JP7362505B2 - 基板液処理装置及び液体吐出評価方法 - Google Patents

Description

本開示は、基板液処理装置及び液体吐出評価方法に関する。

ノズルを移動させつつノズルから基板に向けて処理液を吐出させる装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３－２５１３３５号公報

基板の液処理を精度良く行う観点からは、ノズルから吐出される処理液を基板の所望位置に着地させることが有利である。基板の所望位置に処理液を精度良く着地させるには、基板に液体を供給するための液体供給部に吐出位置ずれが生じているのか否か、及び、どの程度の吐出位置ずれが生じているのかを把握することが有利である。

本開示は、基板に液体を供給するための液体供給部に生じうる吐出位置ずれに関する情報を得ることができる技術を提供する。

本開示の一態様は、基板を保持する基板保持部と、回転軸線を中心に基板を回転させる回転機構と、基板と異なる温度の液体を吐出する第１液体吐出ノズルと、第１液体吐出ノズルを移動させるノズル移動機構と、を具備する液体供給部と、基板の表面のうちの特定スポットの温度及び特定スポット上の液体の温度のうちの少なくともいずれか一方であるスポット温度を測定する温度測定部と、液体供給部を制御し、第１液体吐出ノズルを移動させつつ第１液体吐出ノズルから基板の表面に向けて液体を吐出させて、基板の表面における液体の着地位置を継続的に変える制御部であって、第１液体吐出ノズルを第１ノズル経路に沿って移動させた場合に温度測定部によって測定されるスポット温度に基づく第１温度情報と、第１液体吐出ノズルを第１ノズル経路とは異なる第２ノズル経路に沿って移動させた場合に温度測定部によって測定されるスポット温度に基づく第２温度情報とを比較することによって、液体供給部の吐出位置ずれ情報を導き出す制御部と、を備える基板液処理装置に関する。

本開示によれば、基板に液体を供給するための液体供給部に生じうる吐出位置ずれに関する情報を得ることができる。

図１は、処理システムの一例の概略を示す図である。 図２は、処理ユニットの一例の概略を示す図である。 図３は、制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。 図４は、基板保持部に保持されている基板の一例を示す上面図である。 図５は、正常な配管の一例を説明するための概略図である。 図６は、配管誤接続の一例を説明するための概略図である。 図７は、液体吐出ノズルの吐出異常の一例を説明するための概略図である。 図８は、吐出位置ずれ量の算出方法の一例を説明するためのグラフである。 図９は、吐出位置ずれ量の算出方法の他の例を説明するためのグラフである。

図１は、処理システム８０の一例の概略を示す図である。図１に示す処理システム８０は、搬入出ステーション９１及び処理ステーション９２を有する。搬入出ステーション９１は、複数のキャリアＣを具備する載置部８１と、第１搬送機構８３及び受渡部８４が設けられている搬送部８２とを含む。各キャリアＣには、複数の基板Ｗが水平状態で収容されている。処理ステーション９２には、搬送路８６の両側に設置されている複数の処理ユニット１０と、搬送路８６を往復移動する第２搬送機構８５とが設けられている。

基板Ｗは、第１搬送機構８３によりキャリアＣから取り出されて受渡部８４に載せられ、第２搬送機構８５によって受渡部８４から取り出される。そして基板Ｗは、第２搬送機構８５によって対応の処理ユニット１０に搬入され、対応の処理ユニット１０において所定の液処理（例えばめっき処理）が施される。その後、基板Ｗは、第２搬送機構８５によって対応の処理ユニット１０から取り出されて受渡部８４に載せられ、その後、第１搬送機構８３によって載置部８１のキャリアＣに戻される。

処理システム８０は制御部９３を備える。制御部９３は、例えばコンピュータによって構成され、演算処理部及び記憶部を具備する。制御部９３の記憶部には、処理システム８０で行われる各種処理のためのプログラム及びデータが記憶される。制御部９３の演算処理部は、記憶部に記憶されているプログラムを適宜読み出して実行することにより、処理システム８０の各種デバイスを制御して各種処理を行う。

制御部９３の記憶部に記憶されるプログラム及びデータは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、例えばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）及びメモリカードなどがある。

図２は、処理ユニット１０の一例の概略を示す図である。

処理ユニット１０は、制御部９３（図１参照）とともに基板液処理装置を構成し、基板保持部１１、回転駆動部１２、液体供給部１５、温度測定部２０、カップ構造体２１、不活性ガス供給部２２及び処理チャンバー２３を備える。基板保持部１１、回転駆動部１２、液体供給部１５、温度測定部２０及びカップ構造体２１は、処理チャンバー２３の内側に設置されている。不活性ガス供給部２２は、不活性ガス（例えば窒素）を処理チャンバー２３内に供給する。

基板保持部１１は、第２搬送機構８５（図１参照）を介して供給される基板Ｗを保持する。図示の基板保持部１１は基板Ｗの裏面を吸着保持するバキューム方式を採用するが、基板保持部１１は他の方式（例えばメカニカルチャック方式）によって基板Ｗを保持してもよい。回転駆動部１２は、基板保持部１１に回転動力を与えて、基板保持部１１に保持されている基板Ｗを基板保持部１１とともに回転させる。図示の回転駆動部１２は、回転軸線Ａ１上に延在し且つ先端部に基板保持部１１が固定的に取り付けられている回転駆動軸と、回転軸線Ａ１を中心に回転駆動軸を回転させる回転駆動本体部とを具備する。このように図示の例では、基板保持部１１及び回転駆動部１２によって、回転軸線Ａ１を中心に基板Ｗを回転させる回転機構１３の少なくとも一部が構成されている。

