理方法によると、第１処理液の供給が停止されると、基板の回転によって第１処理液が振り切られることにより、液膜の厚さが次第に薄くなる。このとき、液膜の厚さに応じて、径方向外方に移動する干渉縞が発生する。この干渉縞は、光強度の極値をとる極値点に対応する。このため、光強度の極値点に基づき第２処理を行うタイミングを決定することによって、第１処理液の液膜が最適な厚さとなるタイミングで第２処理を開始できる。
【００２６】
第２態様の基板処理方法によると、第１処理液が基板の上面全体に残留する状態で第２処理が開始される。このため、局所的に基板の乾燥が進むことを抑制できる。
【００２７】
第３態様の基板処理方法によると、撮影画像のうち基板の上面を除いた領域が判定領域とされる。これにより、基板の上面に発生する干渉縞に対応する極値点の検出精度を向上できる。
【００２８】
第４態様の基板処理方法によると、判定領域を２つの極値点が通過する時間の差から、薄膜化の進行度合いを検出できる。このため、第２処理の開始タイミングが決定される。
【００２９】
第５態様の基板処理方法によると、第１時間と第２時間とを算出することによって、検出対象である干渉縞が出現したかどうかを判定できる。
【００３０】
第６態様の基板処理方法によると、第１距離を算出することによって、検出対象の干渉縞が出現したかどうかを判定できる。
【００３１】
第７態様の基板処理方法によると、径方向に適切な距離だけ離れた第１および第２判定領域を設定し、これらの判定領域内で干渉縞の検出を行うことによって、検査対象の干渉縞が出現したかどうかを判定できる。
【００３２】
第８態様の基板処理方法によると、第１判定領域に対する第２判定領域の相対的な位置を径方向に変更できる。これにより、第２処理のタイミング決定の指標となる第１極値点および第２極値点を、例えば、第１判定領域および第２判定領域のそれぞれで同時に検出可能となる。
【００３３】
第９態様の基板処理方法によると、第１距離および第２距離を取得することによって、検出対象の干渉縞が出現したかどうかを判定できる。
【００３４】
第１０態様の基板処理方法によると、第１処理液の液膜の厚さが、干渉縞が検出できなくなる薄さとなるよりも前の段階で、第２処理を行うタイミングを決定できる。
【００３５】
第１１態様の基板処理方法によると、赤外線を検出することによって、干渉縞に対応する光強度を適切に検出できる。
【００３６】
第１２態様の基板処理方法によると、赤外線を照射することによって、干渉縞に対応する光強度を適切に検出できる。
【００３７】
第１３態様の基板処理方法によると、第１処理液が目標の薄さになった時点で、第２処理液を供給できる。このため、第１処理液から第２処理液への置換を迅速に行うことができるため、第２処理液の使用量を低減できる。
【００３８】
第１４態様の基板処理方法によると、第１処理液が目標の薄さになった時点で、基板の回転速度を大きくする。多量に残った第１処理液で基板の処理が不均一になることを抑制できる。
【００３９】
第１５態様の基板処理装置によると、第１処理液の供給が停止されると、基板の回転によって第１処理液が振り切られることにより、液膜の厚さが次第に薄くなる。このとき、液膜の厚さに応じて、径方向外方に移動する干渉縞が発生する。この干渉縞は、光強度の極値をとる極値点に対応する。このため、光強度の極値点に基づき第２処理を行うタイミングを決定することによって、第１処理液の液膜が最適な厚さとなるタイミングで第２処理を開始できる。
【００４０】
第１６態様の基板処理装置によると、基板上に出現する干渉縞を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態の基板処理装置１００の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の洗浄処理ユニット１の概略平面図である。
【図３】第１実施形態の洗浄処理ユニット１の概略縦断面図である。
【図４】カメラ７０と可動部であるノズル３０との位置関係を示す図である。
【図５】カメラ７０および制御部９のブロック図である。
【図６】基板処理装置１００の１つの洗浄処理ユニット１における基板処理の流れの一例を示す図である。
【図７】第１処理から第２処理へ移行する間の各タイミングにおける撮影画像８２ａ−８２ｄを示す図である。
【図８】干渉縞ＳＴの第１の検出パターンを示す図である。
【図９】干渉縞ＳＴの第２の検出パターンを示す図である。
【図１０】干渉縞ＳＴの第３の検出パターンを示す図である。
【図１１】第２処理開始タイミングを決定する処理の流れを示す図である。
【図１２】干渉縞ＳＴを検出する条件を設定するための設定画面ＳＷ１を示す図ある。
【図１３】第２実施形態の基板処理装置１００Ａを示す図ある。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。
【００４３】
相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」等）は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」等）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」等）は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸や面取り等を有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「〜の上」とは、特に断らない限り、２つの要素が接している場合のほか、２つの要素が離れている場合も含む。
【００４４】
＜１．第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の基板処理装置１００の全体構成を示す図である。基板処理装置１００は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。基板処理装置１００は、円形薄板状であるシリコン基板である基板Ｗに対して、薬液および純水などのリンス液を用いて洗浄処理を行った後、乾燥処理を行う。薬液としては、例えばＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（hydrochloric hydrogen peroxide mixed water solution：塩酸過酸化水素水混合水溶液）、ＤＨＦ液（希フッ酸）などが用いられる。以下の説明では、薬液とリンス液を総称して「処理液」と称する場合がある。なお、基板処理装置１００は、洗浄処理ではなく、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を供給して基板を湿式処理するように構成されていてもよい。
【００４５】
基板処理装置１００は、複数の洗浄処理ユニット１、インデクサ１０２および主搬送ロボット１０３を備える。
【００４６】
インデクサ１０２は、装置外から受け取った処理対象の基板Ｗを装置内に搬送するとともに、洗浄処理が完了した処理済みの基板Ｗを装置外に搬出する。インデクサ１０２は、複数のキャリア（図示省略）を載置するとともに移送ロボット（図示省略）を備える。キャリアとしては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）やＳＭＩＦ（Standard Mecanical InterFace）ポッド、あるいは、基板Ｗを外気にさらすＯＣ（Open Cassette）を採用してもよい。移送ロボットは、キャリアと主搬送ロボット１０３との間で基板Ｗを移送する。
【００４７】
洗浄処理ユニット１は、１枚の基板Ｗに対して液処理および乾燥処理を行う。基板処理装置１００には、１２個の洗浄処理ユニット１が配置されている。具体的には、各々が鉛直方向に積層された３個の洗浄処理ユニット１を含む４つのタワーが、主搬送ロボット１０３の周囲を取り囲むようにして配置されている。図１では、３段に重ねられた洗浄処理ユニット１の１つを概略的に示している。なお、基板処理装置１００における洗浄処理ユニット１の数量は、１２個に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００４８】
主搬送ロボット１０３は、洗浄処理ユニット１を積層した４個のタワーの中央に設置されている。主搬送ロボット１０３は、インデクサ１０２から受け取った処理対象の基板Ｗを各洗浄処理ユニット１に搬入する。また、主搬送ロボット１０３は、各洗浄処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサ１０２に渡す。
【００４９】
＜洗浄処理ユニット１＞
以下、基板処理装置１００に搭載された１２個の洗浄処理ユニット１のうちの１つに説明するが、他の洗浄処理ユニット１についても、ノズル３０，６０，６５の配置関係が異なる以外は、同一の構成を有する。
【００５０】
図２は、第１実施形態の洗浄処理ユニット１の概略平面図である。図３は、第１実施形態の洗浄処理ユニット１の概略縦断面図である。図２はスピンチャック２０に基板Ｗが保持されていない状態を示しており、図３はスピンチャック２０に基板Ｗが保持されている状態を示している。
【００５１】
