JP6918657B2 - 基板観察装置、塗布装置および位置決め方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を観察光学系を介して観察する基板観察装置、基板に塗布材料を塗布する塗布装置、および位置決め方法に関する。

従来、先端径が数１０μｍの塗布針を用いて、微細なパターンの欠陥部分を修正する塗布装置が知られている（特開２００７−２６８３５４号公報（特許文献１）、特開２００９−１２２２５９号公報（特許文献２）、特開２００９−２３７０８６号公報（特許文献３））。塗布針を用いることにより、比較的粘度の高い材料を塗布することができる。そのため、たとえばＭＥＭＳ（Micro Mechanical Systems）、センサなどの半導体デバイスの電子回路パターン等を形成するために、１０μｍ以上の比較的厚みのある膜の形成にも利用されている。

このような塗布装置は、観察光学系と塗布機構とを備え、観察光学系を介して基板の表面を観察することで欠陥部分の位置を確認した後、当該位置に塗布機構を位置決めしてから塗布機構によって欠陥部分に材料を塗布する。

ところで、塗布針を用いて電子回路パターンを形成する装置は、製造ラインの途中工程に導入されるため、生産効率化のために処理の高速化が望まれる。

特開２００７−３０３８６９号公報（特許文献４）には、作業時間の短縮化を目的として、観察光学系と塗布機構とを備えたパターン修正装置において、処理対象の基板の表面に焦点を合わせる動作を高速化する技術が開示されている。具体的には、パターン修正装置は、基板の表面の複数の点に観察光学系の焦点を合わせたときの観察光学系の複数のＸＹＺ座標を予めそれぞれ記憶する。パターン修正装置は、記憶した複数のＸＹＺ座標に基づいて、基板の表面の所望の点に観察光学系の焦点を合わせるための観察光学系のＸＹＺ座標を求め、求めたＸＹＺ座標に観察光学系を位置決めする。

特開２００７−２６８３５４号公報 特開２００９−１２２２５９号公報 特開２００９−２３７０８６号公報 特開２００７−３０３８６９号公報

しかしながら、特開２００７−３０３８６９号公報に記載の技術では、焦点の合った画像を観察しやすくなるものの、所望の観察対象位置が画像の中心からずれ、観察光学系を精度良く位置決めすることができないことがある。たとえば、座標（１００，１００）の観察対象位置を指定しているにもかかわらず、観察光学系を介して撮影された画像の中心が座標（１００，１００）からずれることがある。

他の問題として、観察光学系を介して基板の表面を観察することで欠陥部分の位置を確認した後、当該位置を塗布対象位置として指定して塗布機構を位置決めしているにもかかわらず、塗布対象位置からずれて塗布材料が塗布されることがある。たとえば、観察光学系を介して撮影された画像の中心（座標（１００，１００））に欠陥部分が見つかったため、当該座標（１００，１００）を塗布対象位置として指定しているにもかかわらず、座標（１００，１００）からずれた位置に塗布されることがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その１つの目的は、観察光学系を精度良く位置決めすることが可能な基板観察装置および観察光学系の位置決め方法を提供することである。さらに、本発明の別の目的は、塗布機構を精度良く位置決めすることが可能な塗布装置および塗布機構の位置決め方法を提供することである。

本開示の基板観察装置は、ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察するための観察光学系と、観察光学系を介して基板の表面を撮影するためのカメラと、指示されたＸＹ座標に従って、観察光学系のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なうための位置決め装置と、基板の表面の観察対象位置のＸＹ座標を観察光学系の指令位置のＸＹ座標として決定する指令位置決定部と、ＸＹ平面内の複数の位置の各々に対応するＸＹ補正量を記憶する記憶部と、観察対象位置に対応するＸＹ補正量を記憶部から参照し、参照したＸＹ補正量を用いて指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標を位置決め装置に指示する補正部とを備える。補正後のＸＹ座標を位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される画像を第１画像とし、指令位置のＸＹ座標を位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される画像を第２画像とする。このとき、ＸＹ補正量は、第１画像の中心と第１画像中の観察対象位置との距離が、第２画像の中心と第２画像中の観察対象位置との距離よりも短くなるように設定される。

好ましくは、ＸＹ補正量は、複数の位置のうちの対応する位置のＸＹ座標を位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される第３画像の中心に対する、第３画像中の対応する位置のＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方のずれ量である。

好ましくは、位置決め装置は、指示されたＺ座標に従って、観察光学系のＺ方向の位置決めを行なう。指令位置決定部は、基板の厚みに応じて予め定めれたＺ座標を指令位置のＺ座標として決定する。記憶部は、複数の位置の各々に対応するＺ補正量を記憶する。補正部は、観察対象位置に対応するＺ補正量を記憶部から参照し、参照したＺ補正量に基づいて指令位置のＺ座標を補正し、補正後のＺ座標を位置決め装置に指示する。Ｚ補正量は、補正後のＺ座標を位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される第４画像のコントラストが、指令位置のＺ座標を位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される第５画像のコントラストよりも高くなるように設定される。

好ましくは、指令位置決定部は、基板の表面内のＵＶ座標系における観察対象位置のＵＶ座標を受けた場合、基板の表面の２点の各々のＵＶ座標とＸＹ座標とに基づいて決定されたＵＶ座標からＸＹ座標への変換式に従って、観察対象位置のＵＶ座標をＸＹ座標に変換し、変換後のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標として決定する。

本開示の位置決め方法は、ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察するための観察光学系と、観察光学系を介して基板の表面を撮影するためのカメラと、指示されたＸＹ座標に従って、観察光学系のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なうための位置決め装置とを備えた基板観察装置における観察光学系の位置決め方法である。この位置決め方法は、ＸＹ平面内の複数の位置の各々とＸＹ補正量とを対応付けた補正マップを生成する工程と、基板の表面の観察対象位置のＸＹ座標を観察光学系の指令位置のＸＹ座標として決定する工程と、観察対象位置に対応するＸＹ補正量を補正マップから参照し、参照したＸＹ補正量に基づいて指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標を位置決め装置に指示する工程とを備える。生成する工程は、複数の位置の各々について、当該位置のＸＹ座標を前記位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される画像を取得し、画像の中心に対する、画像中の当該位置のＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方のずれ量をＸＹ補正量として算出する。

好ましくは、位置決め方法は、複数の位置の各々と、生成する工程において当該位置に対応するＸＹ補正量が算出された最新算出時刻とを対応付けて記憶する工程をさらに備える。指示する工程において観察対象位置に対応するＸＹ補正量を参照した時刻と観察対象位置に対応する最新算出時刻との差が所定時間を超えている場合、観察対象位置について生成する工程が実行される。

本開示の塗布装置は、ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察するための観察光学系と、観察光学系を介して基板の表面を撮影するためのカメラと、基板の表面に塗布材料を塗布するための塗布機構とを備える。観察光学系と塗布機構との相対位置関係は一定である。塗布装置は、さらに、指示されたＸＹ座標に従って、観察光学系および塗布機構のうち指示された一方のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なうための位置決め装置と、基板の表面の塗布対象位置のＸＹ座標を塗布機構の指令位置のＸＹ座標として決定する指令位置決定部と、ＸＹ平面内の複数の位置の各々に対応するＸＹ補正量を記憶する記憶部と、塗布対象位置に対応するＸＹ補正量を記憶部から参照し、参照したＸＹ補正量を用いて指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標と塗布機構とを位置決め装置に指示する補正部とを備える。指令位置のＸＹ座標と観察光学系とを前記位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される画像の中心にある基板の表面の位置を基準位置とする。このとき、ＸＹ補正量は、補正後のＸＹ座標と塗布機構とを位置決め装置に指示した後に塗布機構により基板の表面に前記塗布材料を塗布したときの基板の表面における塗布位置と基準位置との距離が、指令位置のＸＹ座標と塗布機構とを位置決め装置に指示した後に塗布機構により基板の表面に塗布材料を塗布したときの基板の表面における塗布位置と基準位置との距離よりも短くなるように設定される。

好ましくは、ＸＹ補正量は、複数の位置のうちの対応する位置のＸＹ座標と観察光学系とを位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される画像の中心に対する、画像中の塗布材料が塗布された領域のＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方のずれ量である。この画像は、対応する位置のＸＹ座標と塗布機構とを位置決め装置に指示してから塗布機構により塗布材料を塗布させた後に撮影される。

好ましくは、位置決め装置は、指示されたＺ座標に従って、塗布機構および観察光学系のＺ方向の位置決めを行なう。指令位置決定部は、基板の厚みに応じて予め定めれたＺ座標を指令位置のＺ座標として決定する。記憶部は、複数の位置の各々に対応するＺ補正量を記憶する。補正部は、塗布対象位置に対応するＺ補正量を記憶部から参照し、参照したＺ補正量に基づいて指令位置のＺ座標を補正し、補正後のＺ座標を位置決め装置に指示する。Ｚ補正量は、補正後のＺ座標を位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される画像のコントラストが、指令位置のＺ座標を位置決め装置に指示したときにカメラによって撮影される画像のコントラストよりも高くなるように設定される。

好ましくは、指令位置決定部は、基板の表面内のＵＶ座標系における塗布対象位置のＵＶ座標を受けた場合、基板の表面の２点の各々のＵＶ座標とＸＹ座標とに基づいて決定されたＵＶ座標からＸＹ座標への変換式に従って、塗布対象位置のＵＶ座標をＸＹ座標に変換し、変換後のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標として決定する。

本開示の別の位置決め方法は、ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察するための観察光学系と、観察光学系を介して基板の表面を撮影するためのカメラと、基板の表面上に塗布材料を塗布するための塗布機構と、指示されたＸＹ座標に従って、観察光学系および塗布機構のうち指示された一方のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なうための位置決め装置とを備えた塗布装置における前記塗布機構の位置決め方法である。観察光学系と塗布機構との相対位置関係は一定である。この位置決め方法は、ＸＹ平面内の複数の位置の各々とＸＹ補正量とを対応付けた補正マップを生成する工程と、基板の表面の塗布対象位置のＸＹ座標を塗布機構の指令位置のＸＹ座標として決定する工程と、塗布対象位置に対応するＸＹ補正量を補正マップから参照し、参照したＸＹ補正量に基づいて指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標と塗布機構とを位置決め装置に指示する工程とを備える。生成する工程は、複数の位置の各々について、当該位置のＸＹ座標と塗布機構とを位置決め装置に指示した後に塗布機構により基板の表面に塗布材料を塗布する工程と、塗布する工程の後、当該位置のＸＹ座標と観察光学系とを位置決め装置に指示してからカメラによって撮影される画像を取得し、画像の中心に対する、画像中の塗布材料が塗布された領域のＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方のずれ量をＸＹ補正量として算出する工程とを含む。

好ましくは、位置決め方法は、複数の位置の各々と、算出する工程において当該位置に対応するＸＹ補正量が算出された最新算出時刻とを対応付けて記憶する工程をさらに備える。指示する工程において塗布対象位置に対応するＸＹ補正量を参照した時刻と塗布対象位置に対応する最新算出時刻との差が所定時間を超えている場合、塗布対象位置について生成する工程が実行される。

