本發(fā)明涉及在半導體制造裝置等中將基板固定而進行旋轉處理的情況下，檢查基板是否被基板保持部適當地保持的基板保持檢查方法以及使用該基板保持檢查方法進行基板處理的基板處理裝置，尤其涉及檢查基板保持狀態(tài)異常的檢查區(qū)域的自動決定方法。

背景技術：

作為在半導體制造裝置等中對晶片等半導體基板(以下，也簡稱為基板)實施清洗處理、涂敷處理等各種處理的技術，有一邊借助基板保持構件將基板保持為大致水平姿態(tài)進行旋轉，一邊供給處理液進行處理的基板處理裝置。對于該基板處理裝置，為了能夠使基板高速旋轉，如圖16所示，在與基板w的外周形狀對應的圓周上隔開適當的間隔具有多個基板保持構件。該基板保持構件包括：用于將基板保持為固定的狀態(tài)的固定保持構件101以及用于從裝置拆卸基板w時進行開閉的開閉保持構件102。

固定保持構件101具有：固定于基座103的固定軸101a以及固定于固定軸101a的具有鼓狀形狀且以側面的凹部支承基板w的周緣部的固定件101b。另外，開閉保持構件102包括：固定于基座103的旋轉軸102a以及局部形成有切口102c的鼓狀形狀的、能夠相對于旋轉軸102a偏心轉動地固定的開閉件102b。

而且，將基板w從裝置拆卸時，使該開閉件102b沿旋轉軸102a周圍轉動而使開閉件102b向遠離基板w的方向移動，并且使切口部102c成為與基板w相對的狀態(tài)，從而成為基板保持構件相對于基板w的周緣部的抵接被解除的狀態(tài)。另一方面，在將基板w固定于裝置時，使開閉件102b沿旋轉軸102a周圍轉動而使開閉件102b向靠近基板w的方向移動，并且使切口部102c移動至不與基板w相對的位置。由此，使全部基板保持構件抵接于基板w的周緣部，夾持基板w而保持為水平姿態(tài)。

然而，由于基板w搭在開閉件102b的凹部的斜面、固定件101b的凹部的斜面等，存在被基板保持構件保持的基板w的保持變得不充分或者被保持為基板w相對于旋轉軸傾斜的狀態(tài)的情況。在這樣的情況下開始基板w的處理時，可能產生基板w由于旋轉從基板保持構件脫落而破損或者損壞裝置自身等問題。為避免這樣的問題，提出了如下的檢查裝置和檢查方法(例如，參照專利文獻1)：其用照相機拍攝放置于旋轉臺的圓盤狀的被測定物的至少外周部，對拍攝的圖像信號進行處理，將圖像信息與預先存儲在存儲部的標準圖像信息進行比較來檢查位置。

另外，作為這樣的裝置，還有如下的系統：通過檢測基板w和基板保持構件的旋轉開始及其之后的拍攝圖像的一部分區(qū)域的濃度(或亮度。對下面的“濃度”也相同)變化，檢查基板的保持狀態(tài)。將此情況下的拍攝圖像的例子示于圖17。圖17中，對用于高靈敏度地判定基板w和基板保持構件的旋轉開始的旋轉開始判定區(qū)域121以及用于高靈敏度地判定基板的保持狀態(tài)的異常的夾持異常判定區(qū)域122進行定義，尤其從旋轉開始判定區(qū)域121和夾持異常判定區(qū)域122的濃度變化檢測基板w和基板保持構件的旋轉開始以及基板w的保持狀態(tài)的異常。

此處，上述旋轉開始判定區(qū)域121、夾持異常判定區(qū)域122以及用于各自的判定的閾值多數情況下在安裝系統時由在場的技術人員進行設定。然而，該技術人員未必具有關于圖像處理、照相機調節(jié)·光學調節(jié)的詳細的知識，有時難以適當地設定旋轉開始判定區(qū)域121、夾持異常判定區(qū)域122以及用于各自的判定的閾值。另外，在開始使用系統后，在如拍攝基板w和基板保持構件的圖像的照相機的位置改變的情況下，需要再次設定旋轉開始判定區(qū)域121、夾持異常判定區(qū)域122以及用于各自的判定的閾值，在這樣的情況下，用戶需要每次自己進行再次設定或者派來具有專業(yè)技術的技術人員等，從而增加工作負擔。

專利文獻1：日本特開平10-321705號公報

技術實現要素：

本發(fā)明是鑒于如上述那樣的情況而發(fā)明的，其目的在于，通過檢測基板和基板保持構件的旋轉開始前后的圖像中的濃度變化，在檢查基板的保持狀態(tài)的異常時，自動地決定圖像中特別關注的檢查區(qū)域，由此提供可減輕工作負擔的技術。

用于解決上述課題的本發(fā)明是檢查基板保持狀態(tài)異常的檢查區(qū)域自動決定方法，其用于基板處理裝置，其特征在于，所述基板處理裝置具備：

基板保持部，其使基板在保持為大致水平姿態(tài)的狀態(tài)下旋轉；

處理控制部，其在前述基板保持部旋轉的狀態(tài)下對前述基板施加規(guī)定的處理；以及

異常檢查部，其對被前述基板保持部保持的前述基板的保持狀態(tài)的異常進行檢查，

前述異常檢查部具有：

拍攝裝置，其從水平方向拍攝被前述基板保持部保持的前述基板而獲得第1圖像；

截取裝置，其從前述第1圖像截取第2圖像，所述第2圖像與位于被前述基板保持部適當地保持時的前述基板上方的檢查區(qū)域對應；以及

判定裝置，其對前述第2圖像求出表示被前述基板保持部保持的前述基板的保持狀態(tài)的特征量，根據該特征量判定前述保持狀態(tài)的異常，

其中，所述檢查基板保持狀態(tài)異常的檢查區(qū)域自動決定方法具有：

上端面確定工序，確定前述第1圖像中被前述基板保持部正常地保持的狀態(tài)下的前述基板的上端面；

垂直位置決定工序，根據由前述上端面確定工序確定的前述第1圖像中的前述基板的上端面的位置，決定前述檢查區(qū)域的上下方向的位置；以及

水平位置決定工序，對決定了前述上下方向的位置的候選前述檢查區(qū)域，求出前述基板保持部的旋轉開始時的濃度，并求出與前述基板保持部的初始狀態(tài)下的同一區(qū)域的濃度之間的差分絕對值的積分值、即差分圖像積分值，根據求出的差分圖像積分值來決定前述檢查區(qū)域的水平位置。