洗浄処理ユニット１は、チャンバ１０内に、基板Ｗを水平姿勢（基板Ｗの表面の法線が鉛直方向に沿う姿勢）に保持するスピンチャック２０と、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を供給するための３つのノズル３０，６０，６５と、スピンチャック２０の周囲を取り囲む処理カップ４０と、スピンチャック２０の上方空間を撮像するカメラ７０とを備える。また、チャンバ１０内における処理カップ４０の周囲には、チャンバ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。
【００５２】
チャンバ１０は、鉛直方向に沿うとともに四方を取り囲む側壁１１と、側壁１１の上側を閉塞する天井壁１２、側壁１１の下側を閉塞する床壁１３を備える。側壁１１、天井壁１２および床壁１３によって囲まれた空間が基板Ｗの処理空間となる。また、チャンバ１０の側壁１１の一部には、チャンバ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（いずれも図示省略）を開閉するシャッターが設けられている。
【００５３】
チャンバ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１０内の処理空間に供給するためのファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１４が取り付けられている。ＦＦＵ１４は、クリーンルーム内の空気を取り込んでチャンバ１０内に送り出すためのファンおよびフィルタ（例えばＨＥＰＡフィルタ）を備えている。ＦＦＵ１４は、チャンバ１０内の処理空間に清浄空気のダウンフローを形成する。ＦＦＵ１４から供給された清浄空気を均一に分散するために、多数の吹出し孔を穿設したパンチングプレートを天井壁１２の直下に設けるようにしてもよい。
【００５４】
スピンチャック２０は、スピンベース２１、スピンモータ２２、カバー部材２３および回転軸２４を備える。スピンベース２１は、円板形状を有しており、鉛直方向に沿って延びる回転軸２４の上端に水平姿勢で固定されている。スピンモータ２２は、スピンベース２１の下方に設けられており、回転軸２４を回転させる。スピンモータ２２は、回転軸２４を介してスピンベース２１を水平面内にて回転させる。カバー部材２３は、スピンモータ２２および回転軸２４の周囲を取り囲む筒状を有する。
【００５５】
円板形状のスピンベース２１の外径は、スピンチャック２０に保持される円形の基板Ｗの径よりも若干大きい。よって、スピンベース２１は、保持すべき基板Ｗの下面の全面と対向する保持面２１ａを有する。
【００５６】
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。各チャックピン２６は、円形の基板Ｗの外周円の外径に対応する円周上に沿って均等な間隔をあけて配置されている。本実施形態では、４個のチャックピン２６が９０°間隔で設けられている。各チャックピン２６は、スピンベース２１内に収容された図示省略のリンク機構によって連動して駆動される。スピンチャック２０は、各チャックピン２６のそれぞれを基板Ｗの外周端に当接させて基板Ｗを把持することにより、当該基板Ｗをスピンベース２１の上方で保持面２１ａに近接した水平姿勢にて保持する（図３参照）。また、スピンチャック２０は、各チャックピン２６のそれぞれを基板Ｗの外周端から離間させることによって、基板Ｗの把持を解除する。各チャックピン２６は、基板Ｗを水平姿勢で保持する基板保持部である。
【００５７】
スピンモータ２２を覆うカバー部材２３は、その下端がチャンバ１０の床壁１３に固定され、上端がスピンベース２１の直下にまで到達している。カバー部材２３の上端部には、カバー部材２３から外方へほぼ水平に張り出し、さらに下方に屈曲して延びる鍔状部材２５が設けられている。複数のチャックピン２６による把持によってスピンチャック２０が基板Ｗを保持した状態にて、スピンモータ２２が回転軸２４を回転させることにより、基板Ｗの中心を通る鉛直方向に沿った回転軸線ＣＸまわりに基板Ｗを回転させることができる。なお、スピンモータ２２の駆動は制御部９によって制御される。以下の説明では、回転軸線ＣＸに直交する水平方向を「径方向」という。また、径方向において回転軸線ＣＸに向かう方向を「径方向内方」といい、径方向において回転軸線ＣＸから離れる方向を「径方向外方」という。
【００５８】
ノズル３０は、ノズルアーム３２の先端に吐出ヘッド３１を取り付けて構成されている。ノズルアーム３２の基端側はノズル基台３３に固定して連結されている。ノズル基台３３に設けられたモータ３３２（ノズル移動部。図４参照）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。
【００５９】
ノズル基台３３が回動することにより、図２中の矢印ＡＲ３４にて示すように、ノズル３０は、スピンチャック２０の上方の位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で水平方向に沿って円弧状に移動させる。ノズル基台３３の回動によって、ノズル３０はスピンベース２１の保持面２１ａの上方にて揺動する。詳細には、スピンベース２１よりも上方において、水平方向に延びる既定の処理位置ＴＰ１に移動する。なお、ノズル３０を処理位置ＴＰ１移動させるとは、ノズル３０の先端部の吐出ヘッド３１を処理位置ＴＰ１に移動させることと同意である。
【００６０】
ノズル３０には、複数種の処理液（少なくとも純水を含む）が供給されるように構成されており、吐出ヘッド３１から複数種の処理液が吐出可能である。なお、ノズル３０の先端に複数の吐出ヘッド３１を設けて、それぞれから個別に同一または異なる処理液が吐出されてもよい。ノズル３０（詳細には吐出ヘッド３１）は、処理位置ＴＰ１にて停止して、処理液を吐出する。ノズル３０から吐出された処理液は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に着液する。
【００６１】
本実施形態の洗浄処理ユニット１には、上記のノズル３０に加えてさらに２つのノズル６０，６５が設けられている。本実施形態のノズル６０，６５は、上記のノズル３０と同一または類似の構成を備える。すなわち、ノズル６０は、ノズルアーム６２の先端に吐出ヘッドを取り付けて構成され、ノズルアーム６２の基端側に連結されたノズル基台６３によって、矢印ＡＲ６４にて示すようにスピンチャック２０の上方の処理位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で円弧状に移動する。ノズル６５は、ノズルアーム６７の先端に吐出ヘッドを取り付けて構成され、ノズルアーム６７の基端側に連結されたノズル基台６８によって、矢印ＡＲ６９にて示すようにスピンチャック２０の上方の処理位置と処理カップ４０よりも外側の待機位置との間で円弧状に移動する。
【００６２】
ノズル６０，６５にも、少なくとも純水を含む複数種の処理液が供給されるように構成され、処理位置にてスピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出する。なお、ノズル６０，６５の少なくとも一方は、純水などの洗浄液と加圧した気体とを混合して液滴を生成し、その液滴と気体との混合流体を基板Ｗに噴射する二流体ノズルであってもよい。また、洗浄処理ユニット１に設けられるノズル数は３本に限定されるものではなく、１本以上であればよい。
【００６３】
ノズル３０，６０，６５各々を、円弧状に移動させることは必須ではない。例えば、直道駆動部を設けることによって、ノズルを直線移動させてもよい。
【００６４】
ノズル３０は、リンス液としての純水（ＤＩＷ）、ＩＰＡ（Isopropyl Alcohol：イソプロピルアルコール）、シリル化剤などの撥水化剤、ＤＨＦ（Dilute HF：フッ酸と純水の混合液）など、各種処理液の供給源に接続されており、ノズル３０の先端の吐出ヘッド３１から、各種処理液を別々に吐出できるものとする。なお、ノズル３０の先端に複数の吐出ヘッド３１を設けて、各吐出ヘッド３１が異なる種類の処理液を吐出してもよい。また、ノズル６０，６５が、上記各種処理液のうち一部を吐出してもよい。
【００６５】
回転軸２４の内側を挿通するようにして鉛直方向に沿って下面処理液ノズル２８が設けられている。下面処理液ノズル２８の上端開口は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの下面中央に対向する位置に形成されている。下面処理液ノズル２８にも複数種の処理液が供給されるように構成されている。下面処理液ノズル２８から吐出された処理液はスピンチャック２０に保持された基板Ｗの下面に着液する。
【００６６】
スピンチャック２０を取り囲む処理カップ４０は、互いに独立して昇降可能な内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３を備えている。内カップ４１は、スピンチャック２０の周囲を取り囲み、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有する。この内カップ４１は、平面視円環状の底部４４と、底部４４の内周縁から上方に立ち上がる円筒状の内壁部４５と、底部４４の外周縁から上方に立ち上がる円筒状の外壁部４６と、内壁部４５と外壁部４６との間から立ち上がり、上端部が滑らかな円弧を描きつつ中心側（スピンチャック２０に保持される基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる第１案内部４７と、第１案内部４７と外壁部４６との間から上方に立ち上がる円筒状の中壁部４８とを一体的に備えている。
【００６７】