本開示の基板観察装置および観察光学系の位置決め方法によれば、観察光学系を精度良く位置決めすることができる。本開示の塗布装置および塗布機構の位置決め方法によれば、塗布機構を精度良く位置決めすることができる。

実施の形態１に従った液体塗布装置の模式的な斜視図である。 図１に示した液体塗布装置に用いられる塗布機構を示す模式図である。 図２に示した塗布機構の動作にともなう塗布針の位置を説明するための模式的な断面図である。 図１に示すた液体塗布装置が備える制御用コンピュータ１０の内部構成の概略を示す機能ブロック図である。 図４に示す記憶部が記憶する補正マップの一例を示す図である。 図４に示す制御用コンピュータにおける観察光学系の位置決め方法の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１における補正マップの生成処理の流れを示すフローチャートである。 基板の一例を示す図である。 コントラスト値Ｃが最大となる画像の一例を示す図である。 観察光学系の位置決め処理の流れを示すフローチャートである。 図１０に示すステップＳ２４の後に撮影された画像の一例を示す。 補正マップの生成処理と観察光学系の位置決め処理とを並行して行なうときの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る制御用コンピュータの内部構成の概略を示す機能ブロック図である。 図１３に示す制御用コンピュータにおける塗布機構の位置決め方法の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２における補正マップの生成処理の流れを示すフローチャートである。 図１５のステップＳ５０で取得された画像の一例を示す図である。 塗布機構の位置決め処理の流れを示すフローチャートである。 図１７のステップＳ６５の後に、指令位置のＸＹＺ座標と観察光学系とをステージ制御部に指示してから取得された画像の一例を示す。 補正マップの生成処理と塗布機構の位置決め処理とを並行して行なうときの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。また、以下で説明する変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

［実施の形態１］
（塗布装置全体の構成）
図１は、実施の形態１に従った液体塗布装置２００の模式的な斜視図である。図１を参照して、本発明の実施の形態１である液体塗布装置２００は、床面に配置された基台１２と、Ｘ軸ステージ１と、Ｙ軸ステージ２と、Ｚ軸ステージ３と、塗布機構４と、観察光学系６と、観察光学系６に接続されたＣＣＤカメラ７と、制御部１１とを備えている。液体塗布装置２００は、観察光学系６を介して基板の表面を観察する基板観察装置ともいえる。

基台１２の上面には、図１中のＹ軸方向に移動可能に構成されたＹ軸ステージ２が設置されている。具体的には、Ｙ軸ステージ２の下面にガイド部が設置されており、基台１２の上面に設置されたガイドレールに沿って摺動可能に接続されている。また、Ｙ軸ステージ２の下面には、ボールねじが接続されている。ボールねじをモータなどの駆動部材により動作させることにより、Ｙ軸ステージ２はガイドレールに沿って（Ｙ軸方向に）移動可能になっている。また、Ｙ軸ステージ２の上面部は、被塗布物である基板５を搭載する搭載面となっており、ＸＹ平面である。基板５は矩形状である。

基台１２上には、Ｘ軸方向にＹ軸ステージ２のガイドレールを跨ぐように設置された門型の構造体が設けられている。この構造体上には、Ｘ軸方向に移動可能なＸ軸ステージ１が搭載されている。たとえばボールねじを用いてＸ軸方向に移動可能としている。

Ｘ軸ステージ１の移動体には、Ｚ軸ステージ３が搭載されており、このＺ軸ステージ３に塗布機構４および観察光学系６が搭載される。塗布機構４および観察光学系６は、一体となって、Ｚ軸ステージ３とともにＸ方向へ移動可能とされている。Ｚ軸ステージ３は、これらの塗布機構４および観察光学系６をＺ軸方向に移動可能に支持している。塗布機構４と観察光学系６との相対位置関係は、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３の状態にかかわらず常に一定である。

塗布機構４は、塗布ユニットに設けられた塗布針を用いて、ＸＹ平面であるＹ軸ステージ２の上面部に配置された基板５の被塗布面（上面側）に塗布材料を塗布するものである。観察光学系６は、ＸＹ平面に配置された基板５の表面をＺ方向から観察するためのものである。ＣＣＤカメラ７は、観察光学系６を介して基板５の表面の一部の拡大画像を撮影するための部材であり、観察した画像（拡大画像）を電気信号に変換する。

制御部１１は、操作パネル８、モニタ９、制御用コンピュータ１０を備え、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２、Ｚ軸ステージ３、塗布機構４および観察光学系６を制御する。操作パネル８は、制御用コンピュータ１０への指令を入力するために用いられる。モニタ９は、観察光学系６のＣＣＤカメラ７で変換された画像データおよび、制御用コンピュータ１０からの出力データを表示する。

なお、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３は、上記の構成に限定されず、観察光学系６および塗布機構４を基板５に対してＸＹＺ方向に相対的に移動および位置決め可能な構成であればよい。たとえば、塗布機構４および観察光学系６を搭載したＺ軸ステージ３をＸ軸ステージ１に搭載し、さらにＸ軸ステージ１をＹ軸ステージ２に搭載し、Ｚ軸ステージ３をＸＹ方向に移動可能とするガントリー方式と呼ばれる構成でもよい。

（塗布機構の構成）
塗布ユニット２０が設けられている塗布機構４について、図２を参照して説明する。図２は、図１に示した塗布装置に用いられる塗布機構を示す模式図である。図２（Ａ）には正面図が示され、図２（Ｂ）には側面図が示される。

図２に示されるように、塗布機構４は、針移動機構１９と、塗布ユニット２０とを含む。針移動機構１９は、先端２３をテーパ状に先細りさせた１本の塗布針２４を保持する。図２（Ｂ）に示されるように、針移動機構１９は、塗布針２４を保持する塗布針ホルダ１４と、サーボモータ１５と、バネ１６と、カム１７と、カムフォロア１８と、カム連結板２５と、可動部２６と、架台２７と、リニアガイド２８とを含む。

サーボモータ１５は、図１に示したＺ軸方向に沿う方向に回転軸が設けられる。サーボモータ１５の回転軸１５ｂにはカム１７が接続される。カム１７の上部表面には、カムフォロア１８をガイドするスロープ状のカム面１７ａが形成される。そして、サーボモータ１５の駆動により回転軸が回転すると、カム１７は、カム面１７ａを上方に向けた状態で回転する。

カム１７とカムフォロア１８との間には、バネ１６の張力が作用して、可動部２６およびカム連結板２５を介してカムフォロア１８をカム面１７ａに押圧している。このため、サーボモータ１５の回転によりカム１７が回転する際、バネ１６の張力により、カムフォロア１８は、カム面１７ａに押圧されて接触した状態が保たれる。

カムフォロア１８には、カム連結板２５が接続されていて、かつカム連結板２５の反対側の端部は可動部２６に固定される。可動部２６には、下端部に塗布針ホルダ１４が装着され、塗布針ホルダ１４の下側面から１本の塗布針２４が下方に先端２３を向けて保持される。サーボモータ１５の駆動により、カム１７が回転すると、カムフォロア１８の上，下方向の移動に伴って、塗布針２４は上，下方向に往復移動される。

塗布ユニット２０には、容器２１が含まれる。容器２１は、支持部２９によって架台２７に固定される。容器２１には、パターンの描画を行なう際に用いる塗布材料が保持される。また、容器２１の底面部には、貫通孔２２が１つ形成される。図２（Ａ）に示されるように、容器２１の底部に形成された貫通孔２２は、塗布針２４を貫通させて下方へ向けて先端２３を突出させることができる大きさで、かつ、容器２１に保持された塗布材料が垂れ落ちない大きさに設定される。

針移動機構１９によって上，下方向に往復移動される塗布針２４は、貫通孔２２から下向きに移動すると、先端２３の表面に塗布材料を付着させた状態で、貫通孔２２から被塗布物に向けて突出する。

（塗布機構の動作）
図３は、図２に示した塗布機構４の動作にともなう塗布針２４の位置を説明するための模式的な断面図である。制御部１１からの制御信号により、図２に示す塗布機構４のサーボモータ１５は、回転軸１５ｂを回転させてカム１７を回転させる。この結果、カム１７のカム面１７ａは、Ｚ軸方向の高さ位置が変化するため、カム面１７ａと接するカムフォロア１８の高さ位置も変化する。図２（Ａ）に示されるように、カム面１７ａのうち、比較的上方の上側領域１７ｂにカムフォロア１８が近接する状態で塗布針２４は上昇し、比較的下方の下側領域１７ｃにカムフォロア１８が近接する状態で塗布針２４は下降する。これにより、サーボモータ１５を駆動させると、カム１７を介して塗布針２４の先端２３を上，下方向に往復移動させることができる。

たとえば、カムフォロア１８がカム１７のカム面１７ａにおける上側領域１７ｂに接している状態では、図３（Ａ）に示されるように、塗布針２４は、その移動が可能な範囲の上端位置（サーボモータ１５に最も近い位置）に移動している。このとき、塗布針２４の先端２３は、容器２１内に保持されている塗布材料１００内に浸されている。

サーボモータ１５の回転軸１５ｂの回転により、さらにカム１７が回転してカムフォロア１８がカム面１７ａにおける下側領域１７ｃに到達すると、塗布針２４は、図３（Ｂ）のように下端位置に移動する。これにより先端２３は、容器２１の底部に形成された貫通孔２２を貫通して容器２１の底面から下向きに突出する。

なお、塗布機構４は、図２および図３に示す構造に限定されず、たとえば特開２００９−１２２２５９号公報に記載されたように複数の塗布ユニットを含んでもよい（特開２００９−１２２２５９号公報の図２，６，７，１３，１６参照）。さらに、塗布機構４は、塗布針を用いて機構に限定されず、他の機構を用いてもよい。たとえば、塗布機構４は、ディスペンサまたはインクジェットなどの機構を用いてもよい。

（制御用コンピュータの構成）
図４は、制御用コンピュータ１０の内部構成の概略を示す機能ブロック図である。制御用コンピュータ１０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とによって構成される。なお、これらの部位は、内部バスを介して互いに接続される。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭなどに展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御用コンピュータ１０の処理方法が記されたプログラムである。図４に示されるように、制御用コンピュータ１０は、画像取得部１０１と、ステージ制御部１０２と、指令位置決定部１０３と、補正マップ生成部１０４と、記憶部１０５と、補正部１０６とを含む。

画像取得部１０１は、観察光学系６のＣＣＤカメラ７によって撮影された画像を取得する。画像取得部１０１は、取得した画像をモニタ９に表示したり、補正マップ生成部１０４に出力したりする。

ステージ制御部１０２は、Ｘ軸ステージ１とＹ軸ステージ２とＺ軸ステージ３とを制御し、指示されたＸＹＺ座標に従って観察光学系６のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の位置決めを行なう。ここで、ＸＹＺ座標は、Ｙ軸ステージ２の上面部をＸＹ平面とし、当該上面部の法線方向をＺ方向とする座標系によって示される。すなわち、Ｘ軸およびＹ軸は、Ｙ軸ステージ２の上面部に固定される。そのため、ＸＹＺ座標によって、Ｙ軸ステージ２の上面部に対する相対位置を指示することができる。基板５は、Ｙ軸ステージ２の上面部の固定位置に配置される。したがって、ＸＹＺ座標によって、基板５に対する相対位置を指示することができるとも言える。

