JP6306998B2 - 液処理装置、吐出量計測方法及び記録媒体 - Google Patents

Description

本開示は、液処理装置、吐出量計測方法及び記録媒体に関する。

半導体製造装置は、レジスト剤等の様々な液体をウェハに塗布するために、多数のポンプを有する。半導体製造装置用のポンプとしては、例えばダイアフラムポンプ又はベローズポンプ等が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。ダイアフラムポンプ又はベローズポンプ等は、圧送対象の液体とは別に供給される二次流体の圧力（以下、「流体圧」という。）により変位して液体を圧送する隔壁を有する。

特開２００６−３１６７１１号公報

上記隔壁を有するポンプ（以下、「流体圧駆動式のポンプ」という。）による液体の吐出量は、流体圧と吐出時間とに応じて定まるが、吐出量と流体圧との関係にはポンプごとの個体差がある。このため、所望の吐出量にてポンプから液体を供給するには、吐出量を予め調整する作業が必要である。この作業は、主として手作業により行われているので、作業者の負担が大きい。

そこで本開示は、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる液処理装置、吐出量計測方法及び記録媒体を提供することを目的とする。

本開示に係る液処理装置は、基板を保持する保持部と、保持部を回転させる回転駆動部と、液体を基板上に吐出するノズルと、保持部の回転中心からずれた計測領域にレーザ光を照射するレーザ照射部と、計測領域の二次元画像を取得する撮像部と、を備える。

この液処理装置によれば、例えば、保持部と共に回転し、保持部の回転中心ＣＬからずれた計測領域を通るように設けられた液受け部に対し、ノズルから液体を吐出すること、計測領域にレーザ光を照射し、回転駆動部により液受け部を回転させることで、液体の複数個所にレーザ光を照射すること、液体に対するレーザ光の照射箇所ごとに、計測領域の二次元画像を取得すること、二次元画像に基づいて液体の表面形状を算出すること、液体の表面形状に基づいて液体の体積を算出すること、を含む吐出量計測方法を実行可能である。

このような吐出量計測方法の実行により、様々な手作業が削減される。例えば、吐出量を計量する手作業が削減される。液体を計量用の容器に入れて搬送する作業及び当該容器を洗浄する作業等、計量に付随する手作業も削減される。従って、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。なお、計測領域は保持部の回転中心からずれた位置にあるので、液処理用の回転駆動部を利用して液受け部を移動させ、表面形状の算出対象箇所を変更することが可能となっている。このため、吐出量の計測用の装置を組み込むことに伴う液処理装置の大型化を抑制できる。

計測領域の表面までの距離を非接触にて計測する変位計を更に備えてもよい。この場合、上記二次元画像に基づいて算出された液体の表面形状と、変位計による計測結果とを組み合わせて用いることで、液体の体積をより正確に計測できる。

本開示に係る液処理装置は、基板を保持する保持部と、保持部を回転させる回転駆動部と、液体を基板上に吐出するノズルと、保持部の回転中心からずれた計測領域の表面までの距離を非接触にて計測する変位計と、計測領域の二次元画像を取得する撮像部と、を備えるものであってもよい。

この場合、例えば、保持部と共に回転し、保持部の回転中心からずれた計測領域を通るように設けられた液受け部に対し、ノズルから液体を吐出すること、液体を計測領域に配置するように、回転駆動部により液受け部を回転させること、計測領域に配置された液体の表面までの距離を非接触にて計測すること、計測領域に配置された液体の二次元画像を取得すること、液体の表面までの距離と、液体の二次元画像とに基づいて液体の体積を算出すること、を含む吐出量計測方法を実行可能である。

このような吐出量計測方法の実行によっても、様々な手作業が削減されるので、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。吐出量の計測用の装置を組み込むことに伴う液処理装置の大型化も抑制できる。

保持部により保持可能な基板状を呈し、凹状を呈する液受け部を表面に有する計測治具を更に備え、液受け部は、保持部に保持された計測治具の回転に応じて計測領域を通る位置に設けられ、ノズルから吐出された液体を支持してもよい。この場合、計測治具は着脱自在である。このため、計測治具を適宜交換して液受け部を清浄状態に保つことができる。これにより、液体の体積を高い精度で算出できる。また、液処理対象の基板の設置スペースを有効活用して液受け部を構成できるので、液処理装置の大型化を更に抑制できる。

計測治具は、保持部の回転中心を囲むように並ぶ複数の液受け部を有してもよい。この場合、複数の液受け部を順次利用することで、液体の吐出量を続けて複数回計測できる。従って、吐出量の計測と調整とを繰り返して吐出量を所望の値に近付けることを迅速に実行できる。

計測治具を振動させる加振部を更に備えてもよい。この場合、ノズルから液体を吐出した後に計測治具を振動させることで、吐出量の計測前に液受け部上の液体の形状を整えることができる。従って、液体の吐出量をより確実に計測できる。

本開示に係る吐出量計測方法は、基板を保持する保持部と、保持部を回転させる回転駆動部と、液体を基板上に吐出するノズルとを備える液処理装置において液体の吐出量を計測する方法であって、保持部と共に回転し、保持部の回転中心からずれた計測領域を通るように設けられた液受け部に対し、ノズルから液体を吐出すること、液体の複数個所にレーザ光を照射するように、計測領域にレーザ光を照射し、回転駆動部により液受け部を回転させること、液体に対するレーザ光の照射箇所ごとに、計測領域の二次元画像を取得すること、二次元画像に基づいて液体の表面形状を算出すること、液体の表面形状に基づいて液体の体積を算出すること、を含む。

この吐出量計測方法によれば、様々な手作業が削減される。例えば、吐出量を計量する手作業が削減される。液体を計量用の容器に入れて搬送する作業及び当該容器を洗浄する作業等、計量に付随する手作業も削減される。従って、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。なお、計測領域は保持部の回転中心からずれた位置にあるので、液処理用の回転駆動部を利用して液受け部を移動させ、表面形状の算出対象箇所を変更することが可能となっている。このため、吐出量の計測用の装置を組み込むことに伴う液処理装置の大型化を抑制できる。

液受け部に液体を吐出する前に、液受け部の複数個所にレーザ光を照射するように、計測領域にレーザ光を照射し、回転駆動部により液受け部を回転させること、液受け部に対するレーザ光の照射箇所ごとに、計測領域の二次元画像を取得すること、二次元画像に基づいて液受け部の表面形状を算出すること、を更に含み、液受け部の表面形状及び液体の表面形状に基づいて液体の体積を算出してもよい。この場合、液受け部の表面形状の計測結果をも加味することで、液体の体積をより高い精度で算出できる。

液体の表面の少なくとも一部の基準形状を取得し、表面形状の算出結果と基準形状との差異に基づいて当該算出結果の採用可否を決定することを更に含んでもよい。この場合、信頼性の低い算出結果を除外し、液体の体積をより高い精度で算出できる。

液体の少なくとも一部について、レーザ光の照射、二次元画像の取得及び表面形状の算出を複数回行い、いずれかの算出結果に対して、当該算出結果の直前又は直後における一つ又は複数の算出結果を基準形状として用い、当該算出結果と当該基準形状との差異が許容範囲内である場合に当該算出結果を採用してもよい。この場合、同一部分の表面形状の算出結果を基準形状として用いることで、液体の表面の揺れを検知できる。基準形状との差異が許容範囲内である算出結果のみを採用することで、液体の揺れが収まった状態における表面形状の算出結果を採用できる。従って、液体の体積をより高精度に算出できる。

液体に対するレーザ光の照射及び二次元画像の取得を行う際には液受け部の回転を停止させてもよい。この場合、二次元画像のブレを抑制し、液体の体積をより高い精度で算出できる。

液受け部を一定速度で回転させながら、液体に対するレーザ光の照射及び二次元画像の取得を行ってもよい。この場合、液受け部の回転速度を一定にすることで、液受け部上における液体の揺れを抑制し、液体の体積をより高い精度で算出できる。

液受け部に対し、ノズルから液体を吐出した後、計測領域の二次元画像を取得する前に、液受け部を振動させることを更に含んでもよい。この場合、吐出量の計測前に液受け部上の液体の形状を振動により整えることができる。従って、液体の体積をより高い精度で算出できる。