内壁部４５は、内カップ４１が最も上昇した状態で、カバー部材２３と鍔状部材２５との間に適当な隙間を保って収容される。中壁部４８は、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、中カップ４２の後述する第２案内部５２と処理液分離壁５３との間に適当な隙間を保って収容される。
【００６８】
第１案内部４７は、滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部４７ｂを有する。また、内壁部４５と第１案内部４７との間は、使用済みの処理液を集めて廃棄するための廃棄溝４９とされている。第１案内部４７と中壁部４８との間は、使用済みの処理液を集めて回収するための円環状の内側回収溝５０とされている。さらに、中壁部４８と外壁部４６との間は、内側回収溝５０とは種類の異なる処理液を集めて回収するための円環状の外側回収溝５１とされている。
【００６９】
廃棄溝４９には、この廃棄溝４９に集められた処理液を排出するとともに、廃棄溝４９内を強制的に排気するための図示省略の排気液機構が接続されている。排気液機構は、例えば、廃棄溝４９の周方向に沿って等間隔で４つ設けられている。また、内側回収溝５０および外側回収溝５１には、内側回収溝５０および外側回収溝５１にそれぞれ集められた処理液を基板処理装置１００の外部に設けられた回収タンクに回収するための回収機構（いずれも図示省略）が接続されている。なお、内側回収溝５０および外側回収溝５１の底部は、水平方向に対して微少角度だけ傾斜しており、その最も低くなる位置に回収機構が接続されている。これにより、内側回収溝５０および外側回収溝５１に流れ込んだ処理液が円滑に回収される。
【００７０】
中カップ４２は、スピンチャック２０の周囲を取り囲み、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有する。この中カップ４２は、第２案内部５２と、この第２案内部５２に連結された円筒状の処理液分離壁５３とを有する。
【００７１】
第２案内部５２は、内カップ４１の第１案内部４７の外側において、第１案内部４７の下端部と同軸円筒状である下端部５２ａと、下端部５２ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部５２ｂと、上端部５２ｂの先端部を下方に折り返して形成される折返し部５２ｃとを有する。下端部５２ａは、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、第１案内部４７と中壁部４８との間に適当な隙間を保って内側回収溝５０内に収容される。また、上端部５２ｂは、内カップ４１の第１案内部４７の上端部４７ｂと上下方向に重なるように設けられ、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、第１案内部４７の上端部４７ｂに対してごく微小な間隔を保って近接する。折返し部５２ｃは、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、折返し部５２ｃが第１案内部４７の上端部４７ｂの先端と水平方向に重なる。
【００７２】
第２案内部５２の上端部５２ｂは、下方ほど肉厚が厚くなるように形成されている。処理液分離壁５３は、上端部５２ｂの下端外周縁部から下方に延びるように設けられた円筒形状を有する。処理液分離壁５３は、内カップ４１と中カップ４２とが最も近接した状態で、中壁部４８と外カップ４３との間に適当な隙間を保って外側回収溝５１内に収容される。
【００７３】
外カップ４３は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの中心を通る回転軸線ＣＸに対してほぼ回転対称となる形状を有する。外カップ４３は、中カップ４２の第２案内部５２の外側において、スピンチャック２０を取り囲む。この外カップ４３は、第３案内部としての機能を有する。外カップ４３は、第２案内部５２の下端部５２ａと同軸円筒状をなす下端部４３ａと、下端部４３ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（基板Ｗの回転軸線ＣＸに近づく方向）斜め上方に延びる上端部４３ｂと、上端部４３ｂの先端部を下方に折り返して形成される折返し部４３ｃとを有する。
【００７４】
下端部４３ａは、内カップ４１と外カップ４３とが最も近接した状態で、中カップ４２の処理液分離壁５３と内カップ４１の外壁部４６との間に適当な隙間を保って外側回収溝５１内に収容される。上端部４３ｂは、中カップ４２の第２案内部５２と上下方向に重なるように設けられ、中カップ４２と外カップ４３とが最も近接した状態で、第２案内部５２の上端部５２ｂに対してごく微小な間隔を保って近接する。中カップ４２と外カップ４３とが最も近接した状態で、折返し部４３ｃが第２案内部５２の折返し部５２ｃと水平方向に重なる。
【００７５】
内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３は互いに独立して昇降可能とされている。すなわち、内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３各々には個別に昇降機構（図示省略）が設けられており、それによって別個独立して昇降される。このような昇降機構としては、例えばボールネジ機構やエアシリンダなどの公知の種々の機構を採用することができる。
【００７６】
仕切板１５は、処理カップ４０の周囲においてチャンバ１０の内側空間を上下に仕切るように設けられている。仕切板１５は、処理カップ４０を取り囲む１枚の板状部材であってもよいし、複数の板状部材をつなぎ合わせたものであってもよい。また、仕切板１５には、厚さ方向に貫通する貫通孔や切り欠きが形成されていても良く、本実施形態ではノズル３０，６０，６５のノズル基台３３，６３，６８を支持するための支持軸を通すための貫通穴が形成されている。
【００７７】
仕切板１５の外周端はチャンバ１０の側壁１１に連結されている。また、仕切板１５の処理カップ４０を取り囲む端縁部は外カップ４３の外径よりも大きな径の円形状となるように形成されている。よって、仕切板１５が外カップ４３の昇降の障害となることはない。
【００７８】
また、チャンバ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。
【００７９】
図４は、カメラ７０と可動部であるノズル３０との位置関係を示す図である。カメラ７０は、鉛直方向において基板Ｗよりも鉛直方向上側に設けられている。カメラ７０は、例えば固体撮像素子のひとつであるＣＣＤと、電子シャッター、レンズなどの光学系とを備える。カメラ７０の撮像方向（すなわち、撮像光学系の光軸方向）は、基板Ｗの上面を撮像するため、基板Ｗ上面の回転中心（またはその近傍）に向かって斜め下向きに設定されている。カメラ７０は、スピンチャック２０によって保持された基板Ｗの上面全体をその視野に包含する。例えば、水平方向については、図２において破線で囲まれた範囲がカメラ７０の視野に含まれる。
【００８０】
カメラ７０は、その撮像視野に少なくとも処理位置ＴＰ１におけるノズル３０の先端が含まれるように、つまり吐出ヘッド３１の近傍が含まれる位置に設置されている。本実施形態では、図４に示すように、処理位置ＴＰ１におけるノズル３０を前方上方から撮像する位置にカメラ７０が設置される。よって、カメラ７０は、処理位置ＴＰ１におけるノズル３０の先端を含む撮像領域を撮像できる。同様に、カメラ７０は、ノズル６０，６５が、スピンチャック２０に保持された基板Ｗに対して処理を行うときの処理位置にあるときの、各先端を含む撮像領域を撮像する。カメラ７０が図２および図４に示す位置に設置されている場合には、ノズル３０，６０はカメラ７０の撮像視野内で横方向に移動するため、各処理位置の各ノズル３０，６０の先端を適切に撮像できるが、ノズル６５についてはカメラ７０の視野内で奥行き方向に移動するため、その処理位置近傍での移動を適切に撮像できないおそれもある。この場合、カメラ７０とは別にノズル６５を撮像するカメラを設けてもよい。
【００８１】
ノズル３０は、ノズル基台３３の駆動によって、スピンチャック２０に保持された基板Ｗの上方の処理位置ＴＰ１（図４において破線で示される位置）と処理カップ４０よりも外側の待機位置（図４の実線位置）との間で往復移動される。処理位置ＴＰ１は、ノズル３０からスピンチャック２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を吐出して洗浄処理を行う位置である。処理位置ＴＰ１は、スピンチャック２０に保持された基板Ｗにおける中心（回転軸ＣＸ）寄りの位置である。待機位置は、ノズル３０が洗浄処理を行わないときに処理液の吐出を停止して待機する位置である。待機位置は、スピンベース２１の上方から外れた位置であって、水平面内において処理カップ４０の外側の位置である。待機位置には、ノズル３０の吐出ヘッド３１を収容する待機ポッドが設けられていてもよい。
【００８２】
なお、処理位置ＴＰ１は、基板Ｗの縁部寄りの位置など任意の位置であってもよく、さらには、処理位置ＴＰ１は、基板Ｗから外れた位置（すなわち、基板Ｗと鉛直方向に重ならない状態の位置）であってもよい。後者の場合、ノズル３０から吐出された処理液を、基板Ｗの外方から基板Ｗの上面に飛散させるとよい。また、ノズル３０を処理位置ＴＰ１に停止させた状態で、ノズル３０から処理液を吐出させることは必須ではない。例えば、ノズル３０から処理液を吐出させながら、処理位置ＴＰ１を一方端とし、基板Ｗの上方において水平方向に延びる既定の処理区間内で、ノズル３０を移動させてもよい。