即，本發(fā)明中如下地決定位于被基板保持部適當地保持時的基板上方的、用于檢查基板的保持狀態(tài)的異常的檢查區(qū)域。具體而言，

由上端面確定工序確定第1圖像中被基板保持部正常地保持的狀態(tài)下的基板的上端面；

由垂直位置決定工序，根據確定的基板的上端面的位置來決定檢查區(qū)域的上下方向的位置；

進而，由水平位置決定工序，對決定了上下方向的位置的候選檢查區(qū)域，求出基板保持部的旋轉開始時的濃度，并求出與基板保持部的初始狀態(tài)下的同一區(qū)域的濃度之間的差分絕對值的積分值、即差分圖像積分值，根據求出的差分圖像積分值來決定檢查區(qū)域的水平位置。

由此，能夠以被基板保持部正常地保持的狀態(tài)下的基板的上端面為基準，將檢查區(qū)域自動設定于從基板的上端面高出規(guī)定間隔量的地方。其結果，通過預先適當地設定間隔量，能夠自動地決定可更高精度地判定基板的保持狀態(tài)的異常的檢查區(qū)域。

另外，檢查區(qū)域優(yōu)選盡可能設定于基板的面振動以外的因素導致的圖像的變化少的地方。因此，對決定了上下方向的位置的候選檢查區(qū)域，求出基板保持部的旋轉開始時的濃度，根據與基板保持部的初始狀態(tài)下的同一區(qū)域的濃度之間的差分絕對值的積分值、即差分圖像積分值來決定檢查區(qū)域的水平位置。由此，能夠抑制在因基板的面振動以外的其它的因素而導致圖像相對于初始狀態(tài)大幅變化的位置自動設定檢查區(qū)域的缺點。

另外，本發(fā)明中，在前述水平位置決定工序，也可以將前述檢查區(qū)域的水平位置設為前述差分圖像積分值成為最小的位置。

由此，能夠更可靠地降低檢查區(qū)域的第2圖像受到基板保持部旋轉時的影子的移動等帶來的影響的可能性。另外，能夠相對地增大基板的面振動帶來的對第2圖像的影響的程度，能夠高靈敏度地進行基板的保持狀態(tài)的異常判定。

另外，本發(fā)明中，在前述上端面確定工序中，也可以將前述基板的上端面的位置確定為如下的位置：前述第1圖像的規(guī)定的水平位置中的像素與在垂直方向的相鄰像素的濃度差分值成為關于該垂直方向的各像素的濃度的標準偏差的規(guī)定倍數以上的位置。由此，能夠以更容易的算法來自動地確定被基板保持部正常地保持的基板的上端面。

另外，本發(fā)明中，前述特征量也可以根據前述差分圖像積分值來決定，根據前述基板保持部的旋轉中的前述第1圖像的前述檢查區(qū)域的前述差分圖像積分值的平均值以及標準偏差來決定用于判定前述基板保持狀態(tài)異常的前述特征量的閾值。由此，在判定基板的保持狀態(tài)是否為異常時，能夠根據基板保持部的旋轉中的第1圖像的檢查區(qū)域的差分圖像積分值的統計學的數據來決定與特征量進行比較的閾值。

另外，本發(fā)明中，前述基板保持部的旋轉開始時的前述第1圖像也可以作為：在規(guī)定的旋轉開始判定區(qū)域內的前述差分圖像積分值超過規(guī)定的第2閾值時，通過前述拍攝裝置從水平方向拍攝被前述基板保持部保持的前述基板的圖像。

即，作為用于從圖像判斷基板保持部的旋轉開始時的判斷標準，著眼于旋轉開始判定區(qū)域的差分圖像積分值。而且，將旋轉開始判定區(qū)域的差分圖像積分值超過第2閾值的時刻判斷為旋轉開始時刻。由此，能夠將來自特定區(qū)域的圖像的初始狀態(tài)(停止時的狀態(tài))的變化增大一定程度以上的時刻作為旋轉開始時刻。即，能夠通過捕捉基板保持部旋轉而在圖像產生的變化來作為旋轉開始時刻，因此能夠用更簡單的算法更精確地判定旋轉開始時刻。

另外，本發(fā)明中，前述旋轉開始判定區(qū)域的位置也可以被決定為如下的位置：從前述基板保持部的停止狀態(tài)至旋轉開始后的各規(guī)定期間拍攝的多個前述第1圖像中、在前述第1圖像整體的前述差分圖像積分值變成最大的時刻之前拍攝的、來自前一個前述第1圖像的前述差分圖像積分值的變化即將超過規(guī)定的第3閾值的前述第1圖像中，前述差分圖像積分值變成最大的位置。