本開示に係る吐出量計測方法は、基板を保持する保持部と、保持部を回転させる回転駆動部と、液体を基板上に吐出するノズルとを備える液処理装置において液体の吐出量を計測する方法であって、保持部と共に回転し、保持部の回転中心からずれた計測領域を通るように設けられた液受け部に対し、ノズルから液体を吐出すること、液体を計測領域に配置するように、回転駆動部により液受け部を回転させること、計測領域に配置された液体の表面までの距離を非接触にて計測すること、計測領域に配置された液体の二次元画像を取得すること、液体の表面までの距離と、液体の二次元画像とに基づいて液体の体積を算出すること、を含むものであってもよい。

このような吐出量計測方法によっても、様々な手作業が削減されるので、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。吐出量の計測用の装置を組み込むことに伴う液処理装置の大型化も抑制できる。

液受け部に対し、ノズルから液体を吐出した後、液体の表面までの距離を計測する前且つ液体の二次元画像を取得する前に、液受け部を振動させることを更に含んでもよい。この場合、吐出量の計測前に液受け部上の液体の形状を振動により整えることができる。従って、液体の体積をより高い精度で算出できる。

本開示に係る記録媒体は、上述した吐出量計測方法を装置に実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本開示によれば、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。

第一実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す斜視図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 第一実施形態に係る塗布ユニット及び制御部の模式図である。 計測治具の斜視図である。 第一実施形態に係る吐出量調整方法の実行手順を示すフローチャートである。 液受け部の表面形状の計測手順を示すフローチャートである。 液体の表面形状の計測手順を示すフローチャートである。 液受け部に対するレーザ光の照射箇所を示す模式図である。 液体に対するレーザ光の照射箇所を示す模式図である。 第二実施形態に係る塗布ユニット及び制御部の模式図である。 第二実施形態に係る吐出量調整方法の実行手順を示すフローチャートである。 第三実施形態に係る塗布ユニット及び制御部の模式図である。 第三実施形態に係る吐出量調整方法の実行手順を示すフローチャートである。

以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

１．第１実施形態
１−１ 基板処理システム
まず、本実施形態に係る基板処理システム１の概要を説明する。図１に示すように、基板処理システム１は、塗布・現像装置２と露光装置３とを備える。露光装置３は、レジスト膜（感光性被膜）の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。

塗布・現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、ウェハＷ（基板）の表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。レジスト膜を形成する処理及び現像処理は、ウェハＷ上に各種液体を塗布する工程を伴う。すなわち塗布・現像装置２は、ウェハＷ上に液体を塗布するように構成された塗布処理装置として機能する。

図１及び図２に示すように、塗布・現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インターフェースブロック６と、制御部１００とを備える。キャリアブロック４、処理ブロック５及びインターフェースブロック６は、水平方向に並んでいる。

キャリアブロック４は、キャリアステーション１２と搬入・搬出部１３とを有する。搬入・搬出部１３はキャリアステーション１２と処理ブロック５との間に介在する。キャリアステーション１２は、複数のキャリア１１を支持する。キャリア１１は、例えば円形の複数枚のウェハＷを密封状態で収容し、ウェハＷを出し入れするための開閉扉（不図示）を一側面１１ａ側に有する。キャリア１１は、側面１１ａが搬入・搬出部１３側に面するように、キャリアステーション１２上に着脱自在に設置される。

搬入・搬出部１３は、キャリアステーション１２上の複数のキャリア１１にそれぞれ対応する複数の開閉扉１３ａを有する。側面１１ａの開閉扉と開閉扉１３ａとを同時に開放することで、キャリア１１内と搬入・搬出部１３内とが連通する。搬入・搬出部１３は受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１１からウェハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウェハＷを受け取ってキャリア１１内に戻す。

処理ブロック５は、複数の処理モジュール１４，１５，１６，１７を有する。図２及び図３に示すように、処理モジュール１４，１５，１６，１７は、複数の塗布ユニットＵ１と、複数の熱処理ユニットＵ２と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ３とを内蔵している。処理モジュール１７は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を経ずにウェハＷを搬送する直接搬送アームＡ６を更に内蔵している。塗布ユニットＵ１は、液体をウェハＷの表面に塗布する。熱処理ユニットＵ２は、例えば熱板によりウェハＷを加熱し、加熱後のウェハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行う。

処理モジュール１４は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりウェハＷの表面上に下層膜を形成する。処理モジュール１４の塗布ユニットＵ１は、下層膜形成用の液体をウェハＷ上に塗布する。処理モジュール１４の熱処理ユニットＵ２は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、形成後の下層膜を硬化させるための加熱処理が挙げられる。

処理モジュール１５は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２により下層膜上にレジスト膜を形成する。処理モジュール１５の塗布ユニットＵ１は、レジスト膜形成用の液体を下層膜の上に塗布する。処理モジュール１５の熱処理ユニットＵ２は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、形成後のレジスト膜を硬化させるための加熱処理等が挙げられる。

処理モジュール１６は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりレジスト膜上に上層膜を形成する。処理モジュール１６の塗布ユニットＵ１は、上層膜形成用の液体をレジスト膜の上に塗布する。処理モジュール１６の熱処理ユニットＵ２は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、形成後の上層膜を硬化させるための加熱処理等が挙げられる。

処理モジュール１７は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２により、露光後のレジスト膜の現像処理を行う。処理モジュール１７の塗布ユニットＵ１は、露光済みのウェハＷの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。処理モジュール１７の熱処理ユニットＵ２は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Ｐｏｓｔ Ｂａｋｅ）等が挙げられる。

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、床面から処理モジュール１６に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームＡ７が設けられている。昇降アームＡ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウェハＷを昇降させる。

処理ブロック５内におけるインターフェースブロック６側には棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は床面から処理モジュール１７の上部に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

インターフェースブロック６は、受け渡しアームＡ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。受け渡しアームＡ８は、棚ユニットＵ１１に配置されたウェハＷを露光装置３に渡し、露光装置３からウェハＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻す。

制御部１００は一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成され、塗布・現像装置２の各構成要素を制御する。制御部１００は、制御条件の設定画面を表示する表示部（不図示）と、制御条件を入力する入力部（不図示）と、コンピュータ読み取り可能な記録媒体からプログラムを読み取る読取部（不図示）とを有する。記録媒体は、塗布・現像装置２に各種処理を実行させるためのプログラムを記録している。このプログラムが制御部１００の読取部によって読み取られる。記録媒体としては、例えばハードディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、メモリーカード等が挙げられる。制御部１００は、入力部に入力された制御条件と、読取部により読み取られたプログラムとに応じて、例えば以下の手順で塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置２を制御する。

まず、制御部１００は、ウェハＷの表面上に下層膜、レジスト膜及び上層膜を形成するように塗布・現像装置２を制御する。この制御により、塗布・現像装置２の各構成要素は次のように動作する。すなわち、受け渡しアームＡ１がキャリア１１内のウェハＷを棚ユニットＵ１０に搬送する。このウェハＷを、昇降アームＡ７が処理モジュール１４用のセルに配置し、搬送アームＡ３が処理モジュール１４内の各ユニットに搬送する。処理モジュール１４の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２は、搬送アームＡ３により搬送されたウェハＷの表面上に下層膜を形成する。下層膜の形成が完了すると、搬送アームＡ３がウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻す。

このウェハＷを、昇降アームＡ７が処理モジュール１５用のセルに配置し、搬送アームＡ３が処理モジュール１５内の各ユニットに搬送する。処理モジュール１５の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２は、搬送アームＡ３により搬送されたウェハＷの下層膜上にレジスト膜を形成する。レジスト膜の形成が完了すると、搬送アームＡ３がウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻す。

このウェハＷを、昇降アームＡ７が処理モジュール１６用のセルに配置し、搬送アームＡ３が処理モジュール１６内の各ユニットに搬送する。処理モジュール１６の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２は、搬送アームＡ３により搬送されたウェハＷのレジスト膜上に上層膜を形成する。上層膜の形成が完了すると、搬送アームＡ３がウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻す。