【００８３】
図３に示すように、チャンバ１０内であって仕切板１５よりも上方の位置に、照明部７１が設けられている。照明部７１は、例えばＬＥＤランプを光源として含む。照明部７１は、カメラ７０がチャンバ１０内を撮像するために必要とされる照明光を処理空間に供給する。チャンバ１０内が暗室である場合、カメラ７０が撮像を行う際に照明部７１がノズル３０，６０，６５に光を照射するよう、制御部９が照明部７１を制御してもよい。照明部７１は、照明光として可視光を照射する。ただし、照明光は、可視光に限定されるものではない。照射光として、例えば、波長がおよそ０．７μｍ−１ｍｍの赤外線、より好ましくは波長がおよそ０．７μｍ−２．５μｍの近赤外線を採用できる。この場合、カメラ７０として、赤外線（より好ましくは、近赤外線）を検出する赤外線センサを備えた赤外線カメラを採用できる。赤外線を検出することによって、干渉縞の検出を好適に行うことができる。
【００８４】
図５は、カメラ７０および制御部９のブロック図である。基板処理装置１００に設けられた制御部９のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同一である。すなわち、制御部９は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェア（プログラム）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いる。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の各要素の動作が制御部９によって制御され、基板処理装置１００における処理が進行する。
【００８５】
図５に示す判定領域設定部９１、タイミング決定部９２は、制御部９のＣＰＵが制御用ソフトウェアにしたがって動作することによって実現される機能である。
【００８６】
判定領域設定部９１は、カメラ７０によって取得された撮影画像８２上に判定領域ＤＲを設定する。判定領域ＤＲの大きさ、位置および数などは、予め定められていてもよいし、オペレータの指定に基づいて設定されてもよい。
【００８７】
タイミング決定部９２は、液体で基板Ｗを処理する先の処理（第１処理）の後、基板Ｗの上面に出現する干渉縞ＳＴを検出することによって、後続の処理（第２処理）を開始する時間（以下、「第２処理開始タイミング」とも称する。）を決定する。後述するように、タイミング決定部９２は、撮影画像８２に設定された判定領域ＤＲ内において、各干渉縞ＳＴを検出する。また、後述するように、判定領域ＤＲにおける干渉縞ＳＴの検出は、タイミング決定部９２が備える極値点検出部９２１が輝度値の極値点を検出することによって行われる。
【００８８】
制御部９は、上記のＲＡＭまたは磁気ディクスを含む記憶部９６を備えている。記憶部９６は、カメラ７０によって得られた画像データやオペレータの入力値などを記憶する。
【００８９】
制御部９には、表示部９７および入力部９８が接続されている。表示部９７は、制御部９からの画像信号に応じて各種情報を表示する。入力部９８は、制御部９に接続されたキーボードおよびマウスなどの入力デバイスで構成されており、操作者が制御部９に対して行う入力操作を受け付ける。
【００９０】
＜動作説明＞
図６は、基板処理装置１００の１つの洗浄処理ユニット１における基板処理の流れの一例を示す図である。以下に説明する各工程は、特に断らない限り、制御部９の制御下で行われるものとする。
【００９１】
まず、ノズル３０が退避位置にある状態にて、主搬送ロボット１０３がインデクサ１０２から受け取った処理対象である基板Ｗをいずれか１つの洗浄処理ユニット１のチャンバ１０内に搬入する（ステップＳ１０）。チャンバ１０内に搬入された基板は、スピンベース２１の各チャックピン２６に載置される。そして、各チャックピン２６が閉じることによって、基板Ｗを水平姿勢で保持する。基板Ｗが搬入されると、スピンモータ２２により基板Ｗの回転が開始される。
【００９２】
続いて、ノズル３０が、処理位置ＴＰ１に移動するとともに、各種処理液を基板Ｗに供給することによって、基板Ｗを液処理する。ここでは、まず、ノズル３０から基板Ｗの上面にフッ酸を供給するフッ酸処理が実行される（ステップＳ１１）。基板Ｗの上面に供給されたフッ酸は、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外縁部へと拡がり、基板Ｗの全体でフッ酸処理が進行する。フッ酸が基板Ｗに供給される期間は、例えば３０秒間である。この期間中の基板Ｗの回転速度は、例えば８００ｒｐｍ（revolution per minute：回転数／分）である。
【００９３】
ノズル３０からのフッ酸の吐出が停止された後、ノズル３０から基板Ｗの上面にリンス液（ＤＩＷ）を供給するリンス処理が実行される（ステップＳ１２）。リンス処理の際には、ノズル３０から回転する基板Ｗの上面にリンス液が連続的に供給される。基板Ｗの上面に供給されたリンス液は、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外縁部へと拡がる。そして、基板Ｗの上面に残存していたフッ酸とともに基板Ｗの外縁部から径方向外方へ振り切られる。基板Ｗから振り切られたフッ酸及びリンス液が処理カップ４０で受け止められ、適宜廃棄される。リンス液が基板Ｗに供給される期間は、例えば３０秒間である。また、この期間中の基板Ｗの回転速度は、例えば１２００ｒｐｍである。
【００９４】
ノズル３０からのリンス液の吐出が停止された後、ノズル３０から基板Ｗの上面にＩＰＡを供給するＩＰＡ処理が実行される（ステップＳ１３）。ＩＰＡ処理の際には、ＩＰＡ処理では、ノズル３０から回転する基板Ｗの上面にＩＰＡが連続的に供給される。上面に供給されたＩＰＡは、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外縁部へと拡がり、上面の全体でリンス液（ＤＩＷ）がＩＰＡに置換される。また、ＩＰＡ置換を促す目的で基板Ｗに対して図示省略の加熱機構で加熱処理が行われてもよい。ＩＰＡが供給される期間は、例えば３０秒間である。また、この期間中の基板Ｗの回転速度は、例えば３００ｒｐｍである。
【００９５】
ノズル３０からのＩＰＡの吐出が停止された後、ノズル３０から基板Ｗの上面に撥水化剤を供給する撥水化処理が実行される（ステップＳ１４）。基板Ｗの上面に供給された撥水化剤は、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外縁部へと拡がり、上面の全体でＩＰＡが撥水化剤に置換されるとともに、上面を撥水性に改質する撥水化処理が進行する。撥水化剤が供給される期間は、例えば３０秒間である。また、この期間中の基板Ｗの回転速度は、例えば５００ｒｐｍである。
【００９６】
ノズル３０からの撥水化剤の吐出が停止された後、ステップＳ１３と同一のＩＰＡ処理が行われる（ステップＳ１５）。このＩＰＡ処理によって、基板Ｗの上面に残存した撥水化剤がＩＰＡ処理液に置換される。
【００９７】
ノズル３０からのＩＰＡの吐出が停止された後、ノズル３０が処理位置ＴＰ１から退避位置に向けて移動される。そして、スピンドライ処理が実行される（ステップＳ１６）。スピンドライ処理では、スピンモータ２２が、ステップＳ１２−Ｓ１６の各液処理のときよりも大きい回転速度で基板Ｗを回転させる。このときの回転速度は、例えば１５００ｒｐｍである。スピンドライ処理によって、基板Ｗに付着した各種の液体は、外周部から径方向外方へと飛散され、処理カップ４０の内壁で受け止められて適宜廃液される。
【００９８】
スピンドライ処理が終了すると、各チャックピン２６による基板Ｗの保持が解除されるとともに、主搬送ロボット１０３が基板Ｗをチャンバ１０から搬出する（ステップＳ１７）。
【００９９】
このように、洗浄処理ユニット１による処理には、基板Ｗに対して液処理を行う液処理工程（ステップＳ１１−Ｓ１５）と、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（ステップＳ１６）とを含む。
【０１００】
上記説明では、すべての液処理がノズル３０から吐出されるものとして説明したが、一部の処理液はノズル６０，６５から吐出されてもよい。この場合、適宜のタイミングでノズル６０，６５を退避位置から処理位置に移動させるとともに、各ノズル６０，６５から基板Ｗの上面に各種処理液を吐出させるとよい。
【０１０１】
＜第２処理開始タイミングの決定処理について＞
基板処理装置１００では、液体を用いる液処理（第１処理）が完了した後、次処理（第２処理）が開始される前に、タイミング決定部９２がその次処理を開始するタイミングを決定する。例えば、タイミング決定部９２は、ステップＳ１３のＩＰＡ処理（第１処理）におけるノズル３０からＩＰＡの吐出が停止された後、次処理である撥水化処理（第２処理）におけるノズル３０から撥水化剤の吐出が開始される第２処理開始タイミングを決定する。タイミング決定部９２は、上述したように、タイミング決定部９２は、干渉縞ＳＴの検出に応じて次処理を実行するタイミングを決定する。ここで、基板Ｗの上面に出現する干渉縞ＳＴについて説明する。
【０１０２】
図７は、第１処理から第２処理へ移行する間の各タイミングにおける撮影画像８２ａ−８２ｄを示す図である。撮影画像８２ａは、第１処理においてノズル３０から処理液が基板Ｗの上面に供給されている状態を示している。回転する基板Ｗの上面にノズル３０などから処理液が供給されると、処理液が基板Ｗの上面を径方向外方に向けて移動し、基板Ｗの外縁部から径方向外方に落下または振り切られる。このとき、基板Ｗに対して供給される処理液の量と、基板Ｗの回転によって外方に振り切られる量とがバランスすることによって、基板Ｗの上面に、処理液の膜である液膜Ｗ１が形成される。