由此，首先，能夠著眼于差分圖像積分值變得最大之前的增加中途的尚未變得過大的時刻、即由于基板保持部的旋轉開始而圖像開始變化的狀態(tài)下的第1圖像。而且，能夠將這樣的第1圖像中差分圖像積分值變成最大的區(qū)域、即由于旋轉開始圖像最顯著地變化的區(qū)域設定為旋轉開始判定區(qū)域。其結果，能夠高靈敏度地或者更正確地檢測基板保持部的旋轉開始。

另外，本發(fā)明中，前述第2閾值也可以根據前述基板保持部的停止中的前述第1圖像的前述旋轉開始判定區(qū)域的前述差分圖像積分值的平均值以及標準偏差來決定。

由此，在著眼于圖像因如前述那樣的基板保持部的旋轉而最顯著地變化的區(qū)域、即旋轉開始判定區(qū)域之后，由旋轉開始判定區(qū)域的差分圖像積分值超過規(guī)定量(第2閾值)而變化能夠判定旋轉已經開始。而且，能夠根據基板保持部的停止中的第1圖像的旋轉開始判定區(qū)域的差分圖像積分值的統計數據來適當地決定第2閾值。

例如，若將第2閾值設定為基板保持部的停止中的差分圖像積分值的平均值+3*標準偏差，則盡管基板保持部在停止中，但通過差分圖像積分值的統計學的偏差而能夠抑制誤判為基板保持部的旋轉開始那樣的缺點。

另外，本發(fā)明中，前述第2閾值還可以根據前述基板保持部的停止中的前述第1圖像的前述旋轉開始判定區(qū)域的前述差分圖像積分值的最大值(maxv)以及旋轉開始時的前述第1圖像的前述旋轉開始判定區(qū)域的前述差分圖像積分值的最小值(minv)來決定。

此處，關于基板以及基板保持部的旋轉開始前后的多張第1圖像存在多組的情況下，關于多組數據整體，旋轉開始時的第1圖像的旋轉開始判定區(qū)域的差分圖像積分值的最小值(minv)有時會小于停止中的差分圖像積分值的平均值+3*標準偏差。認為這樣的情況是由于停止中或旋轉開始時的第1圖像的旋轉開始判定區(qū)域的差分圖像積分值的偏差異常大而產生的。

本發(fā)明中，在這樣的情況下，不用差分圖像積分值的平均值+3*標準偏差等來特定第2閾值，例如能夠特定為maxv+(minv-maxv)*α(0＜α＜1)。由此，能夠將第2閾值設定為停止中的差分圖像積分值以上且旋轉開始時的差分圖像積分值以下的數值，能夠更可靠地判定基板和基板保持部的旋轉開始。

另外，本發(fā)明也可以是一種基板處理裝置，其特征在于，所述基板處理裝置具備：

基板保持部，其使基板在保持為大致水平姿態(tài)的狀態(tài)下旋轉；

處理控制部，其在前述基板保持部旋轉的狀態(tài)下對前述基板施加規(guī)定的處理；以及

異常檢查部，其對被前述基板保持部保持的前述基板的保持狀態(tài)異常進行檢查，

前述異常檢查部具有：

拍攝裝置，其從水平方向拍攝被前述基板保持部保持的前述基板而獲得第1圖像；

截取裝置，其從前述第1圖像截取第2圖像，前述第2圖像與位于被前述基板保持部適當地保持時的前述基板上方的檢查區(qū)域對應；以及

判定裝置，其對前述第2圖像求出表示被前述基板保持部保持的前述基板的保持狀態(tài)的特征量，根據該特征量判定前述保持狀態(tài)的異常，

其中，所述基板處理裝置還具備檢查區(qū)域決定部，其決定用于檢查前述基板的保持狀態(tài)的異常前述檢查區(qū)域，

前述檢查區(qū)域決定部具有：

上端面確定裝置，其在前述第1圖像中確定被前述基板保持部正常地保持的狀態(tài)下的前述基板的上端面；

垂直位置決定裝置，其根據通過前述上端面確定裝置確定的前述第1圖像中的前述基板的上端面的位置來決定前述檢查區(qū)域的上下方向的位置；以及

水平位置決定裝置，其對決定了前述上下方向的位置的候選前述檢查區(qū)域，求出前述基板保持部的旋轉開始時的濃度，并求出與前述基板保持部的初始狀態(tài)下的同一區(qū)域的濃度之間的差分絕對值的積分值、即差分圖像積分值，根據求出的差分圖像積分值來決定前述檢查區(qū)域的水平位置。

另外，本發(fā)明也可以是上述基板處理裝置，其特征在于，前述水平位置決定裝置將前述檢查區(qū)域的水平位置設為前述差分圖像積分值成為最小的位置。

另外，本發(fā)明也可以是上述基板處理裝置，其特征在于，將前述基板的上端面的位置確定為如下的位置：前述第1圖像的規(guī)定的水平位置中的像素與在垂直方向的相鄰像素的濃度差分值成為關于該垂直方向的各像素的濃度的標準偏差的規(guī)定倍數以上的位置。

另外，本發(fā)明也可以是上述基板處理裝置，其特征在于，前述特征量根據前述差分圖像積分值來決定，

根據前述基板保持部的旋轉中的前述第1圖像的前述檢查區(qū)域的前述差分圖像積分值的平均值以及標準偏差來決定用于判定前述基板的保持狀態(tài)異常的前述特征量的閾值。

另外，本發(fā)明也可以是上述基板處理裝置，其特征在于，前述基板保持部的旋轉開始時的前述第1圖像是：在規(guī)定的旋轉開始判定區(qū)域內的前述差分圖像積分值超過規(guī)定的第2閾值時，通過前述拍攝裝置從水平方向拍攝被前述基板保持部保持的前述基板的圖像。