ステージ制御部１０２は、指示されたＸＹ座標に観察光学系６の光軸が位置し、指示されたＺ座標に観察光学系６の所定位置（たとえばＹ軸ステージ２側の先端位置）が位置するように、Ｘ軸ステージ１とＹ軸ステージ２とＺ軸ステージ３とを制御する。

このように、ステージ制御部１０２は、Ｘ軸ステージ１とＹ軸ステージ２とＺ軸ステージ３とともに、観察光学系６のＸ方向，Ｙ方向およびＺ方向の位置決めを行なうための位置決め装置３０を構成する。

指令位置決定部１０３は、基板５の表面の観察対象位置の指定を受け、観察光学系６の指令位置のＸＹＺ座標を決定する。「指令位置」とは、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３が設計通りに正確に組み付けられていることを前提として、基板５の表面の観察対象位置を観察するための理想的な観察光学系６の相対位置である。指令位置決定部１０３は、観察対象位置のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標とする。さらに、指令位置決定部１０３は、観察光学系６の焦点が基板５の表面に合うように、基板５の厚みに応じて予め定められたＺ座標を指令位置のＺ座標とする。

指令位置決定部１０３は、ユーザが操作パネル８に入力した情報から観察対象位置のＸＹ座標を取得してもよいし、制御用コンピュータ１０に接続された記録媒体から観察対象位置のＸＹ座標を取得してもよい。

指令位置決定部１０３は、補正マップの作成処理のときに、決定した指令位置のＸＹＺ座標を補正マップ生成部１０４に出力する。指令位置決定部１０３は、補正マップの作成処理以外のときに、決定した指令位置のＸＹＺ座標を補正部１０６に出力する。指令位置決定部１０３は、ユーザが操作パネル８に入力した情報に基づいて、補正マップの作成処理を行なうか否かを判断する。もしくは、指令位置決定部１０３は、所定のタイミングのときに補正マップの作成処理を行なうと判断してもよい。

補正マップ生成部１０４は、ＸＹ平面（Ｙ軸ステージ２の上面部）内の複数の位置の各々とＸＹＺ補正量とを対応付けた補正マップを生成し、生成した補正マップを記憶部１０５に格納する。

観察光学系６とＹ軸ステージ２の上面部との相対位置は、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３の、仕上り寸法誤差、組み付け誤差、ピッチング、ヨーイング等によって微妙に変化する。そのため、指令位置決定部１０３が決定した指令位置のＸＹＺ座標に従って観察光学系６を位置決めしたとしても、ＣＣＤカメラ７によって撮影された画像の中心から観察対象位置がずれたり、画像のコントラストが低くなることがある。このような問題を抑制するために、補正マップ生成部１０４により補正マップが生成される。

記憶部１０５は、補正マップ生成部１０４によって生成された補正マップを記憶する。記憶部１０５は、たとえば不揮発性メモリである。

図５は、記憶部１０５が記憶する補正マップの一例を示す図である。図５に示す補正マップには、ＸＹ平面のうち基板５が配置される領域をＭ×Ｎ個の複数の区域に分割したときの、当該複数の区域の各々に対応するＸＹＺ補正量が示される。複数の区域の各々は、（ｉ，ｊ）によって特定される。ｉは、０，１，２，・・・，Ｍ−１のいずれかを取り得る。ｊは、０，１，２，・・・，Ｎ−１のいずれかを取り得る。区域のＸ方向のピッチＬｘは、矩形状の基板５のＸ方向の長さをＷとするとき、Ｌｘ＝Ｗ／Ｍとなる。区域のＹ方向のピッチＬｙは、基板のＹ方向の長さをＨとするとき、Ｌｙ＝Ｈ／Ｎとなる。図５において、ΔｘはＸ補正量を示し、ΔｙはＹ補正量を示し、ΔｚはＺ補正量を示す。また、図５に示す補正マップには、区域ごとに、当該区域にＸＹＺ補正量が設定されているか否かを示すフラグを含む。

図４に戻って、補正部１０６は、観察対象位置に対応するＸＹＺ補正量を補正マップから参照する。補正部１０６は、参照したＸＹＺ補正量に基づいて指令位置のＸＹＺ座標を補正し、補正後のＸＹＺ座標をステージ制御部１０２に指示する。

補正後のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像を第１画像とする。指令位置のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像を第２画像とする。このとき、補正マップに示されるＸＹ補正量は、第１画像の中心と第１画像中の観察対象位置との距離が、第２画像の中心と第２画像中の観察対象位置との距離よりも短くなるように設定される。

さらに、補正マップに示されるＺ補正量は、補正後のＺ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（第４画像）のコントラストが、指令位置のＺ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（第５画像）のコントラストよりも高くなるように設定される。

（観察光学系の位置決め方法）
図６を参照して、制御用コンピュータ１０における観察光学系６の位置決め方法の流れについて説明する。図６は、制御用コンピュータ１０における観察光学系６の位置決め方法の流れを示すフローチャートである。

まずステップＳ１００において、制御用コンピュータ１０は、補正マップを生成する。次にステップＳ２００において、制御用コンピュータは、補正マップを用いて、基板５の表面の観察対象位置に応じた観察光学系６のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の位置決めを行なう。これにより、ユーザは、ＣＣＤカメラ７によって撮影された画像によって、基板５の表面を観察することができる。以下、補正マップの生成処理（ステップＳ１００）および観察光学系６の位置決め処理（ステップＳ２００）の詳細について説明する。

（補正マップの生成処理（ステップＳ１００））
図７を参照して、補正マップの生成処理の流れについて説明する。図７は、補正マップの生成処理の流れを示すフローチャートである。補正マップの生成処理を開始するとき、記憶部１０５が記憶する補正マップの各区域のＸＹＺ補正量およびフラグが全て０に初期化される。

まずステップＳ１１において、基板５がＹ軸ステージ２の上面部の固定位置に配置される。図８は、基板５の一例を示す図である。図８に示されるように、基板５には、複数の円状パターン５０が形成されている。矩形状の基板５は、上面側から見たときに、左下角がＸＹ平面の原点に位置し、下端がＸ軸上に位置し、左端がＹ軸上に位置するように、Ｙ軸ステージ２の固定位置に配置される。

複数の円状パターン５０は、等間隔に形成される。ＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（拡大画像）内に２つ以上の円状パターン５０が含まれないように、複数の円状パターン５０の間隔が設定されている。

ステップＳ１２において、指令位置決定部１０３は、基板５の表面の複数の観察対象位置の指定を受け、当該複数の観察対象位置の各々に応じた観察光学系６の指令位置のＸＹＺ座標を決定する。ここでは、基板５に形成された複数の円状パターン５０（図８参照）の各々の中心が観察対象位置として設定され、指令位置決定部１０３は、複数の円状パターン５０の各々の中心座標を示す座標ファイルを取得する。座標ファイルは、基板５の左下角を原点とし、基板５の下端をＵ軸とし、基板５の左端をＶ軸とするＵＶ座標系における、複数の円状パターン５０の各々の中心の座標を示す。指令位置決定部１０３は、たとえば制御用コンピュータ１０に接続された記録媒体から座標ファイルを取得すればよい。上述したように、基板５は、左下角がＸＹ平面の原点に位置し、下端がＸ軸上に位置し、左端がＹ軸上に位置するように配置される。そのため、ＵＶ座標系はＸＹ座標系と一致する。したがって、円状パターン５０の中心のＵＶ座標は、観察対象位置のＸＹ座標となる。指令位置決定部１０３は、観察対象位置のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標として決定するとともに、基板５の厚みに応じて予め定められたＺ座標を指令位置のＺ座標として決定する。

ステップＳ１３において、補正マップ生成部１０４は、指令位置決定部１０３が決定した１つの指令位置を選択する。選択した指令位置のＸＹＺ座標を（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）とする。

ステップＳ１４において、補正マップ生成部１０４は、選択した指令位置の座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）をステージ制御部１０２に指示する。これにより、ステージ制御部１０２は、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３を制御して、座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）に従って観察光学系６を位置決めする。

ステップＳ１５において、補正マップ生成部１０４は、指令位置のＺ座標ｇｚを含む複数のＺ座標をステージ制御部１０２に順次指示し、Ｚ軸ステージ３を上下移動させる。補正マップ生成部１０４は、複数のＺ座標の各々に対して、Ｚ軸ステージ３が移動した後にＣＣＤカメラ７によって撮影された画像を画像取得部１０１から受ける。

ステップＳ１６において、補正マップ生成部１０４は、画像取得部１０１から受けた複数の画像の各々のコントラスト値Ｃを算出する。そして、補正マップ生成部１０４は、最も大きいコントラスト値Ｃに対応する画像を撮影したときの観察光学系６のＺ座標と、指令位置のＺ座標ｇｚとのずれ量Δｚを、Ｚ補正量として算出する。

たとえば、補正マップ生成部１０４は、以下の式（１）および式（２）に従って、微分値ｄｘ（ｐ，ｑ）、ｄｙ（ｐ，ｑ）を各画素について求める。そして、補正マップ生成部１０４は、以下の式（３）に従って、コントラスト値Ｃを算出する。ここで、ｐは画素の横方向の位置を示し、ｑは画素の縦方向の位置を示し、ｆ（ｐ，ｑ）は画素（ｐ，ｑ）における輝度値を示し、Ｐは画像における横方向の画素数を示し、Ｑは画像における縦方向の画素数を示す。ｓ，ｔは、微分値ｄｘ（ｐ，ｑ）、ｄｙ（ｐ，ｑ）を算出するための参照画素との距離を示し、適宜設定される定数である。画素（ｐ＋ｓ，ｑ）は、画素（ｐ，ｑ）から＋ｓだけ横方向にずれた参照画素であり、画素（ｐ−ｓ，ｑ）は、画素（ｐ，ｑ）から−ｓだけ横方向にずれた参照画素である。画素（ｐ，ｑ＋ｔ）は、画素（ｐ，ｑ）から＋ｔだけ縦方向にずれた参照画素であり、画素（ｐ，ｑ−ｔ）は、画素（ｐ，ｑ）から−ｔだけ縦方向にずれた参照画素である。
ｄｘ（ｐ，ｑ）＝｜２ｆ（ｐ，ｑ）−ｆ（ｐ−ｓ，ｑ）−ｆ（ｐ＋ｓ，ｑ）｜ 式（１）
ｄｙ（ｐ，ｑ）＝｜２ｆ（ｐ，ｑ）−ｆ（ｐ，ｑ−ｔ）−ｆ（ｐ，ｑ＋ｔ）｜ 式（２）