【０１０３】
撮影画像８２ｂは、ノズル３０からの処理液の供給が停止されてから所定の時間が経過したときの基板Ｗ上面の状態を示している。液膜Ｗ１が形成された状態で、処理液の供給が停止されると、基板Ｗの表面の処理液が径方向外方に飛散することによって、液膜Ｗ１が次第に薄くなる。膜厚が小さくなる過程において、基板Ｗの上面で反射する光と、液膜Ｗ１の表面で反射する光とが干渉する。すると、これら２つの光の位相が一致した部分は明るい帯領域として、位相が逆となった部分は暗い帯領域としてそれぞれ出現する。撮影画像８２ｂに示されるように、明るい帯領域および暗い帯領域が径方向に交互に現れることによって、明暗の縞模様が観察される。ここでは、１つの暗い帯領域を干渉縞ＳＴとする。ただし、明るい帯領域を干渉縞として捉えてもよい。
【０１０４】
基板Ｗが回転することにより、中央部の処理液は外縁部に向けて移動する。このため、液膜が薄くなる過程では、各干渉縞ＳＴは、基板Ｗ上において円環帯状（ループ状）に表れるとともに、径方向外方に広がりつつ移動する。なお、干渉縞ＳＴは、完全な円環状に表れるとは限らない。
【０１０５】
撮影画像８２ｃは、撮影画像８２ｂに示す状態から時間がさらに経過したときの基板Ｗの上面の状態を示している。時間の経過により、径方向に隣接する干渉縞ＳＴ間の間隔が次第に大きくなる。撮影画像８２ｃに示すように、例えば基板Ｗ上に同時に現れる干渉縞ＳＴの数が３つ程度になると、基板Ｗが最小限度に近い厚さの液膜Ｗ１で覆われた状態となる。このような縞模様の状態が次処理の開始の目安とする場合、この縞模様を構成する各干渉縞ＳＴのうち少なくとも１つを検出対象とすることによって、第２処理開始タイミングを適切に決定できる。
【０１０６】
撮影画像８２ｄは、撮影画像８２ｃに示す状態からさらに時間が経過したときの基板Ｗの上面の状態を示している。撮影画像８２ｄでは、最後の干渉縞ＳＴＬが基板Ｗ上に出現している。干渉縞ＳＴＬよりも内側の領域は、液体成分がない乾燥領域が部分的に発生している可能性がある。
【０１０７】
ここで、第１処理の後に行われる第２処理が第２処理液を用いた液処理である場合を想定する。この場合、撮影画像８２ａ，８２ｂのように第１処理液の液膜Ｗ１が厚い状態で第２処理液が供給されると、第２処理液への置換に時間がかかる可能性がある。また、撮影画像８２ｄのように乾燥領域が部分的に発生している状態で第２処理液が供給されると、第２処理液にさらされる時間が基板Ｗの位置ごとに異なることによって、第２処理にばらつきが生じる可能性がある。
【０１０８】
また、第２処理がスピンドライ処理などの乾燥処理である場合、撮影画像８２ｄのように乾燥領域が部分的に発生すると、第１処理液が局所的に少量で存在する場合がある。このような場合、高速回転に移行しても振り切りに時間がかかる可能性がある。このため、撮影画像８２ｄの状態（すなわち、最後の干渉縞ＳＴＬが出現した状態）以前に高速回転を始めた方が好ましい場合がある。これとは対照的に、撮影画像８２ａ，８２ｂのように第１処理液の液膜Ｗ１が厚い状態で高速回転に移行した場合、第１処理液の径方向外方への移動に偏りが発生したり、振り切られた処理液が処理カップ４０などに衝突してチャンバ１０内が汚染されたりする可能性がある。このため、液膜Ｗ１の厚さを可能な限り薄くしてから、高速回転を開始した方が好ましい場合も考えられる。
【０１０９】
タイミング決定部９２が検出対象とする干渉縞ＳＴを、第１および第２処理各々の処理内容に応じて予め適切に設定することによって、タイミング決定部９２が第２処理開始タイミングを適切に決定できる。次に、干渉縞ＳＴの検出パターンについて説明する。
【０１１０】
＜第１の検出パターン＞
図８は、干渉縞ＳＴの第１の検出パターンを示す図である。第１の検出パターンは、判定領域設定部９１が、撮影画像８２上において、１つの判定領域ＤＲ１１を設定する態様である。判定領域ＤＲ１１は、液膜Ｗ１が形成される基板Ｗの上面に設定される。判定領域ＤＲ１１の垂直方向の位置は、撮影画像８２において基板Ｗの中心と一致している。干渉縞ＳＴが径方向外方に移動することによって、判定領域ＤＲ１１内では撮影画像８２の水平方向に干渉縞ＳＴが通過する。
【０１１１】
図８に示すように、判定領域ＤＲ１１は、検出対象である１つの干渉縞ＳＴのみと重なることが可能な程度の大きさに設定されている。例えば、判定領域ＤＲ１１の径方向の幅（撮影画像８２上では水平方向の幅）は、隣接する干渉縞ＳＴ間の径方向の間隔よりも小さい。なお、干渉縞ＳＴ間の間隔は、液膜Ｗ１の厚さに応じて変動する。例えば、図７の撮影画像８２ｂに示すように液膜Ｗ１が厚い状態では干渉縞ＳＴ間の間隔が相対的に小さく、撮影画像８２ｃに示すように液膜Ｗ１が薄い状態では干渉縞ＳＴ間の間隔は相対的に大きい。判定領域ＤＲ１１の大きさは、検出対象の干渉縞ＳＴが出現するときの干渉縞ＳＴ間の幅に応じて設定されるとよい。
【０１１２】
ここでは、光強度が周囲に対して相対的に弱い領域を干渉縞ＳＴとしている。このため、判定領域ＤＲ１１を通過するとき、判定領域ＤＲ１１内の水平方向における光強度を示す輝度は、図８に示すように、径方向内方側から外方側にかけて次第に小さくなってから再び大きくなる。そして、輝度が極小値となる地点が、干渉縞ＳＴのほぼ中心の地点に対応している。このため、極値点検出部９２１が判定領域ＤＲ１１において極値点検出部９２１が輝度の極小値をとる極値点を検出することによって、判定領域ＤＲ１１における干渉縞ＳＴの通過を検出できる。
【０１１３】
なお、明るい部分（撮影画像８２上で光強度が相対的に大きい領域）を干渉縞として捉える場合、明るい（すあわち、光強度が大きい）帯状領域が、径方向外方に移動する。この場合、極値点検出部９２１が径方向における光強度（輝度）の極大値となる極値点を検出することによって、判定領域ＤＲ１１内において明るい部分である干渉縞を検出してもよい。
【０１１４】
第１の検出パターンの場合、タイミング決定部９２は、ｎ番目（ｎは自然数）の干渉縞ＳＴ（第１極値点）が検出される第１検出時間と、ｎ＋１番目以降に発生した干渉縞ＳＴ（第２極値点）が検出される第２検出時間との差である検出時間差を算出する。ここで、第２検出時間は、ｎ＋１番目の干渉縞ＳＴが検出される時間であってもよいし、ｎ＋２番目の以降に発生した干渉縞ＳＴが検出される時間であってもよい。液膜Ｗ１の厚さに応じて干渉縞ＳＴ間の間隔が変動するため、検出時間差は液膜Ｗ１の厚に対応していると考えられる。例えば、液膜Ｗ１の厚さが小さくなるほど、検出時間差が大きくなる。そこで、例えば、第２処理の開始に最適な液膜Ｗ１の厚さに対応する最適検出時間差を実験的に決定しておくとよい。そして、タイミング決定部９２が、実際に検出された検出時間が最適検出時間になった場合に、検出対象の干渉縞ＳＴが検出されたと判断して、第２処理開始タイミングを決定してもよい。
【０１１５】
また、判定領域ＤＲ１１内で３つ以上の干渉縞ＳＴの各検出時間に基づいて、検出対象の干渉縞ＳＴが検出されたか否かが判定されてもよい。例えば、１つ目の干渉縞ＳＴ（第１極値点）および２つ目の干渉縞ＳＴ（第２極値点）の第１検出時間差と、２つめの干渉縞ＳＴ（第２極値点）および３つ目の干渉縞ＳＴ（第３極値点）の第２検出時間差とを算出する。そして、第１および第２検出時間差の比較に基づいて、第２処理開始タイミングが決定されてもよい。より具体的には、第１検出時間と第２検出時間差の差が、既定の値となったときに、検出対象の干渉縞ＳＴが検出されたと判定し、その時間を目安に第２処理開始タイミングが決定されるとよい。
【０１１６】
上述したように、液膜Ｗ１が次第に薄くなるにつれて、すなわち最後の干渉縞ＳＴＬの出現時間に近づくにつれて、干渉縞ＳＴ間の間隔が次第に大きくなっていく。このため、第１の検出パターンの場合、判定領域ＤＲ１１において１つの干渉縞ＳＴが通過してから次の干渉縞ＳＴが通過するまでに取得されるフレーム数が次第に増大するため、検出時間差の測定精度が向上する。したがって、液膜Ｗ１が薄くなるほど、タイミング決定部９２は、検出時間差が目的の膜厚に対応するかどうかを適切に判定できる。
【０１１７】
なお、液膜Ｗ１が薄い状態で発生する干渉縞ＳＴ（例えば、図７に示す撮影画像８２ｄおける最後に出現する干渉縞ＳＴＬなど）は、液面の揺らぎなどのノイズによってクリアに検出できないおそれがある。そこで、できるだけクリアに検出可能な干渉縞ＳＴを検出対象とすることが望ましい。また、そのクリアな干渉縞ＳＴが検出された時間に所定の遅延時間を加算した時間を、第２処理開始タイミングとするとよい。これにより、検出対象の干渉縞ＳＴを精度良く検出できるとともに、液膜Ｗ１が好適な厚さとなってから第２処理を開始できる。
【０１１８】
＜第２の検出パターン＞
図９は、干渉縞ＳＴの第２の検出パターンを示す図である。第２の検出パターンは、判定領域設定部９１が、複数の判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３を設定する。図９に示す例では、径方向内方から外方に向けて、順に３つの判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３が設定されている。なお、判定領域ＤＲの数は、３つに限定されるものではなく、２つあるいは４つ以上であってもよい。
【０１１９】