另外，本發(fā)明也可以是上述基板處理裝置，其特征在于，前述旋轉開始判定區(qū)域的位置被決定為如下的位置：從前述基板保持部的停止狀態(tài)至旋轉開始后的各規(guī)定期間拍攝的多個前述第1圖像中、在前述第1圖像整體的前述差分圖像積分值變成最大的時刻之前拍攝的、來自前一個前述第1圖像的前述差分圖像積分值的變化即將超過規(guī)定的第3閾值的前述第1圖像中，前述差分圖像積分值變成最大的位置。

另外，本發(fā)明也可以是上述基板處理裝置，其特征在于，前述第2閾值還根據前述基板保持部的停止中的前述第1圖像的前述旋轉開始判定區(qū)域的前述差分圖像積分值的平均值以及標準偏差來決定。

另外，本發(fā)明也可以是上述基板處理裝置，其特征在于，前述第2閾值還根據前述基板保持部的停止中的前述第1圖像的前述旋轉開始判定區(qū)域的前述差分圖像積分值的最大值以及旋轉開始時的前述第1圖像的前述旋轉開始判定區(qū)域的前述差分圖像積分值的最小值來決定。

需要說明的是，上述用于解決課題的裝置可適宜地組合而使用。

根據本發(fā)明，通過檢測基板和基板保持構件的旋轉開始前后的圖像中的濃度變化，在檢查基板的保持狀態(tài)的異常時，通過自動地決定圖像中特別重視的檢查區(qū)域而能夠減輕工作負擔。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實施例的基板處理裝置的系統結構的圖。

圖2是示出本發(fā)明的實施例的基板處理裝置的動作的流程圖。

圖3是本發(fā)明的實施例的旋轉開始判定區(qū)域決定例程的流程圖。

圖4是用于說明本發(fā)明的實施例的maxsum(n)的概念的圖。

圖5是關于本發(fā)明的實施例的maxsum(n)以橫軸表示幀號、以縱軸表示各幀中的v(n)的圖表。

圖6是用于說明本發(fā)明的實施例的臨時旋轉開始判定區(qū)域的圖。

圖7是本發(fā)明的實施例的旋轉開始判定閾值決定例程的流程圖。

圖8是對于本發(fā)明的實施例的從旋轉單元的停止狀態(tài)開始旋轉時的3組影像，表示旋轉開始判定區(qū)域的平均濃度變化值的表。

圖9是本發(fā)明的實施例的旋轉開始位置決定例程的流程圖。

圖10是本發(fā)明的實施例的夾持異常判定區(qū)域決定例程的流程圖。

圖11是用于說明本發(fā)明的實施例的檢測基板的上端面的算法的圖。

圖12是用于說明本發(fā)明的實施例的檢測基板的上端面的算法的第2圖。

圖13是表示本發(fā)明的實施例的夾持異常判定區(qū)域的寬度、高度、自晶片上端面的間隔量的圖。

圖14是用于說明本發(fā)明的實施例的決定夾持異常判定區(qū)域的算法的圖。

圖15是本發(fā)明的實施例的夾持異常判定閾值決定例程的流程圖。

圖16是表示現有的基板保持部的基本結構的圖。

圖17是用于說明旋轉開始判定區(qū)域和夾持異常判定區(qū)域的圖。

具體實施方式

＜實施例1＞

下面，邊參照附圖邊對本申請發(fā)明的實施例進行說明。下面所示的實施例是本申請發(fā)明的一個方式，并非限定本申請發(fā)明的技術的范圍。

圖1示出本實施例的基板處理裝置10的系統結構。該系統具備：包括基板保持構件的旋轉單元1、照相機2、圖像處理部3、裝置主體控制部4、顯示器5。

本系統中，在基板w由于作為基板保持部的旋轉單元1的旋轉以規(guī)定的旋轉速度旋轉的狀態(tài)下，從處理液排出部(未圖示)向基板w供給處理液，從而進行基板w的處理。此處，作為基板w的處理，可以舉出例如基板w的清洗、表面處理等。供給到基板w的旋轉中心附近的處理液由于伴隨基板w的旋轉的離心力向外周側擴展，最終從基板w的周端部甩向側面。

另外，作為拍攝裝置的照相機2從水平方向拍攝旋轉單元1以及被旋轉單元1保持的基板w，從而獲得基板w的圖像。下面，有時將利用該照相機2拍攝的圖像稱為“水平圖像”。另外，該水平圖像相當于本發(fā)明的第1圖像。通過照相機2獲得的水平圖像被送至圖像處理部3。圖像處理部3對水平圖像實施規(guī)定的圖像處理，從而獲得用于判定基板w的保持狀態(tài)所需要的信息。

另外，該基板處理裝置10的裝置主體控制部4具備cpu4a：其通過執(zhí)行預定的處理程序來控制各部的動作，從而進行基板w的保持狀態(tài)的判定以及基板w的處理。另外，裝置主體控制部4具備存儲器4b：其用于存儲通過cpu4a執(zhí)行的處理程序、處理中產生的數據等。另外，裝置主體控制部4連接有顯示部5：其用于根據需要向用戶報知處理的進展狀態(tài)、異常的出現等。該裝置主體控制部4在本實施例中相當于處理控制部。另外，包括圖像處理部3和裝置主體控制部4而構成了異常檢查部。

圖2是示出基板處理裝置10的動作的流程圖。該動作的至少一部分是通過cpu4a執(zhí)行預定的處理程序而實現。首先，在步驟s11的處理中，基板w設置于旋轉單元1。此處，在基板w正常地設置于旋轉單元1的情況下，基板w機械地保持為水平姿態(tài)。然而，由于例如被設置成基板w搭在任意的基板保持構件的狀態(tài)、旋轉單元1的基板保持構件的形狀因藥液引起的腐蝕逐漸發(fā)生變化而無法水平地保持基板w或者基板w被保持為偏心的狀態(tài)的原因，對于旋轉單元1的基板w設置有時變得異常。