液体供給部１５は、ノズル駆動部１６、駆動アーム１７、吐出ヘッド１８及び液体吐出ノズル１９を備える。ノズル駆動部１６は、旋回軸線Ａ２上に延在し且つ先端部に駆動アーム１７が固定的に取り付けられている旋回駆動軸と、旋回軸線Ａ２を中心に旋回駆動軸を回転させる旋回駆動本体部とを具備する。駆動アーム１７の一端側には、ノズル駆動部１６の旋回駆動軸が取り付けられており、駆動アーム１７の他端側には吐出ヘッド１８が取り付けられている。吐出ヘッド１８には液体吐出ノズル１９が設けられている。吐出ヘッド１８を介して駆動アーム１７に取り付けられている液体吐出ノズル１９は、駆動アーム１７及び吐出ヘッド１８とともに旋回軸線Ａ２を中心に移動する。このように図示の例では、ノズル駆動部１６及び駆動アーム１７によって、液体吐出ノズル１９を移動させるノズル移動機構の少なくとも一部が構成されている。

液体吐出ノズル１９は、液体供給管（後述の図５及び図６に示す第１液体供給管３３ａ及び第２液体供給管３３ｂ参照）を介して液体タンク（図示省略）から供給される液体を吐出する。液体供給管は、駆動アーム１７及び吐出ヘッド１８を通って液体吐出ノズル１９につながっており、制御部９３（図１参照）の制御下で液体供給管内の液体の流れをコントロールする弁等のデバイスが取り付けられている。

液体供給部１５が有する液体吐出ノズル１９の数は限定されない。図２には一つの液体吐出ノズル１９のみが図示されているが、液体供給部１５は２以上の液体吐出ノズル１９（後述の図５及び図６に示す第１液体吐出ノズル１９ａ及び第２液体吐出ノズル１９ｂ参照）を具備していてもよい。一例として、めっき液等の処理液を吐出する液体吐出ノズル、純水（ＤＩＷ）等のリンス液を吐出する液体吐出ノズル、及び基板の洗浄に用いられる洗浄液を吐出する液体吐出ノズルが、吐出ヘッド１８に設けられていてもよい。

本実施形態の液体吐出ノズル１９は、基板Ｗと異なる温度の液体を吐出することができる。すなわち液体吐出ノズル１９は、基板Ｗよりも高い又は低い温度の液体を吐出することができる。基板Ｗは、通常は、処理チャンバー２３内の温度（すなわち環境温度）と同じ温度を有する。例えば環境温度が常温（５～３５℃）の場合、液体吐出ノズル１９は、常温よりも高い又は低い温度の液体を吐出することができる。液体吐出ノズル１９から吐出される液体の温度を調整する方法は限定されない。典型的には、液体吐出ノズル１９に接続される液体供給管及び／又は液体タンクに設けられる温度調整器（例えば制御部９３の制御下で駆動される加熱器及び／又は冷却器）によって、液体吐出ノズル１９から吐出される液体の温度を調整することができる。

温度測定部２０は、基板保持部１１により保持されている基板Ｗの温度を測定する。温度測定部２０は、典型的には赤外線センサを具備する非接触式の温度測定デバイスであり、基板保持部１１に保持されている基板Ｗの表面（特に液体吐出ノズル１９から吐出された液体が載せられる上面）の温度を測定する。より厳密には、温度測定部２０は、基板Ｗの表面に液体が載せられていない場合には基板Ｗの表面の温度を測定し、基板Ｗの表面（特に測定対象箇所）に液体が載せられている場合には基板Ｗの表面上の液体の温度を測定する。本実施形態の温度測定部２０は、基板Ｗの表面（上面）のうちの一部領域（以下「特定スポット」とも称する）の温度及び特定スポット上の液体の温度のうちの少なくとも一方であるスポット温度を測定する。すなわち基板Ｗの表面の特定スポット上に液体が存在しない場合、温度測定部２０は、特定スポット自体（すなわち基板Ｗ自体）の温度をスポット温度として測定する。一方、特定スポット上に液体が存在している場合、温度測定部２０は、特定スポット上の液体の温度をスポット温度として測定する。

温度測定部２０の測定対象は、基板Ｗの表面の一部のみであってもよいし、基板Ｗの表面の全部であってもよい。温度測定部２０は、基板Ｗの上面のうちの特定スポットのみを測定対象としてもよいし、基板Ｗの上面のうち特定スポットを含み且つ特定スポットよりも広い範囲を測定対象としてもよい。温度測定部２０が「基板Ｗの表面のうち特定スポットを含み且つ特定スポットよりも広い範囲」を測定する場合、制御部９３は、温度測定部２０の測定結果を解析することによってスポット温度を取得してもよい。図示の温度測定部２０は基板Ｗの上方から外れた位置に設置されているが、温度測定部２０の設置位置は限定されず、基板Ｗの直上に温度測定部２０が配置されていてもよい。

後述のように、温度測定部２０は、基板Ｗが回転している状態で、スポット温度を取得する。したがって特定スポットを構成する基板Ｗの一部領域は、基板Ｗの回転状態に応じて変わりうる。すなわち基板Ｗのうち「特定スポットに対応する温度測定部２０の測定範囲に含まれる一部領域」が特定スポットを構成するが、この特定スポットに対応する基板Ｗの一部領域は、基板Ｗの回転状態に応じて変わりうる。

カップ構造体２１は、リング状の平面形状を有し、基板保持部１１に保持されている基板Ｗを取り囲むように設けられている。カップ構造体２１は、基板Ｗから飛散した液体を受け止めてドレンダクト（図示省略）に案内したり、基板Ｗの周囲の気体が拡散するのを防ぐように気体の流れを整えたりする。カップ構造体２１の具体的な構成は限定されない。例えば、カップ構造体２１は、主として液体を案内するためのカップと、主として気体の流れを整えるためのカップとを、別体として有していてもよい。