各判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３は、撮影画像８２の水平方向に間隔をあけて配置されている。判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３の垂直方向の位置は、撮影画像８２において基板Ｗの中心と一致している。干渉縞ＳＴは、径方向外方に移動することによって、判定領域ＤＲ２１、判定領域ＤＲ２２、判定領域ＤＲ２３の順で各判定領域を通過する。
【０１２０】
各判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３は、図９の判定領域ＤＲ１１と同様に、同時に複数の干渉縞ＳＴを含まない程度の大きさに設定されている。例えば、各判定領域ＤＲの水平幅は、隣接する干渉縞ＳＴ間の径方向の間隔よりも小さい。
【０１２１】
判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３が配置される間隔は、検出すべき複数の干渉縞ＳＴの間隔に合わせて設定されるとよい。具体的には、基板Ｗ上面において検出対象である干渉縞ＳＴの数、および、各干渉縞ＳＴの間隔に応じて設定されてもよい。
【０１２２】
例えば、図９に示すように、検出対象が、図示の間隔で出現する３つの干渉縞ＳＴ（干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３）である場合、当該３つの干渉縞ＳＴの間隔に合わせて３つの判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３が配置される。これにより、判定領域ＤＲ２１―ＤＲ２３において、同時に検出対象である３つの干渉縞ＳＴを同時に検出できる。すなわち、極値点検出部９２１が判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３のすべてにおいて極小値をとる極値点を検出したときに、検出対象の各干渉縞ＳＴが検出されたとタイミング決定部９２が判定するとよい。
【０１２３】
各判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３の位置は、オペレータが任意に設定できるようにしてもよい。この場合、例えば検出対象の各干渉縞ＳＴが出現した状態の撮影画像８２をあらかじめ取得しておき、その撮影画像８２上でオペレータが判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３を示す枠を各干渉縞ＳＴの位置に移動させるとよい。これによって、対象の各干渉縞ＳＴを同時に検出となる各位置に各判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３を設定できる。
【０１２４】
特に、最後の干渉縞ＳＴＬから数えて３つの干渉縞ＳＴを、検出対象の３つの干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３としてもよい。すなわち、最後の干渉縞ＳＴＬを、検出対象である最も内側の干渉縞ＳＴ１とし、最後の干渉縞ＳＴＬの直前に発生する２つの検出縞ＳＴを検出対象の干渉縞ＳＴ２，ＳＴ３としてもよい。この場合、液膜Ｗ１が、干渉縞ＳＴが検出不可能となる薄さとなるよりも前の段階で、第２処理を行うタイミングを決定できる。最後の干渉縞ＳＴＬは、最後に検出可能な最終極値点に対応する。
【０１２５】
＜第３の検出パターン＞
図１０は、干渉縞ＳＴの第３の検出パターンを示す図である。第３の検出パターンは、判定領域設定部９１が、撮影画像８２上に１つの判定領域ＲＤ３１を設定するものである。判定領域ＲＤ３１は、径方向に延びる形状（ここでは、撮影画像８２における水平方向に延びる矩形状）である。判定領域ＲＤ３１は、検出対象である複数の干渉縞ＳＴと同時に重なることが可能な大きさに設定されている。
【０１２６】
第３の検出パターンでは、極値点検出部９２１は、判定領域ＤＲ３１において、極値である極小値をとる極値点を検出する。タイミング決定部９２は、判定領域ＤＲ３１内において極小値をとる極値点として特定することにより、検出対象の干渉縞ＳＴを検出する。具体的には、タイミング決定部９２は、判定領域ＤＲ３１内において算出される極値点間距離に基づいて、検出対象の干渉縞ＳＴを検出する。極値点間距離は、判定領域ＤＲ３１内で輝度が極小値となる地点間の距離をいう。図１０に示す例では、検出対象が３つの干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３である。この場合、これら３つの干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３の各間隔に相当する距離Ｌ１，Ｌ２が予め設定しておき、タイミング決定部９２が、判定領域ＤＲ３１内で検出された各極値点間距離がＬ１，Ｌ２に対応するか否かを判定するとよい。判定領域ＤＲ３１内に干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３が存在する場合、各極値点間距離がＬ１，Ｌ２に対応すると判定されることにより、検出対象の干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３が検出される。
【０１２７】
なお、タイミング決定部９２は、判定領域ＤＲ３１内において検出される極値点の数に基づいて、検出対象の干渉縞ＳＴを検出してもよい。図９に示す例では、検出対象が３つの干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３である。このため、タイミング決定部９２は、判定領域ＤＲ３１内で３つの極値点が検出された場合に、検出対象の干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３が検出されたと判定するとよい。
【０１２８】
極値点間距離Ｌ１，Ｌ２の比較に基づいて、第２処理開始タイミングが決定されてもよい。例えば、極値点間距離Ｌ１，Ｌ２の差が、既定の値となったときに、検出対象の縞ＳＴ１−ＳＴ３が検出されたと判定されてもよい。
【０１２９】
図１１は、第２処理開始タイミングを決定する処理の流れを示す図である。図１１に示す流れは、ＩＰＡ処理（図６：ステップＳ１３）を第１処理、撥水化処理（図６：ステップＳ１４）を第２処理として、第２処理開始タイミング（撥水化剤の吐出を開始するタイミング）を決定する処理の流れを示している。
【０１３０】
ＩＰＡ処理（図６：ステップＳ１３）において、基板Ｗの上面にノズル３０からＩＰＡが供給される（ステップＳ２１）。この間に、カメラ７０が連続撮影を行う（ステップＳ２２）。連続撮像とは、カメラが撮像領域を一定間隔で連続して撮像することをいい、例えば３３ミリ秒間隔で連続撮像を行うとよい。この連続撮影によって、基板Ｗの上面の状態を画像化した撮影画像８２が取得される。
【０１３１】
連続撮像が開始されると、判定領域設定部９１が取得された撮影画像８２に対して判定領域ＤＲを設定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において設定される判定領域ＤＲは、検出対象である干渉縞ＳＴの検出パターンに応じて異なる。例えば、図８において説明した第１の検出パターンの場合、１つの判定領域ＤＲ１１が撮影画像８２に対して設定される。
【０１３２】
なお、ＩＰＡが吐出されている間に、連続撮像が開始されることは必須ではない。例えば、基板Ｗがチャンバ１０に搬入された時点から搬出されるまでの間、連続撮像が行われてもよい。
【０１３３】
判定領域ＤＲが設定されると、ノズル３０から基板Ｗに対するＩＰＡの供給が停止される（ステップＳ２４）。この時点で、ＩＰＡ処理（図６：ステップＳ１３）が完了する。上述したように、ＩＰＡの供給が停止されると、基板Ｗ上のＩＰＡは遠心力によって径方向外方へ振り切られる。これによって、液膜Ｗ１が次第に薄くなっていき、干渉縞ＳＴが出現し始める。
【０１３４】
極値点検出部９２１は、判定領域ＤＲにおいて、径方向における輝度の極小値をとる極値点を検出する（ステップＳ２５）。これにより、判定領域ＤＲに重なる干渉縞ＳＴが極小値をとる極値点として検出される。
【０１３５】
極値点検出部９２１による極小値の検出結果に基づき、タイミング決定部９２が、検出対象の干渉縞ＳＴが検出された否かを判定する（ステップＳ２６）。この判定の具体的な内容は、干渉縞ＳＴの検出パターンによって異なる。検出対象の干渉縞ＳＴが検出されていないと判定された場合（ステップＳ２６においてＮＯ）、ステップＳ２５に戻って、極小値の検出が継続して行われる。
【０１３６】
例えば、図８に示す第１の検出パターンの場合、タイミング決定部９２は、判定領域ＤＲ１１において検出される干渉縞ＳＴ間の検出時間差が予め設定された最適検出時間差に対応するときに、検出対象の干渉縞ＳＴが検出されたと判定する。また、図９に示す第２の検出パターンの場合、タイミング決定部９２は、判定領域ＤＲ２１−ＤＲ２３において同時に干渉縞ＳＴが検出されたときに、検出対象である干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３が検出されたと判定する。また、図１０に示す第３の検出パターンの場合、タイミング決定部９２は、判定領域ＤＲ３１において、極小値が検出された地点間の極値点間距離が予め設定された距離Ｌ１，Ｌ２に対応するときに、検出対象である干渉縞ＳＴ１−ＳＴ３が検出されたと判定する。
【０１３７】