在這樣的狀態(tài)下，旋轉單元1和基板w旋轉時，存在基板w從基板保持構件脫落而破損或者與系統內的其它構件碰撞而裝置損壞的風險。另外，即使不至于脫落，也存在基板w在傾斜或偏心的狀態(tài)下旋轉，從而裝置發(fā)生異常振動而導致故障的風險。為預先防止這樣的問題，本實施例中要確認基板w借助旋轉單元1在正常地旋轉。而且，使用通過照相機2拍攝的水平圖像來判定旋轉單元1的基板w的保持狀態(tài)、即基板w是否適當地保持于旋轉單元1的基板保持構件。

具體而言，如步驟s12所示，一邊使旋轉單元1低速地旋轉，一邊通過照相機2以一定的幀率連續(xù)地拍攝基板w(步驟s13)。此時，例如將幀率設定為30[fps(＝framepersecond：幀率)]，將旋轉單元1從停止狀態(tài)以500[rpm/s]加速，從而能夠在旋轉1次期間獲得約15張水平圖像。

接著，在步驟s14，從第1水平圖像截取旋轉開始判定區(qū)域的圖像，將該圖像作為旋轉判定用標準圖像存儲在存儲器4b中。另外，從第2水平圖像截取旋轉開始判定區(qū)域的圖像，對于構成該圖像的各個像素，求出該像素與跟該像素對應的旋轉判定用標準圖像的像素的濃度差的絕對值，算出它們的積分值。進而，將積分值除以旋轉開始判定區(qū)域的面積，從而將濃度差分的平均值作為旋轉判定值算出。

由此求出的旋轉判定值為一定的標準值以上，能夠判定旋轉單元1從停止狀態(tài)過渡到旋轉狀態(tài)。另外，本實施例中，在步驟s15，在判定旋轉判定值為標準值以上的情況下，判定為旋轉開始結束而過渡到檢查工序(步驟s16)，另一方面，在旋轉判定值小于標準值的情況下，判定為旋轉停止，返回s14的處理而對第3及其后的水平圖像進行旋轉判定。

在下一步驟s16，在使旋轉單元1繼續(xù)旋轉的狀態(tài)下，通過照相機2以恒定的幀率連續(xù)地拍攝基板w。此處，將幀率設定為30[fps]，在基板w繞一周期間連續(xù)地獲得15張水平圖像。而且，在每次獲得水平圖像時，從水平圖像截取檢查區(qū)域的圖像，求出該檢查圖像的平均濃度值，進而在步驟s17，將15個檢查圖像的濃度值的標準偏差作為表示旋轉單元1的基板w的保持狀態(tài)的特征量求出。這利用了檢查區(qū)域的圖像的濃度值的標準偏差因基板w是否被適當地保持而明顯不同的事實。需要說明的是，此處被截取的檢查區(qū)域的圖像相當于本發(fā)明的第2圖像。

而且，在步驟s18判定步驟s17中求出的標準偏差是否在容許范圍內。對于在步驟s18判定為在容許范圍內的情況，進入清洗工序等原來的基板處理(步驟s19)。另一方面，對于在步驟s18判定為標準偏差超出容許范圍的情況，立即停止旋轉單元1的旋轉，在顯示部5顯示基板w的保持存在異常的內容，并報知用戶(步驟s20)。需要說明的是，上述說明中執(zhí)行步驟s16的處理的cpu4a相當于本發(fā)明的截取裝置。另外，執(zhí)行步驟s18的處理的cpu4a相當于本發(fā)明的判定裝置。

接著，對自動決定圖2示出的旋轉開始判定中使用的旋轉開始判定區(qū)域和旋轉開始判定閾值以及基板w的保持狀態(tài)的判定中使用的作為檢查區(qū)域的夾持異常判定區(qū)域和夾持異常判定閾值的方法進行說明。需要說明的是，本實施例中，旋轉開始判定區(qū)域、旋轉開始判定閾值、夾持異常判定區(qū)域、夾持異常判定閾值的自動決定的前提在于，在導入系統時或者在例如照相機2的位置改變時等改變系統的條件時執(zhí)行。

圖3示出本實施例的旋轉開始判定區(qū)域決定例程的流程圖。該例程也是通過裝置主體控制部4的cpu4a執(zhí)行的程序，存儲在存儲器4b中。

執(zhí)行該例程時，首先，在步驟s101用照相機2拍攝處于靜止狀態(tài)的旋轉單元1開始旋轉的過程的影像。此時的條件與圖2中說明的拍攝條件相同，將幀率設定為30[fps(＝framepersecond)]，也可以將旋轉單元1從停止狀態(tài)以500[rpm/s]加速，從而在旋轉1次期間獲得約15張水平圖像。

而且，生成差分絕對值圖像sub(n)：其是構成獲得的影像的多個幀圖像中示出初始狀態(tài)的幀圖像img(0)與第n張幀圖像img(n)的各像素的濃度差的絕對值的圖像。步驟s101的處理結束時，進入步驟s102。

在步驟s102求出sum(n)：其是步驟s101中生成的差分絕對值圖像sub(n)中的各像素的濃度的總和。此處，初始狀態(tài)的幀圖像img(0)、第n張幀圖像img(n)、差分絕對值圖像sub(n)、以及各像素的濃度的總和sum(n)的關系如以下(1)式。

sum(n)＝σ|img(n)-img(0)|＝σsub(n)····(1)