なお、式（１）および式（２）では、画素（ｐ，ｑ）に対して横方向および縦方向にずれた参照画素に基づいて微分値ｄｘ（ｐ，ｑ）、ｄｙ（ｐ，ｑ）がそれぞれ算出されるが、画素（ｐ，ｑ）に対して斜め方向にずれた参照画素に基づいて微分値が算出されてもよい。

ステップＳ１７において、補正マップ生成部１０４は、コントラスト値Ｃが最大となる画像（拡大画像）中の円状パターン５０の位置に基づいて、Ｘ補正量ΔｘとＹ補正量Δｙとを算出する。

図９は、コントラスト値Ｃが最大となる画像の一例を示す図である。補正マップ生成部１０４は、画像の中から円状パターン５０の中心Ｒ１を検出し、画像の中心Ｇに対する円状パターン５０の中心Ｒ１のＸ方向のずれ量ΔｘとＹ方向のずれ量Δｙとを算出する。補正マップ生成部１０４は、算出したずれ量Δｘ，ΔｙをそれぞれＸ補正量、Ｙ補正量として決定する。

補正マップ生成部１０４による円状パターン５０の中心Ｒ１の検出方法としては、公知の画像処理による検出法を用いることができる。たとえば、パターンマッチング法を用いて中心Ｒ１を検出してもよいし、画像を二値化し、その重心を中心Ｒ１として検出してもよい。

ステップＳ１８において、補正マップ生成部１０４は、ステップＳ１６およびステップＳ１７で算出した補正量Δｘ，Δｙ，Δｚに基づいて、記憶部１０５が記憶する補正マップを更新する。

図５に示す補正マップの場合、補正マップ生成部１０４は、ステップＳ１３で選択した指令位置に対応する区域（ｉ，ｊ）を特定する。具体的には、区域のＸ方向のピッチＬｘ（＝Ｗ／Ｍ）を用いて、補正マップ生成部１０４は、指令位置のＸ座標ｇｘをＬｘで除算した商の値（整数値）をｉとする。区域のＹ方向のピッチＬｙ（＝Ｈ／Ｎ）を用いて、補正マップ生成部１０４は、指令位置のＹ座標ｇｙをＬｙで除算した商の値（整数値）をｊとする。これにより、補正マップ生成部１０４は、指令位置に対応する区域（ｉ，ｊ）を特定する。補正マップ生成部１０４は、特定した区域（ｉ，ｊ）に対応する補正量を、ステップＳ１６およびステップＳ１７で算出した補正量Δｘ，Δｙ，Δｚに更新する。このとき、補正マップ生成部１０４は、区域（ｉ，ｊ）に対応するフラグを、補正量を更新したことを示す「１」に変更する。

ステップＳ１９において、補正マップ生成部１０４は、ステップＳ１２で決定された指令位置のうち未選択の指令位置があるか確認する。未選択の指令位置がある場合、処理はステップＳ１３に戻される。未選択の指令位置がない場合、処理は終了する。

（観察光学系６の位置決め処理（ステップＳ２００））
図１０を参照して、観察光学系６の位置決め処理の流れについて説明する。図１０は、観察光学系６の位置決め処理の流れを示すフローチャートである。

ますステップＳ２１において、基板５がＹ軸ステージ２の上面部の固定位置に配置される。このとき、基板５は、上面側から見たときに、左下角がＸＹ平面の原点に位置し、下端がＸ軸上に位置し、左端がＹ軸上に位置するように、Ｙ軸ステージ２の配置される。

ステップＳ２２において、指令位置決定部１０３は、基板５の表面の観察対象位置の指定を受け、観察対象位置に応じて観察光学系６の指令位置のＸＹＺ座標を決定する。観察対象位置とは、たとえば基板５において配線が欠落した位置などである。指令位置決定部１０３は、観察対象位置のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標として決定するとともに、基板５の厚みに応じて予め定められたＺ座標を指令位置のＺ座標として決定する。指令位置のＸＹＺ座標を（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）とする。

ステップＳ２３において、補正部１０６は、観察対象位置（ＸＹ座標（ｇｘ、ｇｙ））に対応する補正量Δｘ，Δｙ，Δｚを、記憶部１０５が記憶する補正マップから参照する。補正部１０６は、参照した補正量Δｘ，Δｙ，Δｚに従って、指令位置のＸＹＺ座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）を補正し、補正後のＸＹＺ座標（ｇｘ＋Δｘ，ｇｙ＋Δｙ，ｇｚ＋Δｚ）を生成する。

ステップＳ２４において、補正部１０６は、補正後のＸＹＺ座標（ｇｘ＋Δｘ，ｇｙ＋Δｙ，ｇｚ＋Δｚ）をステージ制御部１０２に指示する。これにより、ステージ制御部１０２は、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３を制御して、指示された補正後のＸＹＺ座標（ｇｘ＋Δｘ，ｇｙ＋Δｙ，ｇｚ＋Δｚ）に従って観察光学系６を位置決めする。ステップＳ２４により、位置決め処理は終了する。

図１１は、ステップＳ２４の後にＣＣＤカメラ７によって撮影された画像の一例を示す。図１１には、観察対象位置として、基板５の円状パターン５０の中心が設定されたときの画像が示される。図１１に示される画像における、中心Ｇと円状パターン５０の中心Ｒ１との距離は、図９に示される画像における、中心Ｇと円状パターン５０の中心Ｒ１との距離よりも短い。図１１に示される画像は、補正後のＸＹ座標（ｇｘ＋Δｘ，ｇｙ＋Δｙ）をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（第１画像）に対応する。一方、図９に示される画像は、指令位置のＸＹ座標（ｇｘ，ｇｙ）をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（第２画像）に対応する。このように、Ｘ補正量ΔｘおよびＹ補正量Δｙは、第１画像の中心と第１画像中の観察対象位置との距離が、第２画像の中心と第２画像中の観察対象位置との距離よりも短くなるように設定される。

さらに、図１１に示される画像のコントラストは、指令位置のＺ座標ｇｚをステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（第５画像）のコントラストよりも高い。図１１に示される画像は、補正後のＺ座標ｇｚ＋Δｚをステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（第４画像）に対応する。このように、Ｚ補正量Δｚは、第４画像のコントラストが第５画像のコントラストより高くなるように設定される。

（変形例）
上記の説明では、補正マップの生成処理と観察光学系６の位置決め処理とを別のタイミングで行なうものとした。しかしながら、制御用コンピュータ１０は、補正マップの生成処理と観察光学系６の位置決め処理とを並行して行なってもよい。

図１２は、補正マップの生成処理と観察光学系６の位置決め処理とを並行して行なうときの処理の流れを示すフローチャートである。

まずステップＳ３１において、複数の円状パターン５０が形成された基板５がＹ軸ステージ２の上面部の固定位置に配置される。

ステップＳ３２において、指令位置決定部１０３は、基板５の表面の観察対象位置の指定を受け、観察対象位置に応じて観察光学系の指令位置のＸＹＺ座標を決定する。指令位置のＸＹＺ座標を（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）とする。

ステップＳ３３において、指令位置決定部１０３は、補正マップの複数の区域の中から、指令位置のＸＹ座標に対応する区域を特定し、特定した区域のフラグが「０」か否かを確認する。フラグが「０」である場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、ステップＳ３４において補正マップの生成処理が実行される。ステップＳ３４の処理は、図７に示すステップＳ１４〜Ｓ１８の処理と同じである。

フラグが「１」である場合（ステップＳ３３でＮＯ）、または、ステップＳ３４の後、ステップＳ３５，Ｓ３６が行なわれる。ステップＳ３５，Ｓ３６は、それぞれ図１０に示すステップＳ１３，Ｓ１４と同じである。

これにより、観察光学系６の位置決め処理の際に、補正マップにおいてフラグ「０」の区域の補正量を更新することができる。

（利点）
以上のように、実施の形態１に係る液体塗布装置（基板観察装置）２００は、観察光学系６と、ＣＣＤカメラ７と、ステージ制御部１０２と、指令位置決定部１０３と、記憶部１０５と、補正部１０６とを備える。ステージ制御部１０２は、指示されたＸＹ座標に従って、観察光学系６のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なう位置決め装置３０を構成する。指令位置決定部１０３は、基板５の表面上の観察対象位置のＸＹ座標を観察光学系６の指令位置のＸＹ座標として決定する。記憶部１０５は、ＸＹ平面内の複数の位置の各々に対応するＸＹ補正量を記憶する。補正部１０６は、観察対象位置に対応するＸＹ補正量を記憶部１０５から参照し、参照したＸＹ補正量を用いて指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示する。補正後のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像を第１画像とし、指令位置のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像を第２画像とする。このとき、ＸＹ補正量は、第１画像の中心と第１画像中の観察対象位置との距離が、第２画像の中心と第２画像中の観察対象位置との距離よりも短くなるように設定される。

上記の構成により、基板５の表面の観察対象位置を指定して、ＣＣＤカメラ７によって撮影された画像により基板５の表面を観察したとき、観察対象位置が画像の中心付近に存在する。このように、液体塗布装置２００は、観察対象位置を観察する際に、観察光学系６を精度良く位置決めすることができる。

Ｘ補正量ΔｘおよびＹ補正量Δｙは、補正マップの生成処理において指定された円状パターン５０の中心のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（図９参照）（第３画像）に基づいて設定される。すなわち、Ｘ補正量Δｘは、当該画像の中心Ｇに対する、当該画像中の円状パターン５０の中心Ｒ１のＸ座標のずれ量である。同様に、Ｙ補正量Δｙは、当該画像の中心Ｇに対する、当該画像中の円状パターン５０の中心Ｒ１のＹ座標のずれ量である。これにより、観察光学系６の位置決め処理（Ｓ２００）の後にＣＣＤカメラ７によって撮影された画像（図１１参照）において、画像の中心付近に観察対象位置を確認することができる。

さらに、ステージ制御部１０２は、指示されたＺ座標に従って、観察光学系６のＺ方向の位置決めを行なう。指令位置決定部１０３は、基板５の厚みに応じて予め定めれたＺ座標を指令位置のＺ座標として決定する。記憶部１０５は、ＸＹ平面内の複数の位置の各々に対応するＺ補正量を記憶する。補正部１０６は、観察対象位置に対応するＺ補正量を記憶部１０５から参照し、参照したＺ補正量に基づいて指令位置のＺ座標を補正し、補正後のＺ座標を補正後のＸＹ座標とともにステージ制御部１０２に指示する。図７のステップＳ１６の処理のため、Ｚ補正量は、補正後のＺ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（第４画像）のコントラストが、指令位置のＺ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（第５画像）のコントラストよりも高くなるように設定される。

上記の構成により、基板５の表面の観察対象位置を指定したときに、ＣＣＤカメラ７によって撮影された画像のコントラストが高くなる。その結果、基板５の表面を観察しやすくなる。