処理ユニット１０は、上述されていない他のデバイスを更に具備していてもよい。例えば、処理チャンバー２３内から気体を排出するための排気デバイスや、基板Ｗから落下（飛散）した液体を処理チャンバー２３内から排出するための排液デバイスが設けられていてもよい。また基板Ｗ上の液体を加熱して基板Ｗの液処理を促進するための加熱装置が設けられていてもよい。

図３は、制御部９３の機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示される各ブロック（特に制御部９３が有する各ブロック）は、任意のハードウェア及び／又はソフトウェアによって構成可能であり、単一のデバイスによって構成されていてもよいし、２以上のデバイスが組み合わされて構成されていてもよい。また図３に示される２以上のブロックが共通のデバイスによって構成されていてもよい。

制御部９３には、例えば基板保持部１１、回転駆動部１２、液体供給部１５、温度測定部２０及び出力部３０が接続されている。制御部９３は、制御部９３に接続される各種デバイスの駆動制御を行う制御駆動部９４、後述の吐出位置ずれ情報を導き出す評価部９５、及び各種のデータ及びプログラムが記憶される記憶部９６を含む。

制御駆動部９４は、基板保持部１１を制御して、基板保持部１１における基板Ｗの保持及び解放を行う。また制御駆動部９４は、回転駆動部１２を制御して、基板保持部１１及び基板保持部１１に保持されている基板Ｗを回転させる。また制御駆動部９４は、液体供給部１５を制御して、液体吐出ノズル１９を移動させたり、液体吐出ノズル１９から液体を吐出させたりする。また温度測定部２０は、測定結果を制御部９３に送信する。評価部９５は、温度測定部２０から送信される測定結果に基づいて吐出位置ずれ情報を導き出す。導き出された吐出位置ずれ情報は、記憶部９６に記憶されているデータ及び／又はプログラムの修正及び／又は追加に用いられてもよいし、出力部３０に送信され、出力部３０において映像及び／又は音声によって出力されてもよい。

［吐出位置ずれ情報の導出］
次に、吐出位置ずれ情報の導出方法の典型例について説明する。

図４は、基板保持部１１に保持されている基板Ｗの一例を示す上面図である。図４では、理解を容易にするため、各種要素が簡略化されて示されており、カップ構造体２１及び不活性ガス供給部２２等の図示が省略されている。

制御部９３の制御駆動部９４は液体供給部１５を制御し、液体吐出ノズル１９を移動させつつ液体吐出ノズル１９から基板Ｗの表面に向けて液体を吐出させて、基板Ｗの表面における液体の着地位置を継続的に変える。具体的には、制御駆動部９４は、液体吐出ノズル１９を、基板Ｗの表面の上方において、相互に異なる第１ノズル経路４１及び第２ノズル経路４２の各々に沿って移動させながら、液体吐出ノズル１９から真下に（すなわち鉛直方向に）液体を吐出させる。この際、液体吐出ノズル１９から吐出される液体は、基板Ｗの温度（通常は処理チャンバー２３内の雰囲気温度）と異なる温度を有する。したがって基板Ｗ上に液体が着地することによって、基板Ｗの温度は徐々に変わる。

本実施形態の液体吐出ノズル１９は、旋回軸線Ａ２を中心とした円弧状の移動軌道４０に沿って、往復移動可能に設けられている。移動軌道４０に沿って移動軌道４０の一方側から他方側に向かう経路が第１ノズル経路４１に該当し、移動軌道４０に沿って移動軌道４０の他方側から一方側に向かう経路が第２ノズル経路４２に該当する。図示の例では、移動軌道４０が回転軸線Ａ１を通過する。したがって、移動軌道４０に沿って移動軌道４０の一方側から回転軸線Ａ１に向かう経路が第１ノズル経路４１に該当し、移動軌道４０に沿って移動軌道４０の他方側から回転軸線Ａ１に向かう経路が第２ノズル経路４２に該当する。基板保持部１１に保持されている基板Ｗが継続的に回転させられている状態で、液体吐出ノズル１９は、第１ノズル経路４１及び第２ノズル経路４２に沿って移動しながら液体を吐出する。

液体吐出ノズル１９が移動しながら基板Ｗに向けて液体を吐出している間、温度測定部２０は、基板Ｗの特定スポット４５ａ（すなわち基板Ｗの一部分）におけるスポット温度を継続的に測定し、測定結果を制御部９３に送信する。

図示の温度測定部２０は、基板Ｗの上面における複数の温度測定スポット４５において、基板Ｗの表面自体の温度又は基板Ｗの表面上の液体の温度を測定することができる。特定スポット４５ａは、これらの複数の温度測定スポット４５のうちの１つである。特定スポット４５ａは、典型的には、基板Ｗの外周エッジと回転軸線Ａ１との間に位置する。基板Ｗを回転させながら液体吐出ノズル１９から基板Ｗの表面に継続的に吐出される液体は、基板Ｗの表面のうち回転軸線Ａ１から等距離にある環状の領域に継続的に着地する。すなわち、液体吐出ノズル１９の移動速度に比べて基板Ｗは非常に高速で回転しているので、液体吐出ノズル１９から吐出された液体は、結果的に、基板Ｗの上面のうち回転軸線Ａ１を中心とした周方向に広がる環状領域に付与される。基板Ｗの表面のうち回転軸線Ａ１からの距離が回転軸線Ａ１と特定スポット４５ａとの間の距離に等しい環状の領域を、特定環状領域４６と称する。

制御部９３の評価部９５は、液体吐出ノズル１９を第１ノズル経路４１に沿って移動させた場合に温度測定部２０によって測定されるスポット温度に基づき、第１温度情報を取得する。また評価部９５は、液体吐出ノズル１９を第２ノズル経路４２に沿って移動させた場合に温度測定部２０によって測定されるスポット温度に基づき、第２温度情報を取得する。このように第１温度情報及び第２温度情報は、基板Ｗを回転させながら基板Ｗの表面における液体の着地位置を継続的に変えることによって得られるスポット温度の測定結果に基づいている。