步驟s102的處理結束時，進入步驟s103。

在步驟s103，求出步驟s102中求出的sum(1)～sum(n)中的最大值、即maxsum(n)。圖4示出用于說明maxsum(n)的概念的圖。圖4的橫軸是各幀圖像的幀號。另外，縱軸是各幀圖像中的濃度的差分積分值sum(n)。而且，由圖4可知，本實施例中，幀12處的sum(n)為最大，幀12處的sum(n)成為maxsum(n)。步驟s103的處理結束時，進入步驟s104。

在步驟s104，對各maxsum(n)還進行以下(2)式的運算，從而求出maxsum(n)的增量v(n)，進而求出v(n)成為最大的幀號fmax。

v(n)＝maxsum(n)-maxsum(n-1)·····(2)

圖5示出關于圖4示出的maxsum(n)的例子以橫軸表示幀號、以縱軸表示各幀中的v(n)的圖表。圖5的例子中可知，fmax為12。步驟s104的處理結束時，進入步驟s105。

在步驟s105，對小于步驟s104中求出的fmax的幀號的幀圖像，以v(fmax)、v(fmax-1)、v(fmax-2)····的方式依次求出v(k)，求出v(k)為規(guī)定值以下的k。而且，將此時的k設為臨時旋轉開始位置fstr。本實施例中，將規(guī)定值設定為700(×1000)、fstr設定為11。本實施例中，為了能夠在旋轉開始后的盡可能早的階段檢測旋轉的開始，求出旋轉開始后maxsum(n)的增量v(n)不過于變大的狀態(tài)下的幀號、即fstr。對于規(guī)定值，預定符合其目的值即可。步驟s105的處理結束時，進入步驟s106。需要說明的是，此處，作為規(guī)定值的700(×1000)相當于本發(fā)明的第3閾值。

在步驟s106，使用臨時旋轉開始位置fstr(＝11)處的差分絕對值圖像sub(fstr)來決定臨時旋轉開始判定區(qū)域。更具體而言，調出sub(11)的圖像，如圖6所示，對于寬度w、高度h的矩形區(qū)域，將該區(qū)域中與原點最近的點定義為基準點(x0，y0)。而且，通過改變該基準點(x0，y0)，在sub(11)的圖像整體的范圍內對矩形區(qū)域進行掃描，求出矩形區(qū)域的像素濃度總和成為最大的基準點(x0，y0)。需要說明的是，此時，導出各基準點(x0，y0)處的矩形區(qū)域的像素濃度總和/面積[＝平均濃度變化值cutsum(x0，y0)]。而且，將基準點(x0，y0)成為矩形區(qū)域的像素濃度總和為最大的點時的矩形區(qū)域作為臨時旋轉開始判定區(qū)域area(11)。步驟s106的處理結束時，進入步驟s107。需要說明的是，平均濃度變化值如上述那樣為將矩形區(qū)域的像素濃度總和除以面積的值，矩形區(qū)域的面積為恒定值，因此，本說明書中將其視為實質上具有與矩形區(qū)域的像素濃度總和或者矩形區(qū)域的像素濃度的積分值同等含義的物理量。

在步驟s107，將目前為止說明的臨時旋轉開始判定區(qū)域area(k)的決定工序重復m次(本實施例中m＝3)，取各個決定工序中求出的全部的臨時旋轉開始判定區(qū)域area(k)的邏輯或，將其設為旋轉開始判定區(qū)域area。步驟s107的處理結束時，暫時結束該例程。通過該例程可自動地決定旋轉開始判定區(qū)域area。

接著，進行旋轉開始判定閾值的自動計算。圖7示出本實施例的旋轉開始判定閾值決定例程的流程圖。該例程也是通過裝置主體控制部4的cpu4a來執(zhí)行的程序，存儲在存儲器4b中。另外，如在旋轉開始判定區(qū)域決定例程的步驟s107中說明的那樣，本實施例中進行m次步驟s101～s106的處理，其前提在于，用照相機2拍攝m次(本實施例中m＝3)從旋轉單元1的停止狀態(tài)開始旋轉時的影像。

而且，執(zhí)行該例程時，首先在步驟s201，對于從旋轉單元1的停止狀態(tài)開始旋轉時的m組(本實施例中m＝3)的影像中的、旋轉單元1的旋轉開始前后的數幀的圖像，截取旋轉開始判定區(qū)域area，求出平均濃度變化值cutsum(k)。對其結果，可以如圖8的表那樣進行例示。圖8中，對于臨時旋轉開始位置fstr的幀圖像，偏置為0，對于fstr之前的幀圖像，偏置為負數，對于fstr之后的幀圖像，偏置為正數。

此處，對于自臨時旋轉開始位置fstr的偏置為-12～-2的幀圖像，平均濃度變化值cutsum(k)顯然為小值，因此可以認為旋轉單元1確實處于停止中。另外，對于自臨時旋轉開始位置fstr的偏置為-2～-1的幀圖像，也有平均濃度變化值cutsum(k)開始增加的數據，因此是停止中或旋轉中的灰色部分。進而，對于自臨時旋轉開始位置fstr的偏置為0～4的影像，平均濃度變化值cutsum(k)明顯為大值或者開始增加，因此可認為確實為旋轉中。步驟s201的處理結束時，進入步驟s202。

在步驟s202，對于偏置為-12～-2且確實為停止中的區(qū)域的cutsum(k)，求出平均值ave、標準偏差stdev、最大值maxv。另外，求出關于圖8示出的3次的測定的cutsum(fstr)的最小值minv。步驟s202的處理結束時，進入步驟s203。

在步驟s203，對步驟s202中求出的確實為停止中的區(qū)域的cutsum(k)的最大值maxv與cutsum(fstr)的最小值minv的大小進行比較。而在minv≤maxv的情況下，無法進行閾值的設定，因此進入步驟s204。而且，在步驟s204顯示錯誤，暫時結束該例程。此處，作為產生這樣的錯誤的因素，認為是濃度變化、雜散光、無用圖像的映入、大噪聲等。另一方面，步驟s203中，在判定為minv＞maxv的情況下，進入步驟s205。