次に、制御部１００は、露光装置３にウェハＷを送り出し、露光処理後のウェハＷを露光装置３から受け入れるように塗布・現像装置２を制御する。この制御により、塗布・現像装置２の各要素は次のように動作する。すなわち、上層膜が形成され、棚ユニットＵ１０に戻されたウェハＷを、昇降アームＡ７が処理モジュール１７用のセルに配置し、直接搬送アームＡ６が棚ユニットＵ１１に搬送する。このウェハＷを受け渡しアームＡ８が露光装置３に送り出す。露光装置３における露光処理が完了すると、受け渡しアームＡ８がウェハＷを露光装置３から受け入れ、棚ユニットＵ１１に戻す。

次に、制御部１００は、レジスト膜の現像処理を行うように塗布・現像装置２を制御する。この制御により、塗布・現像装置２の各要素は次のように動作する。すなわち、処理モジュール１７の搬送アームＡ３は、棚ユニットＵ１１のウェハＷを処理モジュール１７内の各ユニットに搬送する。処理モジュール１７の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２は、搬送アームＡ３により搬送されたウェハＷのレジスト膜の現像処理及びこれに伴う熱処理を行う。レジスト膜の現像が完了すると、搬送アームＡ３はウェハＷを棚ユニットＵ１０に搬送する。このウェハＷを、昇降アームＡ７が受け渡し用のセルに配置し、受け渡しアームＡ１がキャリア１１内に戻す。以上で、塗布・現像処理が完了する。

１−２ 液処理装置
塗布ユニットＵ１及び制御部１００は、第１実施形態に係る液処理装置を構成する。以下、この液処理装置について詳細に説明する。図４に示すように、塗布ユニットＵ１は、回転保持部２０と、ポンプ３０と、ノズル６０と、カップ８０と、レーザ照射部７１と、撮像部７２と、計測治具７３とを有する。すなわち塗布・現像装置２は、回転保持部２０と、ポンプ３０と、ノズル６０と、カップ８０と、レーザ照射部７１と、撮像部７２と、計測治具７３とを備える。

回転保持部２０は、保持部２１と、回転駆動部２２と、昇降部２３とを有し、ウェハＷを保持して回転させる。保持部２１は、例えば水平に保持されたウェハＷの中心部を下方から吸着保持する。回転駆動部２２は、例えばモータ等の動力源によって、保持部２１を鉛直な軸線まわりに回転させる。昇降部２３は、保持部２１を昇降させる。

ポンプ３０は、例えばダイアフラム型、ベローズ型又はシリンジ型等のポンプ本体４０と、バルブ５１，５２と、電空レギュレータ５３とを有する。

ポンプ本体４０は、ケース４１と隔壁４２とを有する。すなわちポンプ３０は、ケース４１と隔壁４２とを有する。隔壁４２は、ケース４１内を空間４１ａ，４１ｂに区画しており、空間４１ａ側及び空間４１ｂ側に変位可能である。空間４１ａは、吐出管路３１を介してノズル６０に接続され、吸入管路３２を介して液体のタンク（不図示）に接続されている。

バルブ５１は吐出管路３１に設けられ、バルブ５２は吸入管路３２に設けられている。電空レギュレータ５３は空間４１ｂに接続されており、空間４１ｂ内の空気圧を制御して隔壁４２を変位させる。

ポンプ３０は、ポンプ本体４０、バルブ５１，５２及び電空レギュレータ５３の協働により、液体をタンク側から吸入し、ノズル６０側に送出する。液体をタンク側から吸入する際には、バルブ５１が閉じ、バルブ５２が開き、電空レギュレータ５３が空間４１ｂ内を減圧して隔壁４２を空間４１ｂ側に変位させる。これにより空間４１ａが拡大し、タンク側から空間４１ａ内に液体が吸入される。液体をノズル６０側に送出する際には、バルブ５１が開き、バルブ５２が閉じ、電空レギュレータ５３が空間４１ｂ内を加圧して隔壁４２を空間４１ａ側に変位させる。これにより空間４１ａが縮小し、空間４１ａ内からノズル側に液体が送出される。このように、隔壁４２は、空気圧により変位して液体を圧送する。

ノズル６０は、ウェハＷを保持した保持部２１の上方に配置されており、ポンプ３０により圧送された液体をウェハＷの表面上に吐出する。ノズル６０は位置調整用のノズル搬送装置６１に支持されている。ノズル搬送装置６１は、ノズル６０を支持するアーム６２と、アーム６２を水平方向に移送する駆動装置（不図示）とを有する。

カップ８０は、上方に開口した状態で保持部２１の下方に設置されている。カップ８０は、保持部２１に保持されたウェハＷを収容し、ウェハＷ上から振り切られた液体を収容する。カップ８０の底部には排液口８３が設けられており、排液口８３には排液ダクト８４が接続されている。

図４及び図５に示すように、レーザ照射部７１は、保持部２１の上方に配置されている。レーザ照射部７１は、例えば半導体レーザ等のレーザ光源を有しており、下方（斜め下方を含む）に向かってスリット状のレーザ光ＬＢ１を出射し、保持部２１の回転中心ＣＬからずれた計測領域Ｒ１に照射する。

撮像部７２は、保持部２１の上方において、レーザ照射部７１から離間した位置に配置されている。撮像部７２は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を有しており、下方（斜め下方を含む）に位置する計測領域Ｒ１の二次元画像を取得する。

レーザ照射部７１及び撮像部７２は、ウェハＷに対する液体の液処理を妨げない限りどのような箇所に取り付けられていてもよく、例えばノズル６０を支持するアーム６２に取り付けられていてもよい。

計測治具７３は、保持部２１により保持可能な基板状を呈し、複数の液受け部７４を表面に有する。複数の液受け部７４は、保持部２１の回転中心ＣＬを囲むように並んでいる。各液受け部７４は、保持部２１に保持された計測治具７３の回転に応じて計測領域Ｒ１を通る位置に設けられており、ノズル６０から吐出された液体を支持する。各液受け部７４の表面７４ａは、液体を受け入れ可能な逆円錐形の凹状を呈する。

制御部１００は、塗布ユニットＵ１を用いた処理を実行するための構成要素として、搬送制御部１１１と、吐出対象選択部１１２と、吐出制御部１１３と、照射制御部１１４と、撮像制御部１１５と、形状算出部１１６と、採用可否決定部１１７と、三次元座標蓄積部１１８と、吐出量算出部１１９と、吐出量調整部１２０と、排液制御部１２１と、塗布制御部１２２とを有する。

搬送制御部１１１は、塗布ユニットＵ１内へのウェハＷ又は計測治具の搬入及び搬出を行うように搬送アームＡ３、保持部２１及び昇降部２３を制御する。

吐出対象選択部１１２は、吐出量の調整用にノズル６０から液体を吐出するための液受け部７４を選択する。

吐出制御部１１３は、吐出対象選択部１１２により選択された液受け部７４上にノズル６０を配置するように保持部２１及びノズル搬送装置６１を制御し、液受け部７４に対しノズル６０から液体を吐出するようにポンプ３０を制御する。

照射制御部１１４は、計測領域Ｒ１にレーザ光ＬＢ１を照射するようにレーザ照射部７１を制御し、計測治具７３を回転させるように回転駆動部２２を制御することで、計測対象物の複数箇所にレーザ光ＬＢ１を照射させる。

撮像制御部１１５は、計測対象物に対するレーザ光ＬＢ１の照射箇所ごとに、計測領域Ｒ１の二次元画像を取得するように撮像部７２を制御する。

形状算出部１１６は、撮像制御部１１５により取得された二次元画像に基づいて、計測対象物の表面形状を算出する。なお、表面形状の算出とは、表面の少なくとも一部を構成する点の三次元座標を算出することを意味する。

採用可否決定部１１７は、形状算出部１１６による算出結果の採用可否を決定する。

三次元座標蓄積部１１８は、形状算出部１１６による算出結果を蓄積する。

吐出量算出部１１９は、形状算出部１１６により算出された表面形状に基づいて、液受け部７４上の液体の体積を算出する。

吐出量調整部１２０は、吐出量算出部１１９により算出された液体の体積を目標値に近付けるように、ノズル６０からの液体の吐出量を調整する。

排液制御部１２１は、ノズル６０から吐出された液体を振り切る回転数にて調整治具を回転させるように回転保持部２０を制御する。

塗布制御部１２２は、吐出量調整部１２０により調整済の吐出量にてノズル６０からウェハＷ上に液体を吐出するようにポンプ３０を制御し、ノズル６０から吐出された液体をウェハＷ上に塗り広げるための回転数にてウェハＷを回転させるように回転駆動部２２を制御する。