図１１に戻って、タイミング決定部９２が検査対象の干渉縞ＳＴが検出されたと判定した場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、タイミング決定部９２は第２処理開始タイミングを決定する（ステップＳ２７）。タイミング決定部９２は、検出対象である干渉縞ＳＴが検出された検出完了時間（検出対象の干渉縞ＳＴに対応する極小値が検出された時間）に応じて、開始タイミングを決定する。例えば、タイミング決定部９２は、検出完了時間から予め定められた遅延時間を加算して求められる時間を開始タイミングとする。
【０１３８】
ステップＳ２７において開始タイミングが決定されると、その開始タイミングでノズル３０から基板Ｗの上面への撥水化剤の吐出が開始される（ステップＳ２８）。これにより、撥水化処理（図６：ステップＳ１４）が開始される。制御部９は、ステップＳ２８において、タイミング決定部９２によって決定されたタイミングにしたがって、次処理としてノズル３０から撥水化剤を吐出させる。すなわち、制御部９は、開始タイミングに応じて次処理である撥水化処理を実行する。このため、制御部９、ノズル３０およびノズル３０に撥水化剤を供給する機構は、第２処理実行部の一例となり得る。
【０１３９】
ステップＳ２７において、開始タイミングを決定するために検出完了時間から加算される遅延時間の長さは、事前の実験的な基板処理に決定されてもよい。具体的には、検出対象の干渉縞ＳＴが検出された後、異なる遅延時間で撥水化処理を開始し、その結果得られる基板Ｗの疎水化状況を評価する。この評価結果に基づいて、最適な遅延時間が決定されてもよい。
【０１４０】
なお、ステップＳ２７において、開始タイミングを、検出完了時間から既定の遅延時間を加算した時間とすることは必須ではない。例えば、開始タイミングを、検出完了時間としてもよい。この場合、ステップＳ２６において、検出対象の干渉縞ＳＴが検出されたと判定されると、直ちに、撥水化剤の吐出が開始される。
【０１４１】
図１１では、第１処理がＩＰＡ処理であり、第２処理が撥水化処理である場合における、第２処理開始タイミングの決定処理であるが、第１および第２処理の組み合わせはこれに限定されるものではない。例えば、第１処理が撥水化処理後のＩＰＡ処理（図６：ステップＳ１５）であり、第２処理がスピンドライ処理（図６：ステップＳ１６）である場合にも開始タイミング決定処理を適用することが可能である。この場合、タイミング決定部９２が決定した開始タイミングにしたがって、制御部９がスピンチャック２０のスピンモータ２２を制御することによって、基板Ｗの回転速度を３００ｒｐｍから１５００ｒｐｍまで上昇させる。すなわち、制御部９は、開始タイミングに応じて第２処理であるスピンドライ処理を実行する。このため、制御部９およびスピンモータ２２は、第２処理部となり得る。
【０１４２】
＜効果＞
基板処理装置１００によると、液処理である第１処理が行われた基板Ｗに対して、第２処理を適切なタイミングで実行できる。
【０１４３】
第２処理が液処理である場合（例えば、第１処理がＩＰＡ処理（図６：ステップＳ１３）であり、第２処理が撥水化処理（図６：ステップＳ１４）である場合）、第１処理液の膜厚をできる限り薄くしてから第２処理液を供給できる。この場合、基板上の第１処理液の量を少なくできるため、第２処理液への置換を促進できる。これにより、第２処理の処理時間を短縮できる。また、第２処理液の使用量を低減できるため、基板処理のコストを軽減できる。
【０１４４】
第２処理が乾燥処理である場合（第１処理がＩＰＡ処理（図６：ステップＳ１５）であり、第２処理がスピンドライ処理（ステップＳ１６）である場合）、これに対して、基板処理装置１００によると、第１処理液の膜厚が適切な状態で、乾燥処理に移行できる。このため、液膜の過剰な盛り上がりを抑制できる。これにより、基板表面を均一に処理できる。
【０１４５】
＜干渉縞ＳＴを検出するための条件設定について＞
図１２は、干渉縞ＳＴを検出する条件を設定するための設定画面ＳＷ１を示す図ある。基板処理装置１００では、表示部９７に表示される処理プログラム作成画面（不図示）において、オペレータが各洗浄処理ユニット１において実行させる処理内容を決定する処理が行われる。設定画面ＳＷ１は、この処理プログラム作成画面から移行して表示される画面である。
【０１４６】
設定画面ＳＷ１は、表示部９７の画面全体またはその一部に表示されたウィンドウとして表示される。オペレータが設定画面ＳＷ１上で所定の操作を行うと、判定領域設定部９１はその操作入力に応じて、判定領域ＤＲの条件を設定する。判定領域設定部９１は、図１１に示すステップＳ２３において、その設定した条件に合致する判定領域ＤＲを、検出対象の干渉縞ＳＴを検出するための撮影画像８２上に設定する。
【０１４７】
設定画面ＳＷ１には、各種情報を表示する表示領域ＤＡ１−ＤＡ６が定義されている。表示領域ＤＡ１には、第１処理および第２処理の内容が表示される。表示領域ＤＡ１には、指定された処理の内容であって、例えば、処理液の種類、処理液の吐出量、処理液の吐出時間、処理液吐出時の基板Ｗの回転数などの処理条件の各パラメータが表示される。なお、表示領域ＤＡ１において、オペレータの入力操作に基づき、各パラメータの変更が受け付けられてもよい。表示領域ＤＡ１にて、オペレータが、第１処理または第２処理の処理内容を指定すると、この第２処理開始タイミングが決定される。表示領域ＤＡ１には、後述する表示領域ＤＡ２，ＤＡ３において選択される検出パターンおよび位置パターンを示す領域が定義されている。
【０１４８】
第１および第２処理が設定されると、それらの処理条件に基づいて、タイミング決定部９２が検出対象である干渉縞ＳＴを自動的に決定する。この決定処理のための事前準備として、第１処理ついて異なる条件ごとに、検出対象の干渉縞ＳＴがあらかじめ特定されるとよい。この場合、処理液、吐出量、回転数の各条件を変更して第１処理を行った各場合について、第２処理の好適な開始タイミングが決定され、その開始タイミングに対応した干渉縞ＳＴが決定されるとよい。
【０１４９】
表示領域ＤＡ２には、検出パターンを選択するための各ボタンＢＴ１１−ＢＴ１４が表示される。各ボタンＢＴ１１−ＢＴ１３は、干渉縞ＳＴの検出パターンを上述した第１から第３の検出パターン（図８−図１０参照）のいずれかに設定するための操作部である。オペレータがボタンＢＴ１１−ＢＴ１３のいずれかを操作することによって、対応する検出パターンが選択される。ここでは、ボタンＢＴ１１が操作されることによって、第１の検出パターンが選択されており、その選択結果を示す表示が、表示領域ＤＡ１に表示されている。ボタンＢＴ１４は、検出パターンを自動的に設定するための操作部である。ボタンＢＴ１４が操作されると、第１から第３の検出パターンのうちいずれかが自動的に選択される。
【０１５０】
表示領域ＤＡ３には、判定領域ＤＲの位置パターンを選択するための各ボタンＢＴ２１−ＢＴ２４が表示される。オペレータがボタンＢＴ２１−ＢＴ２４のいずれかを操作すると、操作されたボタンに応じて判定領域ＤＲの位置パターンが設定される。ボタンＢＴ２１−ＢＴ２３に割り当てられる内容は、表示領域ＤＡ２において選択された検出パターン毎に予め設定されるとよい。例えば、第１の検出パターンの場合、１つの判定領域ＤＲ１１が配置される位置（例えば径方向の位置）を、ボタンＢＴ２１−ＢＴ２３間で異ならせるとよい。第２の検出パターンの場合、各判定領域ＤＲ２１−２３間の径方向における間隔を、ボタンＢＴ２１−ＢＴ２３間で異ならせるとよい。
【０１５１】
ボタンＢＴ２４が操作された場合、判定領域設定部９１は、自動的に判定領域ＤＲの位置を設定する。例えば、判定領域設定部９１は、初期値として予め定められた位置に判定領域ＤＲを設定してもよいし、あるいは、所定の判断基準に基づいて判定領域ＤＲの位置を設定してもよい。後者の場合、検出対象の干渉縞ＳＴに応じて、その干渉縞ＳＴの検出に適する位置に判定領域を設定するとよい。
【０１５２】
表示領域ＤＡ４には、処理対象の基板Ｗの種類を選択するための各ボタンＢＴ３１−３３が表示される。基板Ｗの種類は、例えば、基板Ｗの大きさ、基板Ｗの上面における回路パターンなどの構造物の有無、基板Ｗの上面の水に対する親和性（疎水性／親水性）など、干渉縞ＳＴの出現に影響する各状態に対応していることが好ましい。
【０１５３】
表示領域ＤＡ５には、撮影画像８２が表示される。この撮影画像８２は、過去のカメラ７０の撮像によって得られた撮影画像であってもよいし、あるいは、リアルタイムのカメラ７０の撮像によって得られる撮影画像であってもよい。撮影画像８２上には、好ましくは、表示領域ＤＡ２，ＤＲ３において選択された検出パターンおよび位置パターンに応じて、判定領域ＤＲを示す矩形状の枠が表示される。例えば、第１の検出パターンが選択された場合には１つの判定領域ＤＲ１１が表示されるとよい。
【０１５４】
撮影画像８２上において、判定領域ＤＲの位置を変更する操作が受け付けられてもよい例えば、ドラッグ操作が受け付けられることによって、判定領域ＤＲが移動後の位置に変更されてもよい。判定領域ＤＲの移動操作は、径方向に対応する一方向（ここでは、撮影画像８２の水平方向）にのみ変更されるようにしてもよい。この場合、干渉縞ＳＴの移動方向（径方向外方）に合わせて判定領域ＤＲの位置を変更できるため、判定領域ＤＲを容易に設定できる。
【０１５５】