第１温度情報を取得する場合、第１ノズル経路４１に沿って移動する液体吐出ノズル１９から吐出された液体の基板Ｗの表面における着地位置の軌跡は、基板Ｗの表面の特定環状領域４６を通過する。同様に、第２温度情報を取得する場合、第２ノズル経路４２に沿って移動する液体吐出ノズル１９から吐出された液体の基板Ｗの表面における着地位置の軌跡は、特定環状領域４６を通過する。

評価部９５は、上述のようにして得られる第１温度情報及び第２温度情報を比較することによって、液体供給部１５の吐出位置ずれ情報を導き出す。ここでいう吐出位置ずれ情報は、液体吐出ノズル１９から吐出された液体の基板Ｗの表面における着地位置のずれに関する情報であり、第１温度情報及び第２温度情報に基づいて求められる。吐出位置ずれ情報は、典型的には、駆動アーム１７の移動位置のずれに関する情報、液体吐出ノズル１９に接続される液体供給管の配管エラーに関する情報、及び液体吐出ノズル１９からの液体の吐出方向のずれに関する情報を含みうる。吐出位置ずれ情報に含まれうるこれらの情報の典型例は後述される。

上述の構成を有する本実施形態の各処理ユニット１０及び制御部９３（すなわち基板液処理装置）は、以下の工程を含む液体吐出評価方法を実施する。

まず、基板Ｗを回転させている状態で、液体吐出ノズル１９を第１ノズル経路４１に沿って移動させつつ、基板Ｗとは異なる温度（すなわち基板Ｗよりも高い又は低い温度）の液体を液体吐出ノズル１９から基板Ｗの表面（特に上面）に向けて吐出させる。これにより、基板Ｗの表面における液体の着地位置が継続的に変えられながら、基板Ｗの表面のうちの特定スポット４５ａの温度及び特定スポット４５ａ上の液体の温度のうちの少なくともいずれか一方であるスポット温度が温度測定部２０によって測定される。このようにして得られる温度測定部２０の測定結果は、温度測定部２０から制御部９３に第１温度情報として送られる。したがって第１温度情報は、液体吐出ノズル１９を第１ノズル経路４１に沿って移動させた場合に温度測定部２０によって測定されるスポット温度に基づいている。

その後、基板Ｗを回転させている状態で、液体吐出ノズル１９を第２ノズル経路４２に沿って移動させつつ、基板Ｗとは異なる温度の液体を液体吐出ノズル１９から基板Ｗの表面（特に上面）に向けて吐出させる。これにより、基板Ｗの表面における液体の着地位置が継続的に変えられながら、基板Ｗの表面のうちの特定スポット４５ａの温度及び特定スポット４５ａ上の液体の温度のうちの少なくともいずれか一方であるスポット温度が温度測定部２０によって測定される。このようにして得られる温度測定部２０の測定結果は、温度測定部２０から制御部９３に第２温度情報として送られる。したがって第２温度情報は、液体吐出ノズル１９を第２ノズル経路４２に沿って移動させた場合に温度測定部２０によって測定されるスポット温度に基づいている。

なお、第２温度情報を取得するために基板Ｗ上に液体吐出ノズル１９から液体を吐出させる前に、基板Ｗの温度は処理チャンバー２３の雰囲気温度に戻される。すなわち第１温度情報が取得された後、液体吐出ノズル１９から基板Ｗ上への液体の供給が止められ、スピン乾燥処理により基板Ｗ上から液体が取り除かれて基板Ｗの温度が処理チャンバー２３内の雰囲気温度と同じに調整される。その後、第２温度情報を取得するために、液体吐出ノズル１９から基板Ｗ上への液体の供給が行われる。後述の第１温度情報及び第２温度情報の比較を容易にするため、同じ条件下で第１温度情報及び第２温度情報を取得することが好ましい。例えば、液体吐出ノズル１９の移動速度、液体吐出ノズル１９から吐出される液体の温度、及び基板Ｗの回転速度等の条件が、第１温度情報を取得する処理と第２温度情報を取得する処理との間で揃えられることが好ましい。

制御部９３は、液体吐出ノズル１９を第１ノズル経路４１に沿って移動させた場合に得られる第１温度情報と、液体吐出ノズル１９を第２ノズル経路４２に沿って移動させた場合に得られる第２温度情報とを比較することによって、吐出位置ずれ情報を導き出す。このようにして導き出された吐出位置ずれ情報は、任意の用途に使われることが可能である。例えば、吐出位置ずれ情報は、履歴情報として記憶部９６に記憶されてもよいし、記憶部９６に記憶されているデータ及び／又はプログラムの修正に用いられてもよいし、出力部３０を介してユーザに報知されてもよい。

例えば、制御部９３（例えば評価部９５）は、導出された吐出位置ずれ情報に基づき、液体吐出ノズル１９から吐出された液体の基板Ｗ上における着地位置のずれ量（以下「液体着地ずれ量」とも称する）を導き出してもよい。この場合、制御部９３（例えば制御駆動部９４）は、導出された液体着地ずれ量をキャンセルするように液体供給部１５を駆動制御することによって、液体吐出ノズル１９から吐出された液体を基板Ｗの所望位置に精度良く着地させることが可能である。例えば、制御部９３が、ノズル駆動部１６のエンコーダの出力結果に応じて液体吐出ノズル１９の位置を監視している場合、制御部９３は、エンコーダの出力と液体吐出ノズル１９の位置との対応関係を、吐出位置ずれ情報に基づいて修正してもよい。