なお、これらの構成要素は、制御部１００の機能を便宜上複数のブロックに区切ったものに過ぎず、制御部１００のハードウェアがこれらの構成要素ごとに分割されている必要はない。

１−２ 吐出量調整方法
続いて、液処理装置により実行される吐出量調整方法について説明する。この吐出量調整方法は、ノズル６０からの液体の吐出量を計測し、その計測結果に基づいて吐出量を調整するものである。すなわち吐出量調整方法は吐出量計測方法を含む。吐出量調整方法は、制御部１００が塗布・現像装置２を制御することで実行される。以下、吐出量の調整手順の概要を説明した後に、その要部をなす液受け部の表面形状の計測手順、及び液体の表面形状の計測手順について詳述する。

（吐出量の調整手順の概要）
図６に示すように、制御部１００はまずステップＳ０１を実行する。ステップＳ０１では、搬送制御部１１１が、調整用のウェハＷを塗布ユニットＵ１に搬入するように回転保持部２０及び搬送アームＡ３を制御する。具体的に、搬送制御部１１１は、保持部２１をカップ８０外まで上昇させるように昇降部２３を制御し、ウェハＷを保持部２１上に載置するように搬送アームＡ３を制御し、載置されたウェハＷを吸着するように保持部２１を制御し、ウェハＷをカップ８０内まで下降させるように昇降部２３を制御する。

次に、制御部１００はステップＳ０２〜０６を実行する。ステップＳ０２では、吐出対象選択部１１２が、吐出量の調整用にノズル６０から液体を吐出するための液受け部７４を選択する。ステップＳ０３では、ステップＳ０２において選択された液受け部７４の表面形状を照射制御部１１４、撮像制御部１１５及び形状算出部１１６が計測する。ステップＳ０４では、吐出制御部１１３が、ステップＳ０２において選択された液受け部７４に対しノズル６０から液体を吐出するようにポンプ３０を制御する。ステップＳ０５では、ステップＳ０４において吐出された液体の表面形状を照射制御部１１４、撮像制御部１１５、形状算出部１１６及び採用可否決定部１１７が計測する。ステップＳ０６では、吐出量算出部１１９が、ステップＳ０２において計測された液受け部７４の表面形状と、ステップＳ０４において計測された液体の表面形状とに基づいて、ノズル６０から吐出された液体の体積を算出する。すなわち吐出量算出部１１９は液体の吐出量を算出する。

次に、制御部１００はステップＳ０７を実行する。ステップＳ０７では、吐出量調整部１２０が、吐出量の目標値と、ステップＳ０６による吐出量の算出結果との差が許容範囲内であるかどうかを判定する。吐出量の目標値と吐出量の算出結果との差が許容範囲外である場合、制御部１００は、ステップＳ０８を実行した後制御手順をステップＳ０２に戻す。ステップＳ０８では、吐出量調整部１２０が、吐出量を目標値に近付けるように電空レギュレータ５３による空気圧を変更する。具体的に、吐出量が目標値に比べ少ない場合には、吐出開始から吐出停止までの隔壁４２の変位を大きくするように電空レギュレータ５３による空気圧を上げる。吐出量が目標値に比べ多い場合には、吐出開始から吐出停止までの隔壁４２の変位を小さくするように電空レギュレータ５３による空気圧を下げる。これにより、吐出量の目標値と吐出量の算出結果との差が許容範囲内となるまで、ステップＳ０２〜Ｓ０８が繰り返され、液体の吐出量が調整される。

ステップＳ０７において、吐出量の目標値と吐出量の算出結果との差が許容範囲内である場合、制御部１００はステップＳ０９，Ｓ１０を実行する。ステップＳ０９では、排液制御部１２１が、ノズル６０から吐出された液体を振り切る回転数にて計測治具７３を回転させるように回転駆動部２２を制御する。ステップＳ１０では、搬送制御部１１１が、計測治具７３を塗布ユニットＵ１から搬出するように搬送アームＡ３、保持部２１及び昇降部２３を制御する。具体的に、搬送制御部１１１は、計測治具７３をカップ８０外まで上昇させるように昇降部２３を制御し、計測治具７３の吸着を解除するように保持部２１を制御し、計測治具７３を保持部２１上から受け取って搬出するように搬送アームＡ３を制御し、保持部２１をカップ８０内まで下降させるように昇降部２３を制御する。以上で吐出量の調整が完了する。

（液受け部の表面形状の計測手順）
続いて、液受け部の表面形状の計測手順について説明する。図７に示すように、制御部１００はまずステップＳ２１，Ｓ２２を実行する。ステップＳ２１では、照射制御部１１４が、計測治具７３の回転を開始するように回転駆動部２２を制御する。ステップＳ２２では、照射制御部１１４が、吐出対象の液受け部７４が計測領域Ｒ１に到達したかどうかを判定する。液受け部７４が計測領域Ｒ１に到達したかどうかは、例えば計測治具７３の回転角度により判定可能である。以後、制御部１００は、吐出対象の液受け部７４が計測領域Ｒ１に到達するまでステップＳ２２を繰り返す。

ステップＳ２２において、液受け部７４が計測領域Ｒ１に到達したことが検出されると、制御部１００はステップＳ２３〜Ｓ２６を実行する。ステップＳ２３では、照射制御部１１４が、計測領域Ｒ１にレーザ光ＬＢ１を照射するようにレーザ照射部７１を制御する。ステップＳ２４では、撮像制御部１１５が、レーザ照射部７１によるレーザ光ＬＢ１の照射箇所を含む計測領域Ｒ１の二次元画像を取得するように撮像部７２を制御する。ステップＳ２５では、形状算出部１１６が、ステップＳ２４において取得された二次元画像に基づいてレーザ光ＬＢ１の照射箇所の三次元座標を算出する。レーザ光ＬＢ１の照射箇所の三次元座標は、三角測量の原理により算出可能である。ステップＳ２６では、形状算出部１１６が、ステップＳ２５において算出された三次元座標を三次元座標蓄積部１１８に蓄積する。

次に、制御部１００はステップＳ２７を実行する。ステップＳ２７では、照射制御部１１４が、計測中の液受け部７４が計測領域Ｒ１を通過したかどうかを判定する。吐出対象の液受け部７４が計測領域Ｒ１を通過していない場合、制御部１００は制御手順をステップＳ２３に戻す。これにより、吐出対象の液受け部７４が計測領域Ｒ１を通過するまで、ステップＳ２３〜Ｓ２７が繰り返され、図９に示すように液受け部７４の表面７４ａの複数個所にレーザ光ＬＢ１が照射され、各照射箇所の三次元座標が三次元座標蓄積部１１８に蓄積される。三次元座標蓄積部１１８に蓄積された三次元座標により、液受け部７４の表面７４ａ全域の形状を示すデータが構成される。

すなわち、本実施形態に係る吐出量調整方法及び吐出量計測方法は、液受け部７４の複数箇所にレーザ光ＬＢ１を照射するように、計測領域Ｒ１にレーザ光ＬＢ１を照射し、回転駆動部２２により液受け部７４を回転させること、液受け部７４に対するレーザ光ＬＢ１の照射箇所ごとに、計測領域Ｒ１の二次元画像を取得すること、二次元画像に基づいて液受け部７４の表面形状を算出することを含む。

図７に戻り、ステップＳ２７において計測中の液受け部７４が計測領域Ｒ１を通過したことが判定されると、制御部１００はステップＳ２８を実行する。ステップＳ２８では、照射制御部１１４が、計測治具７３の回転を停止させるように回転駆動部２２を制御する。以上で液受け部７４の表面形状の計測が完了する。