また、本実施の形態１に係る液体塗布装置２００における観察光学系６の位置決め方法は、第１〜第３工程を備える。第１工程（ステップＳ１１〜Ｓ１９）は、ＸＹ平面内の複数の位置の各々とＸＹ補正量とを対応付けた補正マップを生成する工程である。第２工程（ステップＳ２２）は、基板５の表面上の観察対象位置のＸＹ座標を観察光学系６の指令位置のＸＹ座標として決定する工程である、第３工程（ステップＳ２３、Ｓ２４）は、観察対象位置に対応するＸＹ補正量を補正マップから参照し、参照したＸＹ補正量に基づいて指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示する工程である。第１工程では、複数の位置（円状パターン５０の中心）の各々について、ステップＳ１７が行なわれる。すなわち、円状パターン５０の中心のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像を取得し、取得した画像の中心に対する、画像中の円状パターン５０の中心Ｒ１のＸ方向のずれ量ΔｘをＸ補正量として算出する。同様に、画像の中心に対する、画像中の円状パターン５０の中心Ｒ１のＹ方向のずれ量ΔｙをＹ補正量として算出する。

上記の構成によっても、液体塗布装置２００は、観察対象位置を観察する際に、観察光学系６を精度良く位置決めすることができる。

［実施の形態２］
実施の形態２に係る液体塗布装置は、実施の形態１に係る液体塗布装置２００の変形例である。上記の実施の形態１では、補正マップを用いて補正されたＸＹＺ座標に基づいて観察光学系６の位置決めを行なった。これに対して、実施の形態２では、補正マップを用いて補正されたＸＹＺ座標に基づいて塗布機構４の位置決めを行なう。

（制御用コンピュータの構成）
図１３は、実施の形態２に係る制御用コンピュータ１０ａの構成を示す機能ブロック図である。実施の形態２に係る液体塗布装置は、実施の形態１に係る液体塗布装置２００と比較して、制御用コンピュータ１０の代わりに図１１に示す制御用コンピュータ１０ａを備える点でのみ相違する。図１３に示されるように、制御用コンピュータ１０ａは、画像取得部１０１と、ステージ制御部１０２ａと、指令位置決定部１０３ａと、補正マップ生成部１０４ａと、記憶部１０５と、補正部１０６ａと、塗布機構制御部１０７とを備える。画像取得部１０１および記憶部１０５については、実施の形態１と同様の機能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

ステージ制御部１０２ａは、Ｘ軸ステージ１とＹ軸ステージ２とを制御し、指示されたＸＹ座標に従って、観察光学系６および塗布機構４のうち指示された一方のＸ方向およびＹ方向を位置決めする。具体的には、ステージ制御部１０２ａは、観察光学系６が指示された場合、指示されたＸＹ座標に観察光学系６の光軸が位置するように、Ｘ軸ステージ１とＹ軸ステージ２とを制御する。ステージ制御部１０２ａは、塗布機構４が指示された場合、指示されたＸＹ座標に塗布機構４の塗布針２４の軸が位置するように、Ｘ軸ステージ１とＹ軸ステージ２とを制御する。さらに、ステージ制御部１０２ａは、Ｚ軸ステージ３を制御し、指示されたＺ座標に従って観察光学系６および塗布機構４のＺ方向を位置決めする。

上述したように、観察光学系６と塗布機構４とは、一体となってＺ軸ステージ３に搭載される。そのため、塗布機構４と観察光学系６との相対位置関係は、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３の状態にかかわらず常に一定である。塗布機構４の塗布針２４の軸は、観察光学系６の光軸からＸ方向にΔｕｘ、Ｙ方向にΔｕｙだけずれている。そのため、ＸＹ座標（ｇｘ，ｇｙ）と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した場合の基板５に対する観察光学系６および塗布機構４の相対位置は、ＸＹ座標（ｇｘ＋Δｕｘ，ｇｙ＋Δｕｙ）と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示した場合の基板５に対する観察光学系６および塗布機構４の相対位置と同じである。

さらに、塗布機構４が基板５に対して塗布材料を塗布可能な位置にあるとき、観察光学系６の焦点が基板５に合うように、塗布機構４と観察光学系６とのＺ方向の相対位置関係が設定されている。

ステージ制御部１０２ａは、塗布機構４が指示された場合に限り、指示されたＸＹＺ座標に従ってＸ軸ステージ１とＹ軸ステージ２とＺ軸ステージ３とを制御した後に、塗布機構制御部１０７に塗布指示を出力する。

このように、ステージ制御部１０２ａは、Ｘ軸ステージ１とＹ軸ステージ２とＺ軸ステージ３とともに、観察光学系６または塗布機構４のＸ方向，Ｙ方向およびＺ方向の位置決めを行なうための位置決め装置３０ａを構成する。

指令位置決定部１０３ａは、基板５の表面の塗布対象位置に応じた塗布機構４の指令位置のＸＹＺ座標を決定する。実施の形態２における「指令位置」とは、基板５の表面の塗布対象位置に塗布材料を塗布するための理想的な塗布機構４の相対位置である。指令位置決定部１０３ａは、塗布対象位置のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標とし、基板５の厚みに応じて予め定められたＺ座標を指令位置のＺ座標とする。

指令位置決定部１０３ａは、補正マップの作成処理のときに、操作パネル８に入力された情報から塗布対象位置のＸＹ座標を取得してもよいし、制御用コンピュータ１０ａに接続された記録媒体から塗布対象位置のＸＹ座標を取得してもよい。指令位置決定部１０３ａは、補正マップの作成処理以外のときに、観察光学系６を介して画像取得部１０１が取得した画像上で確認された欠陥部分の位置のＸＹ座標を、塗布対象位置のＸＹ座標として取得する。

指令位置決定部１０３ａは、実施の形態１の指令位置決定部１０３と同様に、補正マップの作成処理のときに、決定した指令位置のＸＹＺ座標を補正マップ生成部１０４ａに出力する。指令位置決定部１０３ａは、補正マップの作成処理以外のときに、決定した指令位置のＸＹＺ座標を補正部１０６ａに出力する。

補正マップ生成部１０４ａは、ＸＹ平面内の複数の位置の各々と補正量とを対応付けた補正マップを生成し、生成した補正マップを記憶部１０５に格納する。

上述したように、観察光学系６を介して基板５の表面を観察することで欠陥部分の位置を確認した後、当該位置を塗布対象位置として指定して塗布機構４を位置決めしているにもかかわらず、塗布対象位置からずれて塗布座標が塗布されることがある。これは、観察光学系６の光軸と塗布機構４の塗布針２４の軸とが離れていることと、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３の、仕上り寸法誤差、組み付け誤差、ピッチング、ヨーイング等の影響とに起因する。このような問題を抑制するために、補正マップ生成部１０４ａにより補正マップが生成される。

補正部１０６ａは、補正マップに従って、指令位置決定部１０３ａから受けた指令位置のＸＹＺ座標を補正し、補正後のＸＹＺ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示する。

指令位置のＸＹ座標と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像の中心にある基板５の表面の位置を基準位置とする。さらに、補正後のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布機構４により基板５の表面に塗布材料を塗布したときの基板５の表面における塗布位置と基準位置との距離を距離Ａとする。指令位置のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布機構４により基板５の表面に塗布材料を塗布したときの基板５の表面における塗布位置と基準位置との距離を距離Ｂとする。このとき、補正マップに示されるＸＹ補正量は、距離Ａが距離Ｂよりも短くなるように設定される。

さらに、補正マップに示されるＺ補正量は、補正後のＺ座標をステージ制御部１０２ａに指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像のコントラストが、指令位置のＺ座標をステージ制御部１０２ａに指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像のコントラストよりも高くなるように設定される。

塗布機構制御部１０７は、ステージ制御部１０２ａから塗布指示を受けたとき、塗布針２４を下降させるように塗布機構４を制御し、基板５の表面上に塗布材料を塗布させる。

（塗布機構の位置決め方法）
図１４を参照して、制御用コンピュータ１０ａにおける塗布機構４の位置決め方法の流れについて説明する。図１４は、制御用コンピュータ１０ａにおける塗布機構４の位置決め方法の流れを示すフローチャートである。

まずステップＳ４００において、制御用コンピュータ１０ａは、補正マップを生成する。次にステップＳ６００において、制御用コンピュータ１０ａは、補正マップを用いて、基板５の表面の塗布対象位置に応じた塗布機構４のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の位置決めを行なう。これにより、塗布機構４は、指定された塗布対象位置に精度良く塗布材料を塗布することができる。以下、補正マップの生成処理（ステップＳ４００）および塗布機構４の位置決め処理（ステップＳ６００）の詳細について説明する。

（補正マップの生成処理（ステップＳ４００））
図１５を参照して、補正マップの生成処理の流れについて説明する。図１５は、実施の形態２における補正マップの生成処理の流れを示すフローチャートである。補正マップの生成処理を開始するとき、記憶部１０５が記憶する補正マップの各区域の補正量およびフラグが全て０に初期化される。

まずステップＳ４１において、基板５がＹ軸ステージ２の上面部の固定位置に配置される。基板５は、上面側から見たときに、左下角がＸＹ平面の原点に位置し、下端がＸ軸上に位置し、左端がＹ軸上に位置するように、Ｙ軸ステージ２の配置される。

ステップＳ４２において、指令位置決定部１０３ａは、基板５の表面の複数の塗布対象位置の指定を受け、当該複数の塗布対象位置の各々に応じた塗布機構４の指令位置のＸＹＺ座標を決定する。指令位置決定部１０３ａは、たとえば制御用コンピュータ１０ａに接続された記録媒体から、複数の塗布対象位置の各々の座標を示す座標ファイルを取得する。指令位置決定部１０３ａは、塗布対象位置のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標として決定するとともに、基板５の厚みに応じて予め定められたＺ座標を指令位置のＺ座標として決定する。

ステップＳ４３において、補正マップ生成部１０４ａは、指令位置決定部１０３ａが決定した１つの指令位置を選択する。選択した指令位置のＸＹＺ座標を（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）とする。

ステップＳ４４において、補正マップ生成部１０４ａは、選択した指令位置のＸＹＺ座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示する。これにより、観察光学系６は、指令位置に位置決めされる。なお、観察光学系６は、塗布機構４からＸ方向にΔｕｘ、Ｙ方向にΔｕｙだけずれている。そのため、ＸＹＺ座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示したときの観察光学系６および塗布機構４の位置は、ＸＹＺ座標（ｇｘ−Δｕｘ，ｇｙ−Δｕｙ）と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示したときの観察光学系６および塗布機構４の位置と同じである。

ステップＳ４５において、補正マップ生成部１０４ａは、指令位置のＺ座標ｇｚを含む複数のＺ座標をステージ制御部１０２ａに順次指示し、Ｚ軸ステージ３を上下移動させる。補正マップ生成部１０４ａは、複数のＺ座標の各々に対して、Ｚ軸ステージ３が移動した後にＣＣＤカメラ７によって撮影された画像を画像取得部１０１から受ける。

ステップＳ４６において、補正マップ生成部１０４ａは、画像取得部１０１から受けた複数の画像の各々のコントラスト値Ｃを算出する。そして、補正マップ生成部１０４ａは、最も大きいコントラスト値Ｃに対応する画像を撮影したときの観察光学系６のＺ座標と、指令位置のＺ座標ｇｚとのずれ量Δｚを、Ｚ補正量として算出する。補正マップ生成部１０４ａは、実施の形態１で説明した方法を用いてコントラスト値Ｃを算出すればよい。