［吐出位置ずれの典型例］
液体吐出ノズル１９からの液体が基板Ｗの所望位置からずれた位置に着地する現象（すなわち「吐出位置ずれ」）は、様々な要因で生じる。

例えば、液体吐出ノズル１９の設置の位置精度が不十分であることに起因して、液体供給部１５に吐出位置ずれが生じることがある。この場合、制御部９３（例えば評価部９５）は、吐出位置ずれ情報から液体吐出ノズル１９の位置ずれ量を算出し、液体供給部１５（例えばノズル駆動部１６）の駆動量を液体吐出ノズル１９の位置ずれ量に基づいて調整してもよい。また制御部９３は、必要に応じ、液体吐出ノズル１９の位置ずれ量に基づいて、記憶部９６に記憶されているデータ及び／又はプログラムをアップデートしてもよい。このように制御部９３によって導出される吐出位置ずれ情報は、液体吐出ノズル１９の設置の位置精度に関する情報を含みうる。

また液体供給部１５が複数の液体吐出ノズル１９を具備する場合、液体吐出ノズル１９間における配管誤接続（配管エラー）に起因して、液体供給部１５に吐出位置ずれが生じることがある。

例えば図５及び図６に示すように、液体供給部１５が第１液体吐出ノズル１９ａ及び第２液体吐出ノズル１９ｂを具備する場合を想定する。この場合、配管が適切に行われていれば、図５に示すように、第１液体吐出ノズル１９ａに第１液体供給管３３ａが接続され、第２液体吐出ノズル１９ｂに第２液体供給管３３ｂが接続される。しかしながら図６に示すように、第１液体吐出ノズル１９ａに第２液体供給管３３ｂが誤って接続され、第２液体吐出ノズル１９ｂに第１液体供給管３３ａが誤って接続されることがある。例えば、図５に示すように第１液体吐出ノズル１９ａから液体５０を吐出させる場合、制御部９３（特に制御駆動部９４）の制御下で、第１液体供給管３３ａに設けられている供給弁３４が開かれ、第２液体供給管３３ｂに設けられている供給弁３４が閉じられる。しかしながら図６に示すような配管エラーが生じている場合、本来意図されている第１液体吐出ノズル１９ａからは液体５０が吐出されず、代わりに第２液体吐出ノズル１９ｂから液体５０が意図せずに吐出される。

このように吐出位置ずれ情報は、第１液体吐出ノズル１９ａに接続される液体供給管と第２液体吐出ノズル１９ｂに接続される液体供給管との間の配管エラーに関する情報を含みうる。なお、配管誤接続に起因する吐出位置ずれの程度（すなわち吐出位置ずれ量）は、液体吐出ノズル１９間の距離に対応している。したがって制御部９３（例えば評価部９５）は、吐出位置ずれ情報から得られる具体的な吐出位置ずれ量に基づいて、配管エラーに起因する吐出位置ずれが生じているか否かを推定することが可能である。

また液体吐出ノズル１９からの液体５０の吐出方向が不適切な場合にも、吐出位置ずれが生じる。液体吐出ノズル１９から液体５０が吐出される方向は、本来意図された吐出方向（図７の符号「Ｄ１」で示される吐出方向参照）と一致することが理想的である。しかしながら実際には、液体吐出ノズル１９の加工精度や取付精度に起因して、液体吐出ノズル１９から液体５０が吐出される方向が、本来意図された吐出方向からずれてしまうことがある（図７の符号「Ｄ２」で示される吐出方向参照）。このように吐出位置ずれ情報は、液体吐出ノズル１９からの液体の吐出方向のずれに関する情報を含みうる。

［吐出位置ずれ量の算出例］
吐出位置ずれ量の算出方法の具体例について説明する。以下に説明する例において、旋回軸線Ａ２を中心とした液体吐出ノズル１９の移動の速度は、ノズル経路（すなわち第１ノズル経路４１及び第２ノズル経路４２）によらず、一定である。

図８は、吐出位置ずれ量の算出方法の一例を説明するためのグラフである。図８において、横軸は、基板Ｗの表面（特に上面）のエッジからの液体吐出ノズル１９の移動時間を示し、縦軸は、温度測定部２０により測定されるスポット温度を示す。なお図８に示す移動時間は、液体吐出ノズル１９から吐出される液体が基板Ｗの表面のエッジに着地することが想定される位置に液体吐出ノズル１９が到達したタイミングを起点としている。したがって液体吐出ノズル１９から真下（すなわち鉛直方向）に液体が吐出されることが意図されている場合、液体吐出ノズル１９が基板Ｗの上面のエッジと鉛直方向に重なる位置に到達したタイミングが、図８に示す移動時間の起点とされる。

上述の第１温度情報及び第２温度情報の各々は、基板Ｗの表面のエッジからの液体吐出ノズル１９の移動時間と、温度測定部２０により測定されるスポット温度と、に基づいて定められる経時温度情報を含んでいてもよい。図８において、第１温度情報に含まれる経時温度情報（すなわち「第１経時温度情報」）が符号「Ｉ１」で示されており、第２温度情報に含まれる経時温度情報（すなわち「第２経時温度情報」）が符号「Ｉ２」で示されている。

制御部９３（特に評価部９５）は、第１経時温度情報Ｉ１において閾値温度ｔ０に対応づけられる移動時間Ｔ１と、第２経時温度情報Ｉ２において閾値温度ｔ０に対応づけられる移動時間Ｔ２と、を比較することによって吐出位置ずれ情報を導き出すことができる。

閾値温度ｔ０は、液体吐出ノズル１９から吐出された液体の影響を受けて変動及び到達しうるスポット温度に基づいて定められることが好ましい。一例として、液体吐出ノズル１９から吐出された液体が特定環状領域４６に着地するタイミング、当該タイミングの直前、又は当該タイミングの直後に到達しうるスポット温度を、閾値温度ｔ０として用いてもよい。ここでいう「液体吐出ノズル１９から吐出された液体が特定環状領域４６に着地するタイミング」は、液体吐出ノズル１９から真下に液体が吐出される場合には、液体吐出ノズル１９が特定環状領域４６の上方を横切るタイミングとしうる。