在步驟s205，判定以下所示的(3)式是否成立。

maxv＜ave+3*stdev≤minv·····(3)

而且，在步驟s205，在判定(3)式成立的情況下，進入步驟s206。另一方面，在步驟s205，在判定(3)式不成立的情況下，進入步驟s207。

在步驟s206，將推薦閾值slice設定為ave+3*stdev。由此，能夠得到略大于旋轉單元1停止時的cutsum(k)的偏差的最大值的推薦閾值slice。步驟s206的處理結束時，進入步驟s208。

在步驟s207，以下所示的(4)式成立，

minv＜ave+3*stdev·····(4)

因此，在此情況下，將推薦閾值slice設定為maxv+(minv-maxv)*α(0＜α＜1)。由此，能夠得到在maxv與minv之間存在的推薦閾值slice。步驟s207的處理結束時，進入步驟s208。

在步驟s208能夠判定在步驟s206或步驟s207中設定的推薦閾值slice是否為1以下。此處，在判定推薦閾值slice為1以下的情況下，進入步驟s209，推薦閾值slice被強制地設定為1。步驟s209的處理結束時，暫時結束該例程。步驟s208中，在判定推薦閾值slice大于1的情況下，直接暫時結束該例程。

如上地，通過執(zhí)行旋轉開始判定閾值決定例程，能夠自動地決定與本發(fā)明的第2閾值相當的推薦閾值slice。

接著，本實施例中，再次考慮使用圖8對旋轉開始時的幀號進一步提高精度。步驟s105中求出的臨時旋轉開始位置fstr是根據幀圖像整體的差分絕對值圖像求出的。另一方面，圖8是對能夠更精確地評價旋轉開始時的旋轉開始判定區(qū)域area求出的平均濃度變化值cutsum(k)，因此使用圖8求出精度更高的旋轉開始位置fstr2。

圖9示出本實施例的旋轉開始位置決定例程的流程圖。該例程也是通過裝置主體控制部4的cpu4a來執(zhí)行的程序，存儲在存儲器4b中。

執(zhí)行該例程時，首先在步驟s301，對通過旋轉開始判定閾值決定例程而決定的推薦閾值slice，能夠判定以下(5)式和(6)式這兩者是否成立。

slice≤cutsum(fstr-1)·····(5)

slice＞cutsum(fstr-2)·····(6)

而且，在判定(5)式和(6)式這兩者成立的情況下，進入步驟s302。另一方面，在判定(5)式或(6)式中的至少一者不成立的情況下，進入步驟s303。

在步驟s302決定旋轉開始位置fstr2＝fstr-1。s302的處理結束時，暫時結束該例程。

在步驟s303，對于通過旋轉開始判定閾值決定例程而決定的推薦閾值slice，能夠判定以下(7)式和(8)式這兩者是否成立。

slice≤cutsum(fstr-1)·····(7)

slice≤cutsum(fstr-2)·····(8)

而且，在判定(7)式和(8)式這兩者成立的情況下，進入步驟s304。另一方面，在判定(7)式或(8)式中的至少一者不成立判定的情況下，進入步驟s305。

在步驟s304決定旋轉開始位置fstr2＝fstr-2。步驟s304的處理結束時，暫時結束該例程。另外，在步驟s305決定旋轉開始位置fstr2＝fstr。步驟s304的處理結束時，暫時結束該例程。

由以上能夠決定精度更高的旋轉開始位置fstr2。

接著，對夾持異常判定區(qū)域的自動決定進行說明。圖10示出夾持異常判定區(qū)域決定例程的流程圖。該例程也是通過裝置主體控制部4的cpu4a執(zhí)行的程序，存儲在存儲器4b中。該例程是如下的例程：(1)對1張幀圖像的多處檢測晶片的上端面，(2)決定晶片的上端面的位置，(3)決定夾持異常判定區(qū)域。即，該例程中設置數點用于檢索晶片邊緣的檢索開始點(x，0)，檢測不同x坐標的各點的晶片的上端面的y坐標。例如，檢索開始點的各x坐標也可以在幀圖像以20像素間隔設定圖像寬度*(0.2～0.8)的范圍。

執(zhí)行該例程時，首先，在步驟s401，在如圖11所示的停止中的晶片的圖像，為了求出晶片邊緣的上端面，由各檢索開始點[x(m)，0]沿y軸方向讀取各像素的濃度，求出3相鄰平均。步驟s401的處理結束時，進入步驟s402。

在步驟s402，求出各像素的3相鄰平均與相鄰像素的3相鄰平均的差分值以及各像素的3相鄰平均的標準偏差。步驟s402的處理結束時，進入步驟s403。

在步驟s403，將成為上述標準偏差*規(guī)定增益(本實施例中2.5)≤差分值的最初的y坐標值作為候選晶片的上端面。步驟s403的處理結束時，進入步驟s404。其中，規(guī)定增益(2.5)相當于本發(fā)明的規(guī)定倍數。

在步驟s404，關于該幀圖像的全部x(m)求出上述候選晶片的上端面的y坐標。而且，求出候選晶片的上端面的y坐標值的平均和標準偏差。步驟s404的處理結束時，進入步驟s405。

在步驟s405，由步驟s404中求出的候選晶片的上端面的y坐標值的平均和標準偏差計算平均±標準偏差。而且，對關于幀圖像的全部x(m)求出的、候選晶片的上端面的y坐標中進入平均±標準偏差的范圍的數據，算出度數分布。圖12a圖示了由候選晶片的上端面的y坐標值的平均和標準偏差求出的平均±標準偏差的范圍。