（液体の表面形状の計測手順）
続いて、液体の表面形状の計測手順を説明する。図８に示すように、制御部１００はまずステップＳ３１，Ｓ３２を実行する。ステップＳ３１では、照射制御部１１４が、計測治具７３の回転を開始するように回転駆動部２２を制御する。ステップＳ３２では、照射制御部１１４が、ノズル６０により吐出された液体を収容した液受け部７４が計測領域Ｒ１に到達したかどうかを判定する。液受け部７４が計測領域Ｒ１に到達したかどうかは、例えば計測治具７３の回転角度により判定可能である。以後、制御部１００は、液体を収容した液受け部７４が計測領域Ｒ１に到達するまでステップＳ３２を繰り返す。

ステップＳ３２において、液受け部７４が計測領域Ｒ１に到達したことが検出されると、制御部１００はステップＳ３３〜Ｓ３６を実行する。ステップＳ３３では、照射制御部１１４が、計測治具７３の回転を停止させるように回転駆動部２２を制御する。ステップＳ３４では、照射制御部１１４が、計測領域Ｒ１にレーザ光ＬＢ１を照射するようにレーザ照射部７１を制御する。ステップＳ３５では、撮像制御部１１５が、レーザ照射部７１によるレーザ光ＬＢ１の照射箇所を含む計測領域Ｒ１の二次元画像を取得するように撮像部７２を制御する。ステップＳ３６では、形状算出部１１６が、ステップＳ３５において取得された二次元画像に基づいて、レーザ光ＬＢ１の照射箇所の三次元座標を算出する。レーザ光ＬＢ１の照射箇所の三次元座標は、三角測量の原理により算出可能である。

次に、制御部１００はステップＳ３７を実行する。ステップＳ３７では、照射制御部１１４が、現在計測中の部分に対する計測回数が予め設定された繰り返し回数（以下、「設定回数」という。）に到達しているかどうかを判定する。計測回数が設定回数に到達していない場合、制御部１００は制御手順をステップＳ３４に戻す。以後、計測回数が設定回数に到達するまで、制御部１００はステップＳ３４〜Ｓ３７を繰り返す。設定回数は、２回以上の任意の回数である。これにより、同一の部分に対して設定回数分の三次元座標の算出結果が得られる。

次に、制御部１００はステップＳ３８を実行する。ステップＳ３８では、採用可否決定部１１７が、ステップＳ３６における算出結果の採用可否を決定する。一例として、採用可否決定部１１７は、設定回数分の算出結果のうち最後の算出結果と、当該算出結果の直前における一つ又は複数の算出結果との差異が許容範囲内である場合に当該算出結果を採用する。すなわち採用可否決定部１１７は、設定回数分の算出結果のうち最後の算出結果に対して、当該算出結果の直前における一つ又は複数の算出結果を基準形状として用い、当該算出結果と当該基準形状との差異が許容範囲内である場合に当該算出結果を採用する。ステップＳ３８における決定が採用不可である場合、制御部１００は制御手順をステップＳ３４に戻す。以後、ステップＳ３８における決定が採用可となるまで、制御部１００はステップＳ３４〜Ｓ３８を繰り返す。

ステップＳ３８における決定が採用可である場合、制御部１００はステップＳ３９を実行する。ステップＳ３９では、採用可否決定部１１７が、採用可の算出結果を三次元座標蓄積部１１８に蓄積する。次に、制御部１００はステップＳ４０を実行する。ステップＳ４０では、照射制御部１１４が、予め設定された角度ピッチにて計測治具７３を回転させて液受け部７４を移動させるように回転駆動部２２を制御する。

次に、制御部１００はステップＳ４１を実行する。ステップＳ４１では、照射制御部１１４が、計測中の液受け部７４が計測領域Ｒ１を通過したかどうかを判定する。計測中の液受け部７４が計測領域Ｒ１を通過していない場合、制御部１００は制御手順をステップＳ３４に戻す。これにより、計測中の液受け部７４が計測領域Ｒ１を通過するまで、ステップＳ３４〜Ｓ４１が繰り返され、図１０に示すように液受け部７４上の液体の複数個所にレーザ光ＬＢ１が照射され、各照射箇所の三次元座標が三次元座標蓄積部１１８に蓄積される。三次元座標蓄積部１１８に蓄積された三次元座標により、液受け部７４の表面全域の形状を示すデータが構成される。

すなわち、本実施形態に係る吐出量調整方法及び吐出量計測方法は、計測領域Ｒ１にレーザ光ＬＢ１を照射し、回転駆動部２２により液受け部７４を回転させることで、液受け部７４上の液体の複数個所にレーザ光ＬＢ１を照射すること、液体に対するレーザ光ＬＢ１の照射箇所ごとに、計測領域Ｒ１の二次元画像を取得すること、二次元画像に基づいて液体の表面形状を算出することを含む。

液体の複数個所にレーザ光ＬＢ１を照射し、レーザ光ＬＢ１の照射箇所ごとに表面形状を算出することは、液体を複数の被計測部分Ｐに分割し、被計測部分Ｐごとに表面形状を算出することに相当している。上述した設定回数での三次元座標の算出及び算出結果の採用可否決定は、被計測部分Ｐごとに実行される。

ステップＳ４１において計測中の液受け部７４が計測領域Ｒ１を通過したことが判定されると表面形状の計測が完了する。

１−３ 第１実施形態の効果
以上に説明したように、第１実施形態に係る液処理装置によれば、保持部２１と共に回転し、保持部２１の回転中心ＣＬからずれた計測領域Ｒ１を通るように設けられた液受け部７４に対し、ノズル６０から液体を吐出すること、計測領域Ｒ１にレーザ光ＬＢ１を照射し、回転駆動部２２により液受け部７４を回転させることで、液体の複数個所にレーザ光ＬＢ１を照射すること、液体に対するレーザ光ＬＢ１の照射箇所ごとに、計測領域Ｒ１の二次元画像を取得すること、二次元画像に基づいて液体の表面形状を算出すること、液体の表面形状に基づいて液体の体積を算出すること、を含む吐出量計測方法を実行可能である。

この吐出量計測方法の実行により、様々な手作業が削減される。例えば、吐出量を計量する手作業が削減される。液体を計量用の容器に入れて搬送する作業及び当該容器を洗浄する作業等、計量に付随する手作業も削減される。従って、ポンプ３０の吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。なお、計測領域Ｒ１は保持部２１の回転中心ＣＬからずれた位置にあるので、液処理用の回転駆動部２２を利用して液受け部７４を移動させ、表面形状の算出対象箇所を変更することが可能となっている。このため、吐出量の計測用の装置を組み込むことに伴う塗布・現像装置２の大型化を抑制できる。

塗布・現像装置２は、保持部２１により保持可能な基板状を呈し、液受け部７４を表面に有する計測治具７３を更に備え、液受け部７４は、保持部２１の回転に応じて計測領域Ｒ１を通る位置に設けられ、ノズル６０から吐出された液体を支持する。計測治具７３は着脱自在である。このため、計測治具７３を適宜交換して液受け部７４を清浄状態に保つことができる。これにより、液体の体積を高い精度で算出できる。また、ウェハＷ（液処理対象の基板）の設置スペースを有効活用して液受け部７４を構成できるので、塗布・現像装置２の大型化を更に抑制できる。

計測治具７３は、保持部２１の回転中心ＣＬを囲むように並ぶ複数の液受け部７４を有する。このため、複数の液受け部７４を順次利用することで、液体の吐出量を続けて複数回計測できる。従って、吐出量の計測と調整とを繰り返して吐出量を所望の値に近付けることを迅速に実行できる。

液受け部７４の表面は、液体を受け入れ可能な凹状を呈する。このため、計測用に吐出した液体を液受け部内に収め易くなる。これにより、吐出した液体の広がりを、レーザ光ＬＢ１の照射及び二次元画像の取得が可能な領域内に収め易くなる。従って、液体の吐出量をより確実に計測できる。

液受け部７４の表面は、逆円錐形の凹状を呈する。このため、液受け部７４に溜まる液体の三次元形状が単純化され易い。例えば、液受け部７４内に溜まる液体の平面形状が円形になり易い。従って、液体の体積の算出を単純化できる。また、液受け部７４の表面７４ａが逆円錐形であれば、計測治具７３の表面に対する液受け部７４の表面の傾斜が緩やかになるので、液受け部７４内の液体を液受け部７４外に導出し易い。このため、液受け部７４内に溜まっていた液体をより確実に排液できる。