閾値温度ｔ０は、予め定められた値であってもよいし、実際に取得された第１経時温度情報Ｉ１及び第２経時温度情報Ｉ２に基づいて適応的に定められる値であってもよい。一例として、閾値温度ｔ０は、第１経時温度情報Ｉ１についてのスポット温度の移動時間に関する微分係数と、第２経時温度情報Ｉ２についてのスポット温度の移動時間に関する微分係数と、に基づいて定められてもよい。例えば、第１経時温度情報Ｉ１及び第２経時温度情報Ｉ２において「スポット温度の移動時間に関する微分係数の最大値が示されるスポット温度」に基づいて、閾値温度ｔ０が定められてもよい。

例えば、吐出位置ずれが生じていない理想的な状態に液体供給部１５が置かれている場合、液体吐出ノズル１９が基板Ｗの上面エッジから特定環状領域４６の上方に到達するまでの移動時間は、ノズル経路にかかわらず一定である。したがってこの場合、「液体吐出ノズル１９の移動時間」及び「スポット温度」は、第１経時温度情報Ｉ１と第２経時温度情報Ｉ２との間で、ほぼ同様の挙動を示す。具体的には、第１経時温度情報Ｉ１において閾値温度ｔ０に対応する移動時間Ｔ１と、第２経時温度情報Ｉ２において閾値温度ｔ０に対応する移動時間Ｔ２とが、同じ又はほぼ同じとなる。

一方、液体供給部１５に吐出位置ずれが生じている場合、第１ノズル経路４１と第２ノズル経路４２との間で、液体吐出ノズル１９が基板Ｗの上面エッジから特定環状領域４６の上方に到達するまでの移動時間に差が生じる。制御部９３は、この移動時間差（すなわち第１ノズル経路４１と第２ノズル経路４２との間における移動時間の差）から、吐出位置ずれ量を導き出すことが可能である。

例えば、制御部９３は、温度測定部２０の測定結果から、第１経時温度情報Ｉ１において閾値温度ｔ０に対応する移動時間Ｔ１と、第２経時温度情報Ｉ２において閾値温度ｔ０に対応する移動時間Ｔ２との間の差を算出することができる。この移動時間の差（すなわち「Ｔ２－Ｔ１」）を「移動時間差ΔＴａ」と称する（図８参照）。制御部９３は、この移動時間差ΔＴａの２分の１（すなわち「ΔＴａ／２」）に対して液体吐出ノズル１９の移動速度を乗じることで得られる値を「移動軌道４０に沿った方向に関する液体吐出ノズル１９の位置ずれ量」として算出することができる。このように制御部９３は、吐出位置ずれ量を直接的に求めることができる。

また制御部９３は、「第１経時温度情報Ｉ１において閾値温度ｔ０に対応する移動時間Ｔ１と、第２経時温度情報Ｉ２において閾値温度ｔ０に対応する移動時間Ｔ２との和」の２分の１（すなわち「（Ｔ１＋Ｔ２）／２」）を算出することができる。「（Ｔ１＋Ｔ２）／２」は、移動軌道４０上の中心位置を液体吐出ノズル１９が通過するタイミングにおける「基板Ｗの表面のエッジからの液体吐出ノズル１９の移動時間」に対応する。図４に示す例では、移動軌道４０のうち回転軸線Ａ１が通過する位置が「移動軌道４０上の中心位置」に該当する。また制御部９３は、「（Ｔ１＋Ｔ２）／２」に対して液体吐出ノズル１９の移動速度を乗じることで得られる値を「基板Ｗの上面エッジから移動軌道４０上の中心位置までの移動軌道４０に沿った距離」として算出することができる。このように制御部９３は、吐出位置ずれ量を間接的に求めることもできる。

上述のようにして直接的及び／又は間接的に求められる「吐出位置ずれ量」に基づいて、制御部９３は、液体吐出ノズル１９の移動制御に用いられるプログラムやデータの適正化を行うことができる。これにより液体吐出ノズル１９から吐出された液体を、基板Ｗ上の所望位置に精度良く着地させることができる。

図９は、吐出位置ずれ量の算出方法の他の例を説明するためのグラフである。図９において、横軸は、基板Ｗの上面エッジからの液体吐出ノズル１９の移動時間を示し、縦軸は、スポット温度の移動時間に関する微分係数を示す。なお図９における移動時間は、上述の図８における移動時間と同様に定義される。

制御部９３は、第１経時温度情報Ｉ１についてのスポット温度の移動時間に関する微分係数に基づいて定められる第１基準移動時間Ｔ１１を取得してもよい。また制御部９３は、第２経時温度情報Ｉ２についてのスポット温度の移動時間に関する微分係数に基づいて定められる第２基準移動時間Ｔ１２を取得してもよい。そして制御部９３は、第１基準移動時間Ｔ１１と第２基準移動時間Ｔ１２とを比較することによって、吐出位置ずれ情報を導き出してもよい。

例えば、吐出位置ずれが生じていない理想的な状態に液体供給部１５が置かれている場合、「液体吐出ノズル１９の移動時間」及び「スポット温度」は、第１経時温度情報Ｉ１と第２経時温度情報Ｉ２との間で非常に似た挙動を示す。したがって、スポット温度の移動時間に関する微分係数も、第１経時温度情報Ｉ１と第２経時温度情報Ｉ２との間で非常に似た挙動を示す。そのため、スポット温度の移動時間に関する微分係数が最大値を示す移動時間（すなわち第１基準移動時間Ｔ１１及び第２基準移動時間Ｔ１２）は、第１経時温度情報Ｉ１と第２経時温度情報Ｉ２との間で同じ又はほぼ同じになる。