另外，圖12b示出關于對幀圖像的全部x(m)求出的候選晶片的上端面的y坐標中進入平均±標準偏差的范圍的數據的、度數分布的例子。而且，將圖12b的度數分布中度數最大的點處的y坐標的值作為晶片的上端面的y坐標。需要說明的是，對于圖11示出的如“1”點那樣的特殊點，在僅選擇如圖12a中所示那樣的進入平均±標準偏差的范圍的y坐標時將其排除在外，因此根據本實施例的方法能夠更精確地求出晶片的上端面的y坐標。步驟s405的處理結束時，進入步驟s406。需要說明的是，在步驟s401～s402的處理中，取各像素的3相鄰平均，著眼于與相鄰像素的3相鄰平均的差分值，但本發(fā)明中不限于必須取各像素的3相鄰平均。也可以通過其它方法吸收各像素的偏差。另外，不限于必須將一個像素作為濃度的檢測、比較的單元。例如，也可以取各2個像素的濃度的平均，求出與相鄰的2個像素的濃度的平均的差分值。在此情況下，將各2個像素視為1個像素即可。

在步驟s406及其后的處理中，決定夾持異常判定區(qū)域。作為步驟s406中的處理的前提，如圖13所示的那樣，將夾持異常判定區(qū)域的寬度、高度、自晶片上端面的間隔量預先作為參數決定。另外，在執(zhí)行步驟s406的處理時，即決定晶片的上端面的y坐標，因此可根據晶片的上端面的y坐標和自晶片上端面的夾持異常判定區(qū)域的間隔量來決定作為夾持異常判定區(qū)域的高度方向的坐標的y0。步驟s406的處理結束時，進入步驟s407。

在步驟s407可求出夾持異常判定區(qū)域的基準點的x坐標。對于夾持異常判定區(qū)域的x坐標，與求出旋轉開始判定區(qū)域時的計算同樣地，如圖14a所示的那樣，一邊改變x坐標，一邊將關于差分絕對值圖像中的矩形區(qū)域的像素濃度總和(下面，也稱為差分圖像的積分值。)為最小的位置作為夾持異常判定區(qū)域的標準x坐標。由此，能夠將背景未出現基板保持構件的影子等的區(qū)域作為夾持異常判定區(qū)域，因此能夠減少正常時的誤報概率、提高夾持異常的檢測精度。步驟s407的處理結束時，暫時結束該例程。需要說明的是，步驟s407中的差分絕對值圖像也可以是表示初始狀態(tài)的幀圖像中的矩形區(qū)域和旋轉開始時的幀圖像中的矩形區(qū)域的各像素的濃度差的絕對值的圖像，但不限于此。也可以是表示初始狀態(tài)的幀圖像中的矩形區(qū)域和旋轉開始前或旋轉開始后的規(guī)定時期的幀圖像中的矩形區(qū)域的各像素的濃度差的絕對值的圖像。還可以是不限于上述而表示不同的2個時刻的2個幀圖像中的矩形區(qū)域的各像素的濃度差的絕對值的圖像。而且也可以是表示相同時刻的幀圖像的例如(x，y0)坐標中的矩形區(qū)域和改變x坐標的位置的矩形區(qū)域的各像素的濃度差的絕對值的圖像。

其中，執(zhí)行上述夾持異常判定區(qū)域決定例程的cpu4a相當于本發(fā)明的檢查區(qū)域決定部。另外，s401～s405的處理相當于本發(fā)明的上端面確定工序，執(zhí)行s401～s405的處理的cpu4a相當于本發(fā)明的上端面確定裝置。另外，s406的處理相當于本發(fā)明的垂直位置決定工序，執(zhí)行s406的處理的cpu4a相當于本發(fā)明的垂直位置決定裝置。另外，s407的處理相當于本發(fā)明的水平位置決定工序，執(zhí)行s407的處理的cpu4a相當于本發(fā)明的水平位置決定裝置。

接著，對用于夾持異常判定的閾值的自動計算進行說明。圖15示出夾持異常判定閾值決定例程的流程圖。該例程也是通過裝置主體控制部4的cpu4a來執(zhí)行的程序，存儲在存儲器4b中。

執(zhí)行該例程時，首先，在步驟s501，使用正常地夾持在旋轉單元1的基板w，對用照相機2拍攝m次(本實施例中m＝3)旋轉單元1旋轉開始的過程的影像的全部影像中的旋轉開始后數幀的圖像，截取夾持異常判定區(qū)域area2，求出像素濃度總和/面積[＝平均濃度變化值cutsum2(k)]。此處，將按照各幀圖像列舉平均濃度變化值cutsum2(k)的檢測值的表的圖示省略。步驟s501的處理結束時，進入步驟s502。

在步驟s502，對于確實為旋轉中的期間的夾持異常判定區(qū)域area2的平均濃度變化值cutsum2(k)，求出平均值ave2、標準偏差stdev2、最大值maxv2。步驟s502的處理結束時，進入步驟s503。

在步驟s503，將推薦閾值slice2設定為ave2+3*stdev2。步驟s503的處理結束時，進入步驟s504。

在步驟s504，可判定步驟s503中設定的推薦閾值slice2是否為1以下。此處，在判定推薦閾值slice2為1以下的情況下，進入步驟s505，將推薦閾值slice2強制地設定為1。步驟s505的處理結束時，暫時結束該例程。在步驟s504，在判定推薦閾值slice2大于1的情況下，直接暫時結束該例程。

如上地，通過執(zhí)行夾持異常判定閾值決定例程而能夠自動地決定推薦閾值slice2。

其中，附圖標記說明如下：

1…旋轉單元

2…照相機

3…圖像處理部

4…裝置主體控制部

5…顯示裝置