液受け部７４の表面７４ａに対し撥水加工が施されていてもよい。撥水加工の具体例として、撥水コーティングを施すこと又は撥水用の微細な凹凸パターンを形成すること等が挙げられる。これにより、液受け部７４に溜まる液体の三次元形状をより確実に単純化することができる。また、液受け部７４内に溜まっていた液体をより確実に排液できる。表面７４ａは、液体の二次元画像の取得が容易となるように、光の反射を防止する材料で構成されていてもよく、また、表面７４ａの色として、液体の表面形状を判別し易い色が採用されていてもよい。

なお、液受け部７４の表面形状は逆円錐形に限られず、例えば球面形であってもよい。また、液受け部７４の表面が凹状を呈することは必須ではなく、液受け部７４の表面７４ａは計測治具７３の表面に対して面一の平面状であってもよい。

上述した吐出量調整方法及び吐出量計測方法は、液受け部７４に液体を吐出する前に、計測領域Ｒ１にレーザ光ＬＢ１を照射し、回転駆動部２２により液受け部７４を回転させることで、液受け部７４の複数個所にレーザ光ＬＢ１を照射すること、液受け部７４に対するレーザ光ＬＢ１の照射箇所ごとに、計測領域Ｒ１の二次元画像を取得すること、二次元画像に基づいて液受け部７４の表面形状を算出すること、を更に含み、液受け部７４の表面形状及び液体の表面形状に基づいて液体の体積を算出する。このため、液受け部７４の表面形状の計測結果をも加味することで、液体の体積をより高い精度で算出できる。

上述した吐出量調整方法及び吐出量計測方法は、液体の表面形状を算出した後に、液体を振り切るための回転数で液受け部７４を回転駆動部２２により回転させることを更に含む。ノズル６０から吐出された液体を振り切るための回転数で液受け部７４を回転させることで、調整用に吐出した液体を塗布・現像装置２内において排液できる。このため、吐出量の調整用に吐出された液体を排液するための手作業も削減される。吐出量の調整用に吐出された液体を塗布・現像装置２外に取り出す必要がないので、液体に対する作業者の防護も不要となる。従って、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を更に軽減できる。

上述した吐出量調整方法及び吐出量計測方法は、計測用の液体を複数の被計測部分Ｐに分け、それぞれの被計測部分Ｐについて表面の基準形状を取得し、表面形状の算出結果と基準形状との差異に基づいて当該算出結果の採用可否を決定することを更に含む。このため、信頼性の低い算出結果を除外し、液体の体積をより高い精度で算出できる。

なお、表面形状の算出結果と基準形状との比較に基づく採用可否の決定を被計測部分Ｐごとに実行することは必須ではない。例えば、全ての被計測部分Ｐの表面形状を蓄積して液体の表面全域の形状を示すデータを構成し、液体の表面全域の基準形状を取得した後に、当該データと当該基準形状との比較に基づいて当該データの採用可否を決定してもよい。

表面形状の算出結果と基準形状とを比較に基づく採用可否の決定を全ての被計測部分Ｐに対して実行することは必須ではなく、少なくとも一つの被計測部分Ｐに対して実行すればよい。例えば、表面形状の算出結果と基準形状との比較に基づく採用可否の決定をいずれかの被計測部分Ｐに対して実行し、当該被計測部分Ｐについての決定を他の被計測部分Ｐの算出結果に対して適用してもよい。この場合、液体全体の形状の特徴が現れ易い被計測部分Ｐを採用可否の判定対象として選定することが好ましい。液体全体の形状の特徴が現れ易い被計測部分Ｐとしては、例えば液体の中央部を含む被計測部分Ｐ又は液体の頂部を含む被計測部分Ｐ等が挙げられる。

上述した吐出量調整方法及び吐出量計測方法は、それぞれの被計測部分Ｐについて、レーザ光ＬＢ１の照射、二次元画像の取得及び表面形状の算出を複数回行い、いずれかの算出結果に対して、当該算出結果の直前又は直後における一つ又は複数の算出結果を基準形状として用い、当該算出結果と当該基準形状との差異が許容範囲内である場合に当該算出結果を採用する。このように、同一部分の表面形状の算出結果を基準形状として用いることで、例えば液体の表面の揺れや形状異常を検知できる。基準形状との差異が許容範囲内である算出結果のみを採用することで、吐出量算出に用いるのに好適な液体の表面形状の算出結果を採用できる。従って、液体の体積をより高精度に算出できる。

なお、同一部分の表面形状の算出結果を基準形状として用いることは必須ではない。例えば、過去に実行された吐出量の計測において算出され、三次元座標蓄積部１１８に蓄積されたデータを基準形状として用いてもよい。また、流体シミュレーション等により算出される表面形状を基準形状として用いてもよい。

上述した吐出量調整方法及び吐出量計測方法は、それぞれの被計測部分Ｐについて、レーザ光ＬＢ１の照射、二次元画像の取得及び表面形状の算出を複数回行い、最後の算出結果に対して、当該算出結果の直前における一つ又は複数の算出結果を基準形状として用い、当該算出結果と当該基準形状との差異が許容範囲内である場合に当該算出結果を採用する。このため、吐出量算出に用いるのに好適な液体の表面形状の算出結果をより確実に採用できる。

なお、最後の算出結果を採用可否の判定対象とすることは必須ではない。複数回の算出結果のいずれかを採用可否の判定対象とし、当該算出結果の直前又は直後における一つ又は複数の算出結果を基準形状として用いればよい。

ここまでに例示したように、表面形状の算出結果と基準形状との比較は様々な手法で実行し得るが、表面形状の算出結果と基準形状との比較に基づく採用可否の決定を実行することは必須ではない。

上述した吐出量調整方法又は吐出量計測方法は、液体に対するレーザ光ＬＢ１の照射及び二次元画像の取得を行う際には液受け部７４の回転を停止させる。このため、二次元画像のブレを抑制し、液体の体積をより高い精度で算出できる。

なお、液体に対するレーザ光ＬＢ１の照射及び二次元画像の取得を行う際に液受け部７４の回転を停止させることは必須ではない。例えば、液受け部７４を一定速度で回転させながら、液体に対するレーザ光ＬＢ１の照射及び二次元画像の取得を行ってもよい。この場合、液受け部７４の回転速度を一定にすることで、液受け部７４上における液体の揺れを抑制し、液体の体積をより高い精度で算出できる。

液受け部７４を一定速度で回転させる場合であっても、レーザ光ＬＢ１の照射、二次元画像の取得及び表面形状の算出の実行周期を十分に短くすることで、同一の被計測部分Ｐに対してレーザ光ＬＢ１の照射、二次元画像の取得及び表面形状の算出を複数回行い、いずれかの算出結果に対して、当該算出結果の直前又は直後における一つ又は複数の算出結果を基準形状として当該算出結果の採用可否を決定することが可能である。

２．第２実施形態
図１１に示すように、第２実施形態は、第１実施形態の塗布ユニットＵ１及び制御部１００を塗布ユニットＵ３及び制御部１００Ａに置き換えたものである。

２−１ 液処理装置
塗布ユニットＵ３及び制御部１００Ａは、第２実施形態に係る液処理装置を構成する。塗布ユニットＵ３は、塗布ユニットＵ１のレーザ照射部７１及び撮像部７２を撮像部７５及び変位計７６に置き換えると共に、加振部７７を追加したものである。

撮像部７５は、撮像部７２と同様にＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を有し、計測領域Ｒ１の斜め上方に配置されている。撮像部７５は、斜め下方に位置する計測領域Ｒ１の二次元画像を取得する。

変位計７６は、計測領域Ｒ１の上方に配置されている。変位計７６は、計測領域Ｒ１の表面のうち変位計７６の下方に位置する部分までの距離を非接触にて計測する。変位計７６の具体例としては、計測対象に光を照射し、照射箇所からの反射光に基づいて計測対象までの距離を計測する光学式の変位計が挙げられる。光学式の変位計の具体例としては、共焦点式の変位計が挙げられる。なお、計測領域Ｒ１の表面とは、計測領域Ｒ１内に位置する実体物の表面を意味する。例えば、計測領域Ｒ１内に液受け部７４が位置する場合、計測領域Ｒ１の表面は液受け部７４の表面７４ａを含む。また、計測領域Ｒ１内の液受け部７４上に液体がある場合、計測領域Ｒ１の表面は液体の表面を含む。