通常、「スポット温度の移動時間に関する微分係数が最大値を示す移動時間」は、液体吐出ノズル１９から吐出される液体が特定環状領域４６に着地するタイミングに応じて定まると考えられる。例えば、液体吐出ノズル１９から真下に液体が吐出されることが意図されている場合、「スポット温度の移動時間に関する微分係数が最大値を示す移動時間」は、液体吐出ノズル１９が特定環状領域４６の上方を横切るタイミングに応じて定まると考えられる。

そのため、液体供給部１５に吐出位置ずれが生じている場合、第１経時温度情報Ｉ１と第２経時温度情報Ｉ２との間で、スポット温度の移動時間に関する微分係数が最大値を示す移動時間に差が生じる。この移動時間の差（すなわち「Ｔ１２－Ｔ１１」）を「移動時間差ΔＴｂ」と称する（図９参照）。制御部９３は、温度測定部２０の測定結果から、この移動時間差ΔＴｂを算出することができる。そして制御部９３は、「ΔＴｂ／２」に対して液体吐出ノズル１９の移動速度を乗じることで得られる値を「移動軌道４０に沿った方向に関する液体吐出ノズル１９の位置ずれ量」として算出することができる。また制御部９３は、「（Ｔ１１＋Ｔ１２）／２」を、移動軌道４０上の中心位置を液体吐出ノズル１９が通過するタイミングにおける「基板Ｗの表面のエッジからの液体吐出ノズル１９の移動時間」として算出することができる。また制御部９３は、「（Ｔ１１＋Ｔ１２）／２」に対して液体吐出ノズル１９の移動速度を乗じることで得られる値を「基板Ｗの表面のエッジから移動軌道４０上の中心位置までの移動軌道４０に沿った距離」として算出することができる。このように制御部９３は、第１基準移動時間Ｔ１１及び第２基準移動時間Ｔ１２の比較に基づいて、吐出位置ずれ量を直接的及び／又は間接的に求めることができる。

以上説明したように上述の基板液処理装置及び液体吐出評価方法によれば、基板Ｗに液体を供給するための液体供給部１５に生じうる吐出位置ずれに関する情報を得ることができる。

一般に、液体吐出ノズル１９の位置調整は手動的に行われることが多い。例えば、基板液処理装置の起動時や液体吐出ノズル１９の交換時に、ユーザが、必要に応じて、液体吐出ノズル１９の位置を調整することが多い。このような人手を介した調整方法による場合、液体吐出ノズル１９の位置を必ずしも精度良くは調整することができず、またユーザの作業ミスによって配管誤接続などの人為的エラーが突発的に生じうる。また人手を介した調整方法による場合、液体吐出ノズル１９の位置調整を高頻度で行うことはユーザの負担が大きいため、実際には限られたタイミングでのみ液体吐出ノズル１９の位置調整が行われる。この場合、パーツ不良などのイレギュラーな要因に基づいて突発的に生じる吐出位置ずれに対し、迅速に対処することが難しい。

一方、上述の基板液処理装置及び液体吐出評価方法によれば、人手を介することなく吐出位置ずれに関する情報が得られ、また人手を介することなく液体吐出ノズル１９の移動制御の適正化を行うことが可能である。そのため、信頼性が非常に高い吐出位置ずれに関する情報に基づいて、簡単且つ高精度な液体吐出ノズル１９の移動制御を実現することが可能である。

［変形例］
特定スポット４５ａは、基板Ｗのうちの１箇所のみであってもよいし（図４参照）、基板Ｗのうちのお互いに離れた複数箇所であってもよい。すなわち温度測定部２０によって取得されるスポット温度は、基板Ｗのうちの１箇所の特定スポット４５ａを対象として得られる測定温度に基づいていてもよいし、基板Ｗのうちの複数箇所の特定スポット４５ａを対象として得られる測定温度に基づいていてもよい。複数の特定スポット４５ａに基づいて得られるスポット温度は、例えば、それぞれの特定スポット４５ａで得られるスポット温度の平均値であってもよい。或いは、それぞれの特定スポット４５ａで得られるスポット温度に固有の係数を掛け合わせて得られる値の和によって、スポット温度が導き出されてもよい。

液体吐出ノズル１９の移動軌道４０は、図４に示す移動軌道４０には限定されない。例えば移動軌道４０は、回転軸線Ａ１を横切らなくてもよいし、非円弧状の形状を有していてもよい。

本明細書で開示されている実施形態はすべての点で例示に過ぎず限定的には解釈されないことに留意されるべきである。上述の実施形態及び変形例は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態での省略、置換及び変更が可能である。例えば上述の実施形態及び変形例が組み合わされてもよく、また上述以外の実施形態が上述の実施形態又は変形例と組み合わされてもよい。

また上述の技術的思想を具現化する技術的カテゴリーは限定されない。例えば上述の基板液処理装置が他の装置に応用されてもよい。また上述の液体吐出評価方法に含まれる１又は複数の手順（ステップ）をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムによって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。またそのようなコンピュータプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記録媒体によって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。

１０ 処理ユニット
１１ 基板保持部
１３ 回転機構
１５ 液体供給部
１６ ノズル駆動部
１７ 駆動アーム
１９ 液体吐出ノズル
２０ 温度測定部
４１ 第１ノズル経路
４２ 第２ノズル経路
４５ａ 特定スポット
５０ 液体
９３ 制御部
Ａ１ 回転軸線
Ｗ 基板

Claims (10)