ステップＳ４７において、補正マップ生成部１０４ａは、選択した指令位置のＸＹＺ座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示する。これにより、塗布機構４は、指令位置に位置決めされる。なお、ＸＹＺ座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示したときの観察光学系６および塗布機構４の位置は、ＸＹＺ座標（ｇｘ＋Δｕｘ，ｇｙ＋Δｕｙ）と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示したときの観察光学系６および塗布機構４の位置と同じである。その後ステップＳ４８において、塗布機構制御部１０７は、塗布機構４を制御して、基板５の表面に塗布材料を塗布させる。

ステップＳ４９において、補正マップ生成部１０４ａは、指令位置のＸＹＺ座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示する。これにより、観察光学系６は、再度指令位置に位置決めされる。

ステップＳ５０において、補正マップ生成部１０４ａは、画像取得部１０１がＣＣＤカメラ７から取得した画像に基づいて、Ｘ補正量ΔｘとＹ補正量Δｙとを算出する。図１６は、ステップＳ５０で取得された画像の一例を示す図である。図１６に示されるように、画像の中には塗布領域５１が含まれる。ステップＳ５０において、補正マップ生成部１０４ａは、画像の中から塗布領域５１の中心Ｒ２を検出し、画像の中心Ｇに対する塗布領域５１の中心Ｒ２のＸ方向のずれ量ΔｘとＹ方向のずれ量Δｙとを算出する。補正マップ生成部１０４ａは、算出したずれ量Δｘ，ΔｙをそれぞれＸ補正量、Ｙ補正量として決定する。

補正マップ生成部１０４ａによる塗布領域５１の中心Ｒ２の検出方法としては、公知の画像処理による検出法を用いることができる。たとえば、パターンマッチング法を用いて中心Ｒ２を検出してもよいし、画像を二値化し、その重心を中心Ｒ２として検出してもよい。

ステップＳ５１において、補正マップ生成部１０４ａは、ステップＳ４６およびステップＳ５０で算出した補正量Δｘ，Δｙ，Δｚに基づいて、記憶部１０５が記憶する補正マップを更新する。補正マップ生成部１０４ａは、実施の形態１の補正マップ生成部１０４と同様の方法により補正マップを更新すればよい。

ステップＳ５２において、補正マップ生成部１０４ａは、ステップＳ４２で決定された指令位置のうち未選択の指令位置があるか確認する。未選択の指令位置がある場合、処理はステップＳ４３に戻される。未選択の指令位置がない場合、処理は終了する。

（塗布機構４の位置決め処理（ステップＳ６００））
図１７を参照して、塗布機構４の位置決め処理の流れについて説明する。図１７は、塗布機構４の位置決め処理の流れを示すフローチャートである。

ますステップＳ６１において、基板５がＹ軸ステージ２の上面部の固定位置に配置される。このとき、基板５は、上面側から見たときに、左下角がＸＹ平面の原点に位置し、下端がＸ軸上に位置し、左端がＹ軸上に位置するように、Ｙ軸ステージ２の配置される。

ステップＳ６２において、指令位置決定部１０３ａは、基板５の表面の塗布対象位置の指定を受け、塗布対象位置に応じて塗布機構４の指令位置のＸＹＺ座標を決定する。塗布対象位置とは、たとえば基板５において配線が欠落した位置などである。

ユーザは、基板５の表面の観察対象位置のＸＹ座標と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示して観察光学系６を移動させ、ＣＣＤカメラ７によって撮影された画像を観察しながら、基板５の表面に形成された配線パターンの欠陥部分を探索する。ユーザは、画像上の欠陥部分の位置を基板の表面の塗布対象位置として指定する。指令位置決定部１０３ａは、ステージ制御部１０２ａに指示されたＸＹ座標と画像上の指定された位置とから、塗布対象位置のＸＹ座標を算出し、算出したＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標として決定する。さらに、指令位置決定部１０３ａは、基板５の厚みに応じて予め定められたＺ座標を指令位置のＺ座標とする。指令位置のＸＹＺ座標を（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）とする。

ステップＳ６３において、補正部１０６ａは、塗布対象位置に対応する補正量Δｘ，Δｙ，Δｚを、記憶部１０５が記憶する補正マップから参照する。補正部１０６ａは、参照した補正量Δｘ，Δｙ，Δｚに従って、指令位置のＸＹＺ座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）を補正し、補正後のＸＹＺ座標（ｇｘ＋Δｘ，ｇｙ＋Δｙ，ｇｚ＋Δｚ）を生成する。

ステップＳ６４において、補正部１０６ａは、補正後のＸＹＺ座標（ｇｘ＋Δｘ，ｇｙ＋Δｙ，ｇｚ＋Δｚ）と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示する。これにより、ステージ制御部１０２ａは、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３を制御して、指示された補正後のＸＹＺ座標（ｇｘ＋Δｘ，ｇｙ＋Δｙ，ｇｚ＋Δｚ）に従って塗布機構４を位置決めする。

ステップＳ６５において、塗布機構制御部１０７は、塗布機構４を制御して、基板５の表面に塗布材料を塗布させる。これにより、位置決め処理は終了する。

図１８は、ステップＳ６５の後に、指令位置のＸＹＺ座標と観察光学系６とをステージ制御部１０２に指示してから画像取得部１０１によって取得された画像の一例を示す。図１８に示される画像における、中心Ｇ（基準位置）と塗布領域５１の中心Ｒ２との距離は、図１６に示される画像における、中心Ｇと塗布領域５１の中心Ｒ２との距離よりも短い。図１８に示される画像における塗布領域５１は、補正後のＸＹ座標（ｇｘ＋Δｘ，ｇｙ＋Δｙ）と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布された領域である。一方、図１６に示される画像における塗布領域５１は、指令位置のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布された領域である。このように、Ｘ補正量ΔｘおよびＹ補正量Δｙは、補正後のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布機構４により基板５の表面に塗布材料を塗布したときの塗布位置と画像の中心Ｇとの距離が、指令位置のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布機構４により基板５の表面に塗布材料を塗布したときの塗布位置と画像の中心Ｇとの距離よりも短くなるように設定される。

さらに、図１８に示される画像のコントラストは、指令位置のＺ座標をステージ制御部１０２ａに指示したときに撮影される画像のコントラストよりも高い。図１８に示される画像は、補正後のＺ座標ｇｚ＋Δｚと観察光学系６とをステージ制御部１０２に指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像に対応する。このように、Ｚ補正量Δｚは、補正後のＺ座標と観察光学系６とをステージ制御部１０２に指示したときに撮影される画像のコントラストが、指令位置のＺ座標と観察光学系６とをステージ制御部１０２に指示したときに撮影される画像のコントラストよりも高くなるように設定される。

（変形例）
上記の説明では、補正マップの生成処理と塗布機構４の位置決め処理とを別のタイミングで行なうものとした。しかしながら、制御用コンピュータ１０ａは、補正マップの生成処理と塗布機構４の位置決め処理とを並行して行なってもよい。

図１９は、補正マップの生成処理と塗布機構４の位置決め処理とを並行して行なうときの処理の流れを示すフローチャートである。

まずステップＳ７１において、基板５がＹ軸ステージ２の上面部の固定位置に配置される。基板５は、左下角がＸＹ平面の原点に位置し、下辺がＸ軸上に位置し、左辺がＹ軸上に位置するように、Ｙ軸ステージ２の配置される。

ステップＳ７２において、指令位置決定部１０３ａは、基板５の表面の塗布対象位置の指定を受け、塗布対象位置に応じて塗布機構４の指令位置のＸＹＺ座標を決定する。

ステップＳ７３において、指令位置決定部１０３ａは、補正マップの複数の区域の中から、塗布対象位置のＸＹ座標に対応する区域を特定し、特定した区域のフラグが「０」か否かを確認する。フラグが「０」である場合（ステップＳ７３でＹＥＳ）、ステップＳ７４において補正マップの生成処理が実行される。ステップＳ７４の更新処理は、図１５に示すステップＳ４４〜Ｓ５１の処理と同じである。

フラグが「１」である場合（ステップＳ７３でＮＯ）、ステップＳ７５〜Ｓ７７が行なわれる。ステップＳ７５〜Ｓ７７は、それぞれ図１７に示すステップＳ６３〜Ｓ６５と同じである。

これにより、塗布機構４の位置決め処理の際に、補正マップにおいてフラグ「０」の区域の補正量を更新することができる。

（利点）
以上のように、実施の形態２に係る液体塗布装置は、観察光学系６と、ＣＣＤカメラ７と、塗布機構４と、ステージ制御部１０２ａと、指令位置決定部１０３ａと、記憶部１０５と、補正部１０６ａとを備える。ステージ制御部１０２ａは、指示されたＸＹ座標に従って、塗布機構４のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なう位置決め装置３０を構成する。指令位置決定部１０３ａは、基板５の表面上の塗布対象位置のＸＹ座標を塗布機構４の指令位置のＸＹ座標として決定する。記憶部１０５は、ＸＹ平面内の複数の位置の各々に対応するＸＹ補正量を記憶する。補正部１０６ａは、指令位置のＸＹ座標に対応するＸＹ補正量を記憶部１０５から参照し、参照したＸＹ補正量を用いて指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標をステージ制御部１０２ａに指示する。指令位置のＸＹ座標と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像の中心にある基板５の表面の位置を基準位置とする。さらに、補正後のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布機構４により基板５の表面に塗布材料を塗布したときの基板５の表面における塗布位置と基準位置との距離を距離Ａとする。指令位置のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布機構４により基板５の表面に塗布材料を塗布したときの基板５の表面における塗布位置と基準位置との距離を距離Ｂとする。このとき、補正マップに示されるＸＹ補正量は、距離Ａが距離Ｂよりも短くなるように設定される。

上記の構成により、観察光学系６を介して撮影された画像上で塗布対象位置を指定したとしても、指定された塗布対象位置に、塗布機構４を精度良く位置決めすることができる。

Ｘ補正量ΔｘおよびＹ補正量Δｙは、補正マップの生成処理において指定された塗布対象位置のＸＹ座標と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示したときにＣＣＤカメラ７によって撮影される画像（図１６参照）に基づいて設定される。当該画像は、塗布対象位置のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示してから塗布機構４により塗布材料を基板５に塗布させた後に撮影される。Ｘ補正量Δｘは、当該画像の中心Ｇに対する塗布領域５１の中心Ｒ２のＸ座標のずれ量である。同様に、Ｙ補正量Δｙは、当該画像の中心Ｇに対する塗布領域５１の中心Ｒ２のＹ座標のずれ量である。これにより、観察光学系６を介して撮影された画像において塗布対象位置を指定したとき、当該塗布対象位置付近に塗布材料を塗布することができる。