加振部７７は、例えば電動式の振動子を内蔵し、計測治具７３に取り付けられている。加振部７７は、振動子の振動を伝播させることで、計測治具７３を振動させる。

制御部１００Ａは、制御部１００に加振制御部１３１を付加すると共に、照射制御部１１４、撮像制御部１１５、形状算出部１１６、採用可否決定部１１７及び三次元座標蓄積部１１８を、撮像制御部１３２、画像処理部１３３、変位計測制御部１３４、検証処理部１３５及びデータ格納部１３６に置き換えたものである。

加振制御部１３１は、計測治具７３を振動させるように加振部７７を制御する。

撮像制御部１３２は、計測領域Ｒ１の二次元画像を取得するように撮像部７５を制御し、当該二次元画像をデータ格納部１３６に格納する。

画像処理部１３３は、撮像制御部１３２によりデータ格納部１３６に格納された二次元画像に基づいて計測領域Ｒ１の表面形状を算出するように画像処理を実行し、算出した表面形状のデータをデータ格納部１３６に格納する。

変位計測制御部１３４は、計測領域Ｒ１の表面までの距離を計測するように変位計７６を制御し、変位計７６による計測結果をデータ格納部１３６に格納する。

検証処理部１３５は、画像処理部１３３によりデータ格納部１３６に格納された表面形状のデータに基づいて、計測領域Ｒ１の表面の高さを算出し（以下、これを「表面高さＨ１」という。）、変位計測制御部１３４によりデータ格納部１３６に格納された計測結果に基づいて計測領域Ｒ１の表面の高さＨ２を算出し（以下、これを「表面高さＨ２」という。）、画像処理部１３３により算出された表面形状の妥当性を表面高さＨ１，Ｈ２の差分に基づいて検証する。

２−２ 吐出量調整方法
続いて、液処理装置により実行される吐出量調整方法について説明する。図１２に示すように、制御部１００Ａは、まず上述したステップＳ０１〜Ｓ０３と同様のステップＳ１０１〜Ｓ１０３を実行する。

次に、制御部１００ＡはステップＳ１０４〜Ｓ１１０を実行する。ステップＳ１０４では、加振制御部１３１が、計測治具７３を振動させるように加振部７７を制御する。これにより、液受け部７４上の液体が、平面視にて略円形となるように整形される。

ステップＳ１０５では、液受け部７４上の液体を計測領域Ｒ１に配置するように、撮像制御部１３２が回転駆動部２２を制御する。その後、撮像制御部１３２は、計測領域Ｒ１に配置された液体の二次元画像を取得する。

ステップＳ１０６では、撮像部７５により取得された二次元画像に基づいて、計測領域Ｒ１に配置された液体の表面形状を算出するように、画像処理部１３３が画像処理を実行する。例えば画像処理部１３３は、液体の輪郭を抽出する処理を行い、抽出した輪郭から液体の表面形状を算出する。画像処理部１３３は、二次元画像から液体の輪郭を抽出した後に、真横から液体を見た場合の輪郭を推定する処理を更に行い、推定した輪郭から液体の表面形状を算出してもよい。

ステップＳ１０７では、計測領域Ｒ１に配置された液体の表面までの距離を計測するように、変位計測制御部１３４が変位計７６を制御する。

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６において算出された表面形状に基づいて、検証処理部１３５が液体の表面高さＨ１を算出する。ステップＳ１０９では、ステップＳ１０７における変位計７６の計測結果に基づいて、検証処理部１３５が液体の表面高さＨ２を算出する。

ステップＳ１１０では、検証処理部１３５が、画像処理部１３３により算出された表面形状の妥当性を表面高さＨ１，Ｈ２の差分に基づいて検証する。一例として、検証処理部１３５は、表面高さＨ１，Ｈ２の差分の絶対値が許容値以下であれば上記表面形状が妥当であると判断し、表面高さＨ１，Ｈ２の差分の絶対値が許容値を超えていれば上記表面形状が妥当ではないと判断する。

ステップＳ１１０において、上記表面形状が妥当ではないと判断した場合、制御部１００Ａは処理をステップＳ１０４に戻す。

ステップＳ１１０において、上記表面形状が妥当であると判断した場合、制御部１００ＡはステップＳ１１１を実行する。ステップＳ１１１では、吐出量算出部１１９が、液受け部７４の表面形状と、ステップＳ１０６において算出された液体の表面形状とに基づいて、ノズル６０から吐出された液体の体積を算出する。すなわち吐出量算出部１１９は液体の吐出量を算出する。なお、本実施形態において、制御部１００Ａは、液受け部７４の表面形状を計測する処理を実行していない。このような場合、予め取得された液受け部７４の表面形状のデータをデータ格納部１３６に蓄積しておき、当該データを用いることが可能である。

次に、制御部１００Ａは、ステップＳ０７〜Ｓ１０と同様のステップＳ１１２〜Ｓ１１５を実行し、吐出量の調整を完了する。

２−３ 第２実施形態の効果
以上に説明したように、第２実施形態に係る液処理装置によれば、保持部２１と共に回転し、保持部２１の回転中心からずれた計測領域Ｒ１を通るように設けられた液受け部７４に対し、ノズル６０から液体を吐出すること、液体を計測領域Ｒ１に配置するように、回転駆動部２２により液受け部７４を回転させること、計測領域Ｒ１に配置された液体の表面までの距離を非接触にて計測すること、計測領域Ｒ１に配置された液体の二次元画像を取得すること、液体の表面までの距離と、液体の二次元画像とに基づいて液体の体積を算出すること、を含む吐出量計測方法を実行可能である。

このような吐出量計測方法の実行によっても、第１実施形態における吐出量計測方法と同様に、様々な手作業が削減されるので、ポンプ３０の吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。吐出量の計測用の装置を組み込むことに伴う液処理装置の大型化も抑制できる。

第２実施形態における吐出量計測方法は、液体の表面までの距離と、液体の二次元画像とに基づいて液体の体積を算出することの一例として、次の処理を含む。すなわち、第２実施形態における吐出量計測方法は、液体の表面形状に基づいて液体の体積を算出するのに先立って、変位計７６による計測結果を用いて液体の表面形状の妥当性を検証することを含む。これにより、液体の体積をより高い精度で算出できる。

第２実施形態における吐出量計測方法は、液受け部７４に対し、ノズル６０から液体を吐出した後、液体の表面までの距離を計測する前且つ液体の二次元画像を取得する前に、液受け部７４を振動させることを更に含んでいる。このため、吐出量の計測前に液受け部７４上の液体の形状を振動により整えることができる。従って、液体の体積をより高い精度で算出できる。なお、液受け部７４を振動させることを更に含むことは必須ではない。すなわち、加振部７７及び加振制御部１３１は必須ではない。

３．第３実施形態
図１３に示すように、第３実施形態は、第２実施形態の制御部１００Ａを制御部１００Ｂに置き換えたものである。

３−１ 液処理装置
塗布ユニットＵ３及び制御部１００Ｂは、第３実施形態に係る液処理装置を構成する。制御部１００Ｂは、制御部１００Ａの検証処理部１３５を補正処理部１４１に置き換えたものである。

補正処理部１４１は、上記表面高さＨ１，Ｈ２を算出し、表面高さＨ１，Ｈ２に基づいて上記表面形状のデータを補正する。補正処理部１４１は、補正した表面形状のデータをデータ格納部１３６に格納する。

３−２ 吐出量計測方法
続いて、液処理装置により実行される吐出量調整方法について説明する。図１４に示すように、制御部１００Ｂは、まず上述したステップＳ１０１〜ステップＳ１０７と同様のステップＳ２０１〜Ｓ２０７を実行する。

次に、制御部１００ＢはステップＳ２０８〜Ｓ２１０を実行する。ステップＳ２０８では、ステップＳ２０６において算出された表面形状に基づいて、補正処理部１４１が液体の表面高さＨ１を算出する。ステップＳ２０９では、ステップＳ２０７における変位計７６の計測結果に基づいて、補正処理部１４１が液体の表面高さＨ２を算出する。