過去の撮像によって得られた撮影画像８２を表示する場合、表示領域ＤＡ１で指定された第１処理から第２処理へ移行する際の撮影画像８２であって、検出対象の干渉縞ＳＴが出現している撮影画像８２（例えば、図７に示す撮影画像８２ｂ，８２ｃ）を採用できる。この場合、オペレータは、干渉縞ＳＴを目視しつつ判定領域ＤＲの枠を移動させることができるため、判定領域ＤＲを適切な位置に設定できる。また、表示領域ＤＡ５において、連続撮像によって得られた一連の撮影画像８２を連続再生することによって、動画表示を行ってもよい。この場合、再生または停止などの表示を制御する各種ボタンを用意して、オペレータによる表示制御が受け付けられてもよい。これにより、オペレータは、干渉縞ＳＴが出現する様子を確認しつつ、判定領域ＤＲの条件を適切に設定できる。
【０１５６】
表示領域ＤＡ６は、目標膜厚の入力を受け付ける領域である。目標膜厚は、第２処理を開始するときの目安となる第１処理液の液膜Ｗ１の厚さである。目標膜厚が入力されると、タイミング決定部９２は、その目標膜厚に対応するときに出現する干渉縞ＳＴを特定する。この特定処理のため、事前準備として、第１処理におけるノズル３０からの処理液の吐出停止後において、液膜Ｗ１の厚さが測定される。各干渉縞ＳＴが出現するときの各出現時間と、液膜Ｗ１の厚さとの関係が特定されるとよい。この場合、処理液、吐出量、回転数の各条件を変更して第１処理を行った各場合について、各干渉縞ＳＴの出現タイミングに対応する液膜Ｗ１の厚さが決定されるとよい。なお、厚さが測定される基板Ｗの位置は、基板Ｗの中心、外縁、または、これらの中間の位置のいずれであってもよい。
【０１５７】
表示領域ＤＡ６において目標膜厚が入力された場合、表示領域ＤＡ２，ＤＲ３において、その目標膜厚に対応する干渉縞ＳＴに応じて、その干渉縞ＳＴに応じた検出パターン、および、位置パターンの候補を絞り込んで表示されてもよい。この場合、事前に検出対象の干渉縞ＳＴごとに検出パターンおよび位置パターンを決めておくとよい。
【０１５８】
また、第１処理における回転数または吐出時間の条件によっては、入力された目標膜厚に到達しないことによって、検出対象の干渉縞ＳＴが特定できない場合がある。このような場合には、「検知不能、ステップ時間を長くしてください」などの表示を行ってもよい。これにより、オペレータに対して処理条件の変更を促すことができる。
【０１５９】
＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以降の説明において、すでに説明した要素と同一または類似の機能を有する要素については、同じ符号又はアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。
【０１６０】
図１３は、第２実施形態の基板処理装置１００Ａを示す図ある。基板処理装置１００Ａの制御部９Ａは、タイミング決定部９２Ａを備えている。タイミング決定部９２Ａは、特徴ベクトル抽出部９２２および分類器Ｋ２を備えている。
【０１６１】
特徴ベクトル抽出部９２２は、ステップＳ２２の連続撮像によって取得された一連の撮影画像８２各々から、複数種類の特徴量の配列である特徴ベクトルを抽出する。特徴量の項目は、例えば、グレースケールでの画素値または輝度の総和、画素値または輝度の標準偏差などである。
【０１６２】
分類器Ｋ２は、特徴ベクトル抽出部９２２によって抽出された特徴ベクトルに基づき、撮影画像８２を、第２処理開始タイミングの決定の目安となる画像であることを示す第１クラスと、第２処理開始タイミングの決定の目安とはならない画像であることを示す第２クラスとの間で分類する。
【０１６３】
タイミング決定部９２Ａは、一連の撮影画像８２を分類器Ｋ２によって分類する。第１クラスに分類される撮影画像８２が出現した場合に、タイミング決定部９２Ａは、その撮影画像８２が取得された時間に応じて、第２処理開始タイミングを決定する。すなわち、分類器Ｋ２は、複数種類の特徴ベクトルに基づいて、撮影画像が前記タイミングの決定の目安となる画像か否かを判定する画像判定部の一例である。
【０１６４】
図１３に示すように、制御部９Ａには、通信部９９が接続されている。通信部９９は、制御部９Ａがサーバ８とデータ通信を行うために設けられる。基板処理装置１００、通信部９９およびサーバ８は、基板処理システムを構成している。分類器Ｋ２は、サーバ８が機械学習によって生成したものであって、サーバ８から制御部９Ａに通信部９９を介して提供される。
【０１６５】
サーバ８は、機械学習部８０を備えている。機械学習部８０は、機械学習によって分類器Ｋ２を生成する。機械学習としては、ニューラルネットワーク、決定木、サポートベクタマシーン（ＳＶＭ）、判別分析などの公知の手法を採用できる。
【０１６６】
機械学習部８０の機械学習に用いられる教師データとしては、例えば、カメラ７０によって得られる撮影画像８２（またはその特徴ベクトル）各々にクラスを教示したものを利用できる。カメラ７０によって取得された撮影画像８２は、基板処理装置１００から通信部９９を介してサーバ８に提供できる。
【０１６７】
例えば、図７に示す撮影画像８２ａ−８２ｄを教師データとする場合、第２処理開始タイミングの目安となる撮影画像８２が、撮影画像８２ｃ（すなわち、基板Ｗ上に出現する干渉縞ＳＴの数が３つの状態）であるときは、当該撮影画像８２ｃについては開始タイミングの目安であることを示す第１クラスを教示する。そして、撮影画像８２ａ，８２ｂ，８２ｄについては開始タイミングの目安ではないことを示す第２クラスを教示するとよい。このような各教師データを多数用意して、機械学習部８０に学習させることによって、機械学習部８０が特徴ベクトルに基づいて撮影画像８２を第１および第２クラス間で分類する分類器Ｋ２を生成する。
【０１６８】
分類器Ｋ２は、基板Ｗの種類ごと（例えば、基板Ｗの大きさ、基板Ｗの上面における回路パターンなどの構造物の有無、基板Ｗの上面の水に対する親和性（疎水性／親水性））、あるいは、第１処理の異なる条件ごと（処理液の種類、吐出量、吐出時間）ごとに、複数種類の分類器Ｋ２が生成されるとよい。この場合、基板Ｗの種類ごと、あるいは、第１処理の異なる条件ごとに教師データを準備して、機械学習が行われるとよい。
【０１６９】
サーバ８に対して複数台の基板処理装置１００を通信可能に接続されることによって、サーバ８から各基板処理装置１００に分類器Ｋ２が提供されてもよい。
【０１７０】
分類器Ｋ２がサーバ８から提供されることは必須ではない。例えば、分類器Ｋ２が、光学メディア、フラッシュメモリなどの記憶媒体を介して、制御部９に提供されてもよい。また、基板処理装置１００が機械学習部８０を備えることによって、基板処理装置１００において分類器Ｋ２が生成されてもよい。
【０１７１】
基板処理装置１００Ａにおいて、第２処理開始タイミングの決定処理は、図１１に示すステップＳ２４（ＩＰＡの供給停止）の後、タイミング決定部９２Ａが、カメラ７０によって取得される一連の撮影画像８２を分類器Ｋ２がクラス分類することによって、第２処理開始タイミングの目安となる撮影画像８２を検出する。そして、タイミング決定部９２Ａは、その撮影画像８２が検出された検出時間、あるいは、その検出時間から既定の遅延時間を加算した時間を、第２処理開始タイミングとする。
【０１７２】
本実施形態では、分類器Ｋ２は撮影画像８２全体に基づいてクラス分類を行う。このため、撮影画像８２全体が判定領域とされる。また、上述したように、分類器Ｋ２は、干渉縞ＳＴの出現状態に応じてクラスが教示された撮影画像８２を教師データとして、機械学習により生成される。このため、タイミング決定部９２Ａは、判定領域内における径方向外方に移動する干渉縞ＳＴ（撮影画像８２上では光強度に関する極値点）に応じて、第２処理のタイミングを決定することとなる。
【０１７３】
本実施形態においても、第１処理液の液膜Ｗ１の厚さに応じて出現する干渉縞ＳＴに基づいて、第２処理開始タイミングを決定できる。したがって、第２処理が液処理である場合には、液膜Ｗ１をできるだけ薄くしてから第２処理を開始することで第２処理液への置換を促進できるため、第２処理液の供給量および供給時間を短くできる。また、第２処理が乾燥処理である場合にも、第１処理液の液膜Ｗ１が最適な厚さのときに、乾燥処理を開始できる。
【０１７４】
なお、撮影画像８２全体を教師データとすることは必須ではない。例えば、撮影画像８２から判定領域ＤＲ内の画像部分のみを、教師データとして利用できる。この場合、画像サイズを小さくできるため、各種演算処理量を低減できる。
【０１７５】
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り、組み合わせ、または、省略可能である。
【符号の説明】
【０１７６】
１００，１００Ａ  基板処理装置
１  洗浄処理ユニット
８  サーバ
９，９Ａ  制御部
１０  チャンバ
２０  スピンチャック
２１  スピンベース
２２  スピンモータ
２４  回転軸
２６  チャックピン
３０，６０，６５  ノズル
３１  吐出ヘッド
７０  カメラ
７１  照明部
８０  機械学習部
８２，８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ  撮影画像
９１  判定領域設定部
９２，９２Ａ  タイミング決定部
９６  記憶部
９７  表示部
９８  入力部
９９  通信部
９２１  極値点検出部
９２２  特徴ベクトル抽出部
ＣＸ  回転軸線
ＤＲ  判定領域
ＤＲ１１，ＤＲ２１ーＤＲ２３，ＤＲ３１  判定領域
Ｋ２  分類器（画像判定部）
ＳＴ，ＳＴ１−ＳＴ３，ＳＴＬ  干渉縞
Ｗ  基板
Ｗ１  （第１処理液の）液膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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