さらに、ステージ制御部１０２ａは、指示されたＺ座標に従って、観察光学系６および塗布機構４のＺ方向の位置決めを行なう。指令位置決定部１０３ａは、基板５の厚みに応じて予め定めれたＺ座標を指令位置のＺ座標として決定する。記憶部１０５は、ＸＹ平面内の複数の位置の各々に対応するＺ補正量を記憶する。補正部１０６ａは、塗布対象位置に対応するＺ補正量を記憶部１０５から参照し、参照したＺ補正量に基づいて指令位置のＺ座標を補正し、補正後のＺ座標をステージ制御部１０２に指示する。図１５のステップＳ４６の処理のため、Ｚ補正量は、補正後のＺ座標をステージ制御部１０２に指示したときに撮影される画像のコントラストが、指令位置のＺ座標をステージ制御部１０２に指示したときに撮影される画像のコントラストよりも高くなるように設定される。

上記の構成により、基板５の表面の観察対象位置を指定したときに、ＣＣＤカメラ７によって撮影された画像のコントラストが高くなる。その結果、基板５の表面を観察しやすくなる。

また、本実施の形態２に係る液体塗布装置における塗布機構４の位置決め方法は、第１〜第３工程を備える。第１工程（ステップＳ４１〜Ｓ５２）は、ＸＹ平面内の複数の位置の各々とＸＹ補正量とを対応付けた補正マップを生成する工程である。第２工程（ステップＳ６２）は、基板５の表面の塗布対象位置のＸＹ座標を観察光学系６の指令位置のＸＹ座標として決定する工程である、第３工程（ステップＳ６３、Ｓ６４）は、塗布対象位置に対応するＸＹ補正量を補正マップから参照し、参照したＸＹ補正量に基づいて指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標をステージ制御部１０２に指示する工程である。第１工程では、ＸＹ平面内の複数の位置（塗布対象位置）の各々について、以下の第４工程と第５工程とが行なわれる。第４工程は、塗布対象位置のＸＹ座標と塗布機構４とをステージ制御部１０２ａに指示した後に塗布機構４により基板５の表面に塗布材料を塗布する工程である。第５工程は、第４工程の後、塗布対象位置のＸＹ座標と観察光学系６とをステージ制御部１０２ａに指示してからＣＣＤカメラ７によって撮影される画像を取得し、当該画像の中心に対する、画像中の塗布領域５１の中心Ｒ２のＸ方向のずれ量ΔｘをＸ補正量として算出する。同様に、画像の中心に対する、画像中の塗布領域５１の中心Ｒ２のＹ方向のずれ量ΔｙをＹ補正量として算出する。

上記の構成によっても、液体塗布装置は、観察光学系６を介して撮影された画像において塗布対象位置が指定されたときに、当該塗布対象位置に塗布材料を塗布することができるように、塗布機構４を精度良く位置決めすることができる。

［実施の形態１，２の変形例］
上記の説明では、補正マップ生成部１０４，１０４ａは、Ｘ補正量、Ｙ補正量およびＺ補正量を算出し、算出した補正量を記憶部１０５に格納した。しかしながら、補正マップ生成部１０４，１０４ａは、Ｘ補正量およびＹ補正量の少なくとも一方を算出し、算出した補正量を記憶部１０５に格納してもよい。もしくは、補正マップ生成部１０４，１０４ａは、Ｘ補正量およびＹ補正量の一方とＺ補正量とを算出し、算出した補正量を記憶部１０５に格納してもよい。これにより、補正マップ生成部１０４，１０４ａおよび補正部１０６，１０６ａの演算量を削減し、位置決め処理を高速化することができる。

上記の説明では、補正マップの区域のＸ方向のピッチＬｘおよびＹ方向のピッチＬｙをそれぞれ一定値とした。しかしながら、ピッチＬｘ，Ｌｙは一定値でなくてもよい。たとえば、基板５の表面のうち高い位置決め精度を必要とする範囲が予めわかっている場合には、当該範囲に属する区域のピッチを他の区域のピッチよりも小さくしてもよい。これにより、当該範囲内を観察対象位置とする場合に観察光学系６の位置決め精度を高めることができる。

Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３の機械的な位置関係は、温度等の影響により、経時変化することがある。そのため、補正マップは、以下のようにして定期的に更新されてもよい。

記憶部１０５は、補正マップの区域ごとに、ＸＹＺ補正量が算出された最新算出時刻ＴＳを記憶する。補正マップ生成部１０４，１０４ａは、ＸＹＺ補正量を算出したときに、当該ＸＹＺ補正量に対応する区域の最新算出時刻ＴＳを更新する。

補正マップ生成部１０４は、補正部１０６がＸＹＺ補正量を参照するたびに、その参照時刻ＴＣと当該ＸＹＺ補正量に対応する区域の最新算出時刻ＴＳとの差ＴＣ−ＴＳが所定時間を超えているか確認する。ＴＣ−ＴＳが所定時間を超えている場合、補正マップ生成部１０４は、ＸＹＺ補正量が参照された区域を更新対象区域として特定する。補正マップ生成部１０４は、更新対象区域について、上記のステップＳ１４〜Ｓ１８の処理を行なうことにより新たなＸＹＺ補正量を算出し、ＸＹＺ補正量を更新する。同様にして、補正マップ生成部１０４ａは、更新対象区域について、上記のステップＳ４４〜Ｓ５１の処理を行なうことにより新たなＸＹＺ補正量を算出し、ＸＹＺ補正量を更新する。これにより、Ｘ軸ステージ１、Ｙ軸ステージ２およびＺ軸ステージ３の機械的な位置関係が経時変化しても、当該経時変化に応じて補正マップも定期的に更新される。

上記の説明では、基板５は、上面側から見たときに、左下角がＸＹ平面の原点に位置し、下端がＸ軸上に位置し、左端がＹ軸上に位置するように、Ｙ軸ステージ２の固定位置に配置されるものとした。これにより、ＵＶ座標系がＸＹ座標系に一致するため、指令位置決定部１０３，１０３ａは、観察対象位置または塗布対象位置のＵＶ座標をそのまま指令位置のＸＹ座標として決定した。

これに対し、基板５がＹ軸ステージ２の固定位置からわずかにずれて配置される場合、指令位置決定部１０３，１０３ａは、以下のようにして指令位置のＸＹ座標を決定すればよい。

指令位置決定部１０３，１０３ａは、ＸＹ座標（０，０）をステージ制御部１０２，１０２ａに指示してから画像取得部１０１により取得された画像の中から、基板５の左下角の位置のＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）を検出する。基板５の左下角の検出には、パターンマッチング法や画像を二値化して重心を求める方法など、画像処理による検出法を用いることができる。指令位置決定部１０３，１０３ａは、画像の中に基板５の左下角を検出できない場合、画像の中に基板５の左下角が検出されるまで、ステージ制御部１０２，１０２ａに指示するＸＹ座標を適宜変更する。

次に、指令位置決定部１０３，１０３ａは、ＸＹ座標（Ｗ，Ｈ）をステージ制御部１０２，１０２ａに指示してから画像取得部１０１により取得された画像の中から、基板５の右上角の位置のＸＹ座標（ｘ２，ｙ２）を検出する。基板５の右上角の検出には、パターンマッチング法や画像を二値化して重心を求める方法など、画像処理による検出法を用いることができる。指令位置決定部１０３，１０３ａは、画像の中に基板５の右上角を検出できない場合、画像の中に基板５の右上角が検出されるまで、ステージ制御部１０２，１０２ａに指示するＸＹ座標を適宜変更する。

基板５の左下角のＵＶ座標は（０，０）である。基板５の右上角のＵＶ座標は（Ｗ，Ｈ）である。Ｗは、矩形状の基板５の横方向の長さであり、Ｈは、基板５の縦方向の長さである。

基板５の左下角のＵＶ座標（０，０）およびＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）と、基板５の右上角のＵＶ座標（Ｗ，Ｈ）およびＸＹ座標（ｘ２，ｙ２）とを以下の式（４）、式（５）に代入し、ｃｏｓθ、ｓｉｎθ、ｘ０、ｙ０を求める。
ｕ＝ｃｏｓθ×ｘ＋ｓｉｎθ×ｙ＋ｘ０・・・式（４）
ｖ＝ｓｉｎθ×ｘ−ｃｏｎθ×ｙ＋ｙ０・・・式（５）
上記の式（４）、式（５）は、ｘｙ座標系からｕｖ座標系への座標変換を示しており、θはｘｙ座標系に対するｕｖ座標系の回転角度、（ｘ０，ｙ０）はｘｙ座標系に対するｕｖ座標系の並進を示す。

ここで、ｃｏｓθ＝ｃ１、ｓｉｎθ＝ｃ２とおくと、式（４）および式（５）を、以下のように書き換えることができる。
ｘ＝ｃ１×ｕ＋ｃ２×ｖ＋ｘ０・・・式（６）
ｙ＝ｃ２×ｕ−ｃ１×ｖ＋ｙ０・・・式（７）
最初に、基板５の左下角のＵＶ座標（０，０）とＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）を式（６）と式（７）に代入し、
ｘ１＝ｃ１×０＋ｃ２×０＋ｘ０
ｙ１＝ｃ２×０−ｃ１×０＋ｙ０
ｘ０＝ｘ１、ｙ０＝ｙ１
を得る。

次に、基板５の右上角のＵＶ座標（Ｗ，Ｈ）とＸＹ座標（ｘ２，ｙ２）を代入し、以下の連立方程式を得る。
ｘ２＝ｃ１×Ｗ＋ｃ２×Ｈ＋ｘ１
ｙ２＝ｃ２×Ｗ−ｃ１×Ｈ＋ｙ１
以上を解くことにより、
ｃ２＝｛Ｈ×（ｘ２−ｘ１）＋Ｗ×（ｙ２−ｙ１）｝／（Ｗ^２＋Ｈ^２）
ｃ１＝（ｃ２×Ｗ＋ｙ１−ｙ２）／Ｈ
を得ることができる。

これら２つの係数ｃ１、ｃ２とＵＶ座標（ｕ，ｖ）とを式（６）と式（７）に代入すれば、回転と並進を補正したＸＹ座標（ｘ，ｙ）に変換することができる。

指令位置決定部１０３は、観察対象位置のＵＶ座標を受けた場合、上記の変換式に従って、観察対象位置のＵＶ座標をＸＹ座標に変換し、変換後のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標として決定する。同様に、指令位置決定部１０３ａは、塗布対象位置のＵＶ座標を受けた場合、上記の変換式に従って、塗布対象位置のＵＶ座標をＸＹ座標に変換し、変換後のＸＹ座標を指令位置のＸＹ座標として決定する。

なお、ここでは、基板５の左下角および右上角を用いて変換式を求めたが、必ずしもこれらを用いる必要はなく、基板５の４つの角の内の２つを用いればよい。もしくは、変換式を求めるために用意された、基板５上の２つのマーク（通常アライメントマークと呼ばれる）または基板５上に形成された２つのパターンを用いて、変換式を求めてもよい。このとき、２つのマークまたは２つのパターンのＵＶ座標は、予め計測されている。

このように、基板５の傾きや位置ズレに応じて、ＵＶ座標をＸＹ座標に変換することにより、基板５を厳密に位置合わせしてＹ軸ステージ２の固定位置にセットする必要がなくなり、作業を効率化することができる。