ステップＳ２１０では、補正処理部１４１が、画像処理部１３３により算出された表面形状のデータを表面高さＨ１，Ｈ２に基づいて補正する。一例として、補正処理部１４１は、表面高さＨ１を表面高さＨ２に一致させるように、上記表面形状のデータを補正する。より具体的に、補正処理部１４１は、例えば表面高さＨ１に対する表面高さＨ２の比率を補正比率として算出し、液体の表面全域の高さが当該補正比率を乗じた値となるように、表面形状のデータを補正する。

次に、制御部１００Ｂは、ステップＳ１１１と同様のステップＳ２１１を実行する。ステップＳ２１１において、吐出量算出部１１９は、ステップＳ１０６により算出された液体の表面形状に代えて、ステップＳ２１０により補正された液体の表面形状を用いる。

次に、制御部１００Ａは、ステップＳ１１２〜Ｓ１１５と同様のステップＳ２１２〜Ｓ２１５を実行し、吐出量の調整を完了する。

３−３ 請求項３の効果
以上に説明したように、第３実施形態に係る液処理装置によっても、第２実施形態と同様に、保持部２１と共に回転し、保持部２１の回転中心からずれた計測領域Ｒ１を通るように設けられた液受け部７４に対し、ノズル６０から液体を吐出すること、液体を計測領域Ｒ１に配置するように、回転駆動部２２により液受け部７４を回転させること、計測領域Ｒ１に配置された液体の表面までの距離を非接触にて計測すること、計測領域Ｒ１に配置された液体の二次元画像を取得すること、液体の表面までの距離と、液体の二次元画像とに基づいて液体の体積を算出すること、を含む吐出量計測方法を実行可能である。

従って、第３実施形態に係る吐出量計測方法によっても様々な手作業が削減されるので、ポンプ３０の吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。吐出量の計測用の装置を組み込むことに伴う液処理装置の大型化も抑制できる。

第３実施形態における吐出量計測方法は、液体の表面までの距離と、液体の二次元画像とに基づいて液体の体積を算出することの一例として、次の処理を含む。すなわち、第３実施形態における吐出量計測方法は、液体の表面形状に基づいて液体の体積を算出するのに先立って、変位計７６による計測結果を用いて液体の表面形状を補正することを含む。これにより、液体の体積をより高い精度で算出できる。

以上、実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

各実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。例えば、変位計７６を第１実施形態に追加してもよい。この場合、レーザ照射部７１及び撮像部７２を用いて算出された液体の表面形状と、変位計７６による計測結果とを組み合わせて用いることで、液体の体積をより正確に計測できる。

加振部７７及び加振制御部１３１を第１実施形態に追加してもよい。この場合、第１実施形態における吐出量計測方法は、液受け部７４に対し、ノズル６０から液体を吐出した後、計測領域Ｒ１の二次元画像を取得する前に、液受け部７４を振動させることを更に含んでもよい。

第２実施形態の検証処理部１３５と、第３実施形態の補正処理部１４１とを組み合わせて用いてもよい。例えば、検証処理部１３５により表面形状の妥当性を検証した後に、補正処理部１４１による表面形状の補正を実行してもよい。この場合、液体の体積をより正確に計測できる。

Ｕ１，Ｕ３…塗布ユニット、２１…保持部、２２…回転駆動部、６０…ノズル、７１…レーザ照射部、７２，７５…撮像部、７３…計測治具、７４…液受け部、７６…変位計、７７…加振部、１００，１００Ａ，１００Ｂ…制御部、ＣＬ…回転中心、ＬＢ１…レーザ光。

Claims (13)

1. 基板を保持する保持部と、
   前記保持部を回転させる回転駆動部と、
   液体を送出するポンプと、
   前記ポンプから送出された前記液体を前記基板上に吐出するノズルと、
   前記保持部の回転中心からずれた計測領域にレーザ光を照射するレーザ照射部と、
   前記計測領域の二次元画像を取得する撮像部と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記保持部と共に回転し、前記保持部の回転中心からずれた計測領域を通るように設けられた液受け部に対し、前記ノズルから前記液体を吐出するようにポンプ３０を制御すること、
   前記液体の複数個所にレーザ光を照射するように、前記計測領域にレーザ光を照射するようにレーザ照射部を制御し、前記回転駆動部により前記液受け部を回転させるように前記回転駆動部を制御すること、
   前記液体に対する前記レーザ光の照射箇所ごとに、前記計測領域の二次元画像を取得するように撮像部を制御すること、
   前記二次元画像に基づいて前記液体の表面形状を算出すること、
   前記液体の表面形状に基づいて前記液体の体積を算出すること、を実行するように構成されている液処理装置。
2. 前記計測領域の表面までの距離を非接触にて計測する変位計を更に備える、請求項１記載の液処理装置。
3. 前記保持部により保持可能な基板状を呈し、凹状を呈する液受け部を表面に有する計測治具を更に備え、
   前記液受け部は、前記保持部に保持された前記計測治具の回転に応じて前記計測領域を通る位置に設けられ、前記ノズルから吐出された前記液体を支持する、請求項１又は２記載の液処理装置。
4. 前記計測治具は、前記保持部の回転中心を囲むように並ぶ複数の前記液受け部を有する、請求項３記載の液処理装置。
5. 前記計測治具を振動させる加振部を更に備える、請求項３又は４記載の液処理装置。
6. 基板を保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転駆動部と、液体を前記基板上に吐出するノズルとを備える液処理装置において前記液体の吐出量を計測する方法であって、
   前記保持部と共に回転し、前記保持部の回転中心からずれた計測領域を通るように設けられた液受け部に対し、前記ノズルから前記液体を吐出すること、
   前記液体の複数個所にレーザ光を照射するように、前記計測領域にレーザ光を照射し、前記回転駆動部により前記液受け部を回転させること、
   前記液体に対する前記レーザ光の照射箇所ごとに、前記計測領域の二次元画像を取得すること、
   前記二次元画像に基づいて前記液体の表面形状を算出すること、
   前記液体の表面形状に基づいて前記液体の体積を算出すること、を含む吐出量計測方法。
7. 前記液受け部に前記液体を吐出する前に、
   前記液受け部の複数個所にレーザ光を照射するように、前記計測領域にレーザ光を照射し、前記回転駆動部により前記液受け部を回転させること、
   前記液受け部に対する前記レーザ光の照射箇所ごとに、前記計測領域の二次元画像を取得すること、
   前記二次元画像に基づいて前記液受け部の表面形状を算出すること、を更に含み、
   前記液受け部の前記表面形状及び前記液体の前記表面形状に基づいて前記液体の体積を算出する、請求項６記載の吐出量計測方法。
8. 前記液体の表面の少なくとも一部の基準形状を取得し、前記表面形状の算出結果と前記基準形状との差異に基づいて当該算出結果の採用可否を決定することを更に含む、請求項６又は７記載の吐出量計測方法。
9. 前記液体の少なくとも一部について、前記レーザ光の照射、前記二次元画像の取得及び前記表面形状の算出を複数回行い、いずれかの算出結果に対して、当該算出結果の直前又は直後における一つ又は複数の算出結果を前記基準形状として用い、当該算出結果と当該基準形状との差異が許容範囲内である場合に当該算出結果を採用する、請求項８記載の吐出量計測方法。
10. 前記液体に対する前記レーザ光の照射及び前記二次元画像の取得を行う際には前記液受け部の回転を停止させる、請求項６〜９のいずれか一項記載の吐出量計測方法。
11. 前記液受け部を一定速度で回転させながら、前記液体に対する前記レーザ光の照射及び前記二次元画像の取得を行う、請求項６〜１０のいずれか一項記載の吐出量計測方法。
12. 前記液受け部に対し、前記ノズルから前記液体を吐出した後、前記計測領域の二次元画像を取得する前に、前記液受け部を振動させることを更に含む、請求項６〜１１のいずれか一項記載の吐出量計測方法。
13. 請求項６〜１２のいずれか一項記載の吐出量計測方法を装置に実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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