1. 基板を保持する基板保持部と、
   回転軸線を中心に前記基板を回転させる回転機構と、
   前記基板と異なる温度の液体を吐出する第１液体吐出ノズルと、前記第１液体吐出ノズルを移動させるノズル移動機構と、を具備する液体供給部と、
   前記基板の表面のうちの特定スポットの温度及び前記特定スポット上の前記液体の温度のうちの少なくともいずれか一方であるスポット温度を測定する温度測定部と、
   前記液体供給部を制御し、前記第１液体吐出ノズルを移動させつつ前記第１液体吐出ノズルから前記基板の前記表面に向けて前記液体を吐出させて、前記基板の前記表面における前記液体の着地位置を継続的に変える制御部であって、前記第１液体吐出ノズルを第１ノズル経路に沿って移動させた場合に前記温度測定部によって測定される前記スポット温度に基づく第１温度情報と、前記第１液体吐出ノズルを前記第１ノズル経路とは異なる第２ノズル経路に沿って移動させた場合に前記温度測定部によって測定される前記スポット温度に基づく第２温度情報とを比較することによって、前記液体供給部の吐出位置ずれ情報を導き出す制御部と、
   を備える基板液処理装置。
2. 前記第１温度情報及び前記第２温度情報は、前記基板を回転させながら前記基板の前記表面における前記液体の着地位置を継続的に変えることによって得られる前記スポット温度の測定結果に基づいており、
   前記第１温度情報を取得する場合、前記第１ノズル経路に沿って移動する前記第１液体吐出ノズルから吐出された前記液体の前記基板の前記表面における着地位置の軌跡は、前記基板の前記表面のうち前記回転軸線からの距離が前記回転軸線と前記特定スポットとの間の距離に等しい特定環状領域を、通過し、
   前記第２温度情報を取得する場合、前記第２ノズル経路に沿って移動する前記第１液体吐出ノズルから吐出された前記液体の前記基板の前記表面における着地位置の軌跡は、前記特定環状領域を通過する請求項１に記載の基板液処理装置。
3. 前記第１液体吐出ノズルは円弧状の移動軌道に沿って移動し、
   前記第１ノズル経路は、前記移動軌道に沿って前記移動軌道の一方側から他方側に向かう経路であり、
   前記第２ノズル経路は、前記移動軌道に沿って前記移動軌道の前記他方側から前記一方側に向かう経路である請求項１又は２に記載の基板液処理装置。
4. 前記ノズル移動機構は、前記第１液体吐出ノズルとともに移動する駆動アームを有し、
   前記吐出位置ずれ情報は、前記駆動アームの移動位置のずれに関する情報を含む請求項１～３のいずれか一項に記載の基板液処理装置。
5. 前記液体供給部は第２液体吐出ノズルを具備し、
   前記吐出位置ずれ情報は、前記第１液体吐出ノズルに接続される液体供給管と前記第２液体吐出ノズルに接続される液体供給管との間の配管エラーに関する情報を含む請求項１～４のいずれか一項に記載の基板液処理装置。
6. 前記吐出位置ずれ情報は、前記第１液体吐出ノズルからの前記液体の吐出方向のずれに関する情報を含む請求項１～５のいずれか一項に記載の基板液処理装置。
7. 前記第１温度情報及び前記第２温度情報の各々は、前記基板の前記表面のエッジからの前記第１液体吐出ノズルの移動時間と、前記温度測定部により測定される前記スポット温度と、に基づいて定められる経時温度情報を含み、
   前記制御部は、前記第１温度情報の前記経時温度情報において閾値温度に対応づけられる前記移動時間と、前記第２温度情報の前記経時温度情報において前記閾値温度に対応づけられる前記移動時間と、を比較することによって前記吐出位置ずれ情報を導き出す請求項１～６のいずれか一項に記載の基板液処理装置。
8. 前記閾値温度は、前記第１温度情報の前記経時温度情報についての前記スポット温度の前記移動時間に関する微分係数と、前記第２温度情報の前記経時温度情報についての前記スポット温度の前記移動時間に関する微分係数と、に基づいて定められる請求項７に記載の基板液処理装置。
9. 前記第１温度情報及び前記第２温度情報の各々は、前記基板の前記表面のエッジからの前記第１液体吐出ノズルの移動時間と、前記温度測定部により測定される前記スポット温度と、基づいて定められる経時温度情報を含み、
   前記制御部は、前記第１温度情報の前記経時温度情報についての前記スポット温度の前記移動時間に関する微分係数に基づいて定められる第１基準移動時間と、前記第２温度情報の前記経時温度情報についての前記スポット温度の前記移動時間に関する微分係数に基づいて定められる第２基準移動時間と、を比較することによって前記吐出位置ずれ情報を導き出す請求項１～６のいずれか一項に記載の基板液処理装置。
10. 第１液体吐出ノズルを第１ノズル経路に沿って移動させつつ前記第１液体吐出ノズルから基板の表面に向けて液体を吐出させることによって、前記基板の前記表面における前記液体の着地位置を継続的に変えながら、前記基板の表面のうちの特定スポットの温度及び前記特定スポット上の前記液体の温度のうちの少なくともいずれか一方であるスポット温度を測定する工程と、
    前記第１液体吐出ノズルを前記第１ノズル経路とは異なる第２ノズル経路に沿って移動させつつ前記第１液体吐出ノズルから前記基板の前記表面に向けて前記液体を吐出させることによって、前記基板の前記表面における前記液体の着地位置を継続的に変えながら、前記スポット温度を測定する工程と、
    前記第１液体吐出ノズルを前記第１ノズル経路に沿って移動させた場合に得られる前記スポット温度に基づく第１温度情報と、前記第１液体吐出ノズルを前記第２ノズル経路に沿って移動させた場合に得られる前記スポット温度に基づく第２温度情報とを比較することによって、吐出位置ずれ情報を導き出す工程と
    を含む液体吐出評価方法。

Images