上記の説明では、補正部１０６は、観察対象位置に対応する区域（ｉ，ｊ）を特定し、特定した区域（ｉ，ｊ）のＸＹＺ補正量を用いて指令位置のＸＹＺ座標を補正した。しかしながら、補正部１０６は、観察対象位置に近い４つの区域を特定し、特定した４つの区域のＸＹＺ補正量を補間演算することにより得られたＸＹＺ補正量を用いて指令位置のＸＹＺ座標を補正してもよい。補正部１０６ａについても同様に、補間演算により得られたＸＹＺ補正量を用いて指令位置のＸＹＺ座標を補正してもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２，３ 軸ステージ、４ 塗布機構、５ 基板、６ 観察光学系、７ ＣＣＤカメラ、８ 操作パネル、９ モニタ、１０，１０ａ 制御用コンピュータ、１１ 制御部
１２ 基台、１４ 塗布針ホルダ、１５ サーボモータ、１５ｂ 回転軸、１６ バネ
１７ カム、１７ａ カム面、１７ｂ 上側領域、１７ｃ 下側領域、１８ カムフォロア、１９ 針移動機構、２０ 塗布ユニット、２１ 容器、２２ 貫通孔、２３ 先端、２４ 塗布針、２５ カム連結板、２６ 可動部、２７ 架台、２８ リニアガイド、２９ 支持部、３０，３０ａ 位置決め装置、５０ 円状パターン、５１ 塗布領域、１０１ 画像取得部、１０２，１０２ａ ステージ制御部、１０３，１０３ａ 指令位置決定部、１０４，１０４ａ 補正マップ生成部、１０５ 記憶部、１０６，１０６ａ 補正部、１０７ 塗布機構制御部、２００ 液体塗布装置。

Claims (8)

1. ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察するための観察光学系と、
   前記観察光学系を介して前記基板の表面を撮影するためのカメラと、
   指示されたＸＹ座標に従って、前記観察光学系のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なうための位置決め装置と、
   前記基板の表面の観察対象位置のＸＹ座標を前記観察光学系の指令位置のＸＹ座標として決定する指令位置決定部と、
   ＸＹ平面内の複数の位置の各々に対応するＸＹ補正量を記憶する記憶部と、
   前記観察対象位置に対応する前記ＸＹ補正量を前記記憶部から参照し、参照した前記ＸＹ補正量を用いて前記指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標を前記位置決め装置に指示する補正部とを備え、
   前記補正後のＸＹ座標を前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される画像を第１画像とし、前記指令位置のＸＹ座標を前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される画像を第２画像とするとき、
   前記ＸＹ補正量は、前記第１画像の中心と前記第１画像中の前記観察対象位置との距離が、前記第２画像の中心と前記第２画像中の前記観察対象位置との距離よりも短くなるように設定され、
   前記位置決め装置は、指示されたＺ座標に従って、前記観察光学系のＺ方向の位置決めを行ない、
   前記指令位置決定部は、前記基板の厚みに応じて予め定めれたＺ座標を前記指令位置のＺ座標として決定し、
   前記記憶部は、前記複数の位置の各々に対応するＺ補正量を記憶し、
   前記補正部は、前記観察対象位置に対応する前記Ｚ補正量を前記記憶部から参照し、参照した前記Ｚ補正量に基づいて前記指令位置のＺ座標を補正し、補正後のＺ座標を前記位置決め装置に指示し、
   前記Ｚ補正量は、前記補正後のＺ座標を前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される第４画像のコントラストが、前記指令位置のＺ座標を前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される第５画像のコントラストよりも高くなるように設定される、基板観察装置。
2. 前記ＸＹ補正量は、前記複数の位置のうちの対応する位置のＸＹ座標を前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される第３画像の中心に対する、前記第３画像中の前記対応する位置のＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方のずれ量である、請求項１に記載の基板観察装置。
3. 前記指令位置決定部は、前記基板の表面内のＵＶ座標系における前記観察対象位置のＵＶ座標を受けた場合、前記基板の表面の２点の各々のＵＶ座標とＸＹ座標とに基づいて決定されたＵＶ座標からＸＹ座標への変換式に従って、前記観察対象位置のＵＶ座標をＸＹ座標に変換し、変換後のＸＹ座標を前記指令位置のＸＹ座標として決定する、請求項１に記載の基板観察装置。
4. ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察するための観察光学系と、
   前記観察光学系を介して前記基板の表面を撮影するためのカメラと、
   指示されたＸＹ座標に従って、前記観察光学系のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なうための位置決め装置とを備えた基板観察装置における前記観察光学系の位置決め方法であって、
   ＸＹ平面内の複数の位置の各々とＸＹ補正量とを対応付けた補正マップを生成する工程と、
   前記基板の表面の観察対象位置のＸＹ座標を前記観察光学系の指令位置のＸＹ座標として決定する工程と、
   前記観察対象位置に対応する前記ＸＹ補正量を前記補正マップから参照し、参照した前記ＸＹ補正量に基づいて前記指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標を前記位置決め装置に指示する工程とを備え、
   前記生成する工程は、前記複数の位置の各々について、当該位置のＸＹ座標を前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される画像を取得し、前記画像の中心に対する、前記画像中の当該位置のＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方のずれ量を前記ＸＹ補正量として算出し、
   前記位置決め方法は、前記複数の位置の各々と、前記生成する工程において当該位置に対応するＸＹ補正量が算出された最新算出時刻とを対応付けて記憶する工程をさらに備え、
   前記指示する工程において前記観察対象位置に対応する前記ＸＹ補正量を参照した時刻と前記観察対象位置に対応する前記最新算出時刻との差が所定時間を超えている場合、前記観察対象位置について前記生成する工程が実行される、位置決め方法。
5. ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察するための観察光学系と、
   前記観察光学系を介して前記基板の表面を撮影するためのカメラと、
   前記基板の表面に塗布材料を塗布するための塗布機構とを備え、
   前記観察光学系と前記塗布機構との相対位置関係は一定であり、さらに、
   指示されたＸＹ座標に従って、前記観察光学系および前記塗布機構のうち指示された一方のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なうための位置決め装置と、
   前記基板の表面の塗布対象位置のＸＹ座標を前記塗布機構の指令位置のＸＹ座標として決定する指令位置決定部と、
   ＸＹ平面内の複数の位置の各々に対応するＸＹ補正量を記憶する記憶部と、
   前記塗布対象位置に対応する前記ＸＹ補正量を前記記憶部から参照し、参照した前記ＸＹ補正量を用いて前記指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標と前記塗布機構とを前記位置決め装置に指示する補正部とを備え、
   前記指令位置のＸＹ座標と前記観察光学系とを前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される画像の中心にある前記基板の表面の位置を基準位置とするとき、
   前記ＸＹ補正量は、前記補正後のＸＹ座標と前記塗布機構とを前記位置決め装置に指示した後に前記塗布機構により前記基板の表面に前記塗布材料を塗布したときの前記基板の表面における塗布位置と前記基準位置との距離が、前記指令位置のＸＹ座標と前記塗布機構とを前記位置決め装置に指示した後に前記塗布機構により前記基板の表面に前記塗布材料を塗布したときの前記基板の表面における塗布位置と前記基準位置との距離よりも短くなるように設定され、
   前記位置決め装置は、指示されたＺ座標に従って、前記塗布機構および前記観察光学系のＺ方向の位置決めを行ない、
   前記指令位置決定部は、前記基板の厚みに応じて予め定めれたＺ座標を前記指令位置のＺ座標として決定し、
   前記記憶部は、前記複数の位置の各々に対応するＺ補正量を記憶し、
   前記補正部は、前記塗布対象位置に対応する前記Ｚ補正量を前記記憶部から参照し、参照した前記Ｚ補正量に基づいて前記指令位置のＺ座標を補正し、補正後のＺ座標を前記位置決め装置に指示し、
   前記Ｚ補正量は、前記補正後のＺ座標を前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される画像のコントラストが、前記指令位置のＺ座標を前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される画像のコントラストよりも高くなるように設定される、塗布装置。
6. 前記ＸＹ補正量は、前記複数の位置のうちの対応する位置のＸＹ座標と前記観察光学系とを前記位置決め装置に指示したときに前記カメラによって撮影される画像の中心に対する、前記画像中の前記塗布材料が塗布された領域のＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方のずれ量であり、
   前記画像は、前記対応する位置のＸＹ座標と前記塗布機構とを前記位置決め装置に指示してから前記塗布機構により前記塗布材料を塗布させた後に撮影される、請求項５に記載の塗布装置。
7. 前記指令位置決定部は、前記基板の表面内のＵＶ座標系における前記塗布対象位置のＵＶ座標を受けた場合、前記基板の表面の２点の各々のＵＶ座標とＸＹ座標とに基づいて決定されたＵＶ座標からＸＹ座標への変換式に従って、前記塗布対象位置のＵＶ座標をＸＹ座標に変換し、変換後のＸＹ座標を前記指令位置のＸＹ座標として決定する、請求項５に記載の塗布装置。
8. ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察するための観察光学系と、
   前記観察光学系を介して前記基板の表面を撮影するためのカメラと、
   前記基板の表面上に塗布材料を塗布するための塗布機構と、
   指示されたＸＹ座標に従って、前記観察光学系および前記塗布機構のうち指示された一方のＸ方向およびＹ方向の位置決めを行なうための位置決め装置とを備えた塗布装置における前記塗布機構の位置決め方法であって、
   前記観察光学系と前記塗布機構との相対位置関係は一定であり、
   ＸＹ平面内の複数の位置の各々とＸＹ補正量とを対応付けた補正マップを生成する工程と、
   前記基板の表面の塗布対象位置のＸＹ座標を前記塗布機構の指令位置のＸＹ座標として決定する工程と、
   前記塗布対象位置に対応する前記ＸＹ補正量を前記補正マップから参照し、参照した前記ＸＹ補正量に基づいて前記指令位置のＸＹ座標を補正し、補正後のＸＹ座標と前記塗布機構とを前記位置決め装置に指示する工程とを備え、
   前記生成する工程は、前記複数の位置の各々について、
   当該位置のＸＹ座標と前記塗布機構とを前記位置決め装置に指示した後に前記塗布機構により前記基板の表面に前記塗布材料を塗布する工程と、
   前記塗布する工程の後、当該位置のＸＹ座標と前記観察光学系とを前記位置決め装置に指示してから前記カメラによって撮影される画像を取得し、前記画像の中心に対する、前記画像中の前記塗布材料が塗布された領域のＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方のずれ量を前記ＸＹ補正量として算出する工程とを含み、
   前記位置決め方法は、前記複数の位置の各々と、前記算出する工程において当該位置に対応する前記ＸＹ補正量が算出された最新算出時刻とを対応付けて記憶する工程をさらに備え、
   前記指示する工程において前記塗布対象位置に対応する前記ＸＹ補正量を参照した時刻と前記塗布対象位置に対応する最新算出時刻との差が所定時間を超えている場合、前記塗布対象位置について前記生成する工程が実行される、位置決め方法。

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