TWI727317B - Processing liquid discharging method and processing liquid discharging device - Google Patents
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Abstract
提供一種處理液噴出方法,係能適當地停止從噴嘴噴出處理液,並可調整閥的動作期間。處理液噴出方法係具備有第一步驟以及第二步驟。第一步驟係從噴嘴噴出經由配管被供給至噴嘴的處理液。第二步驟係在停止從噴嘴噴出處理液時,使設置於配管的至少一個閥的閥體的移動速度或者變形速度之動作速度在閥的動作期間中變化。A method for discharging treatment liquid is provided, which can appropriately stop discharging treatment liquid from a nozzle and adjust the operation period of a valve. The processing liquid ejection method includes a first step and a second step. The first step is to eject the processing liquid supplied to the nozzle via the pipe from the nozzle. The second step is to change the movement speed of the valve body or the deformation speed of at least one valve provided in the piping during the operation period of the valve when the treatment liquid is stopped from the nozzle.
Description
本發明係有關於一種處理液噴出方法以及處理液噴出裝置。 The invention relates to a treatment liquid spraying method and a treatment liquid spraying device.
於專利文獻1係揭示有一種塗布液供給裝置,係從噴嘴將光阻(photoresist)液等塗布液供給至基板,並於基板上形成塗布被膜。該塗布液供給裝置係進行設置於與噴嘴連接的塗布液供給配管之開閉閥(在此為氣體作動閥)的開啟與閉鎖,藉此進行從噴嘴供給塗布液以及停止從噴嘴供給塗布液。在塗布液的塗布處理中,當於基板上產生塗布液的塗布不均時,膜厚會變成不均勻而對後續的步驟造成不良影響。
在該塗布液供給裝置中,當從噴嘴正在進行塗布液的供給之狀態下以某種閉鎖速度將開閉閥閉鎖時,塗布液的噴出寬度係因應開閉閥的閉鎖速度而緩緩地變細,最後塗布液係在噴嘴前端與基板之間的某個位置斷絕。液體斷絕位置係因應開閉閥的閉鎖速度而變位。 In this coating liquid supply device, when the opening and closing valve is closed at a certain closing speed while the coating liquid is being supplied from the nozzle, the spray width of the coating liquid is gradually narrowed in accordance with the closing speed of the opening and closing valve. Finally, the coating liquid is cut off at a certain position between the tip of the nozzle and the substrate. The liquid cut-off position is changed according to the closing speed of the opening and closing valve.
該塗布液供給裝置係設置有吸回閥,並藉由吸回閥的動作進行倒吸(suck back),將比液體斷絕位置還上方的塗布液吸回至噴嘴。比液體斷絕位置還下方的塗布液係朝向基板的表面且成為細線狀並落下。此外,於塗布液的斷絕部分產生複數滴液滴,且比細線狀的塗布液還慢落下至基板。 The coating liquid supply device is provided with a suction valve, and sucks back by the action of the suction valve, sucking the coating liquid higher than the liquid shutoff position back to the nozzle. The coating liquid below the liquid shutoff position faces the surface of the substrate, becomes a thin line, and drops. In addition, a plurality of droplets are generated in the interrupted portion of the coating liquid, and they fall to the substrate more slowly than the thin linear coating liquid.
該塗布液供給裝置係以照相機拍攝並檢測噴嘴前端與基板之間的液體斷絕位置,並以在不會產生塗布不均的範圍存在液體斷絕位置 之方式調節開閉閥的閉鎖速度,藉此謀求防止塗布不均。 The coating liquid supply device uses a camera to photograph and detect the liquid cutoff position between the nozzle tip and the substrate, and the liquid cutoff position exists in a range where coating unevenness does not occur. In this way, the closing speed of the opening and closing valve is adjusted to prevent uneven coating.
專利文獻1:日本特開2000-82646號公報。 Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-82646.
然而,在開閉閥的閉鎖期間中以略固定之方式控制開閉閥的閉鎖速度之情形中,該控制不一定最佳。具體而言,當將閉鎖速度決定成不會產生塗布不均的值時,由於因應閉鎖速度來決定閉鎖期間,因此無法以其他方式調整閉鎖期間。 However, in the case where the closing speed of the opening and closing valve is controlled in a slightly fixed manner during the closing period of the opening and closing valve, the control is not necessarily optimal. Specifically, when the blocking speed is determined to be a value that does not cause uneven coating, the blocking period is determined in accordance with the blocking speed, and therefore the blocking period cannot be adjusted in other ways.
因為各種原因而期望能調整閉鎖期間。作為一例,只要能縮短閉鎖期間,即能提升開閉閥的響應性。此外,原本就不一定期望閉鎖速度為固定。 It is expected that the lockout period can be adjusted for various reasons. As an example, as long as the lock period can be shortened, the responsiveness of the on-off valve can be improved. In addition, it is not necessarily expected that the locking speed is fixed.
因此,本發明的目的在於提供一種處理液噴出方法以及處理液噴出裝置,係能適當地停止從噴嘴噴出處理液,並可調整閥的動作期間。 Therefore, an object of the present invention is to provide a processing liquid ejection method and processing liquid ejection device, which can appropriately stop the ejection of the processing liquid from the nozzle and adjust the operation period of the valve.
處理液噴出方法的第一態樣為一種處理液噴出方法,係具備有:第一步驟,係從噴嘴噴出經由配管被供給至前述噴嘴的處理液;以及第二步驟,係在停止從前述噴嘴噴出處理液時,使設置於前述配管的至少一個閥的閥體的移動速度或者變形速度之動作速度在前述閥的動作期間中變化。 The first aspect of the processing liquid ejection method is a processing liquid ejection method, which includes: a first step of ejecting from a nozzle the processing liquid supplied to the nozzle via a pipe; and a second step of stopping the ejection from the nozzle When the treatment liquid is discharged, the movement speed or the deformation speed of the valve body of at least one valve provided in the pipe is changed during the operation period of the valve.
處理液噴出方法的第二態樣為在第一態樣的處理液噴出方法中,前述至少一個閥係包含有:開閉閥,係切換前述配管內的流路的開閉;當將關閉前述開閉閥時的前述動作速度定義成閉鎖速度時,在前述第 二步驟中,以將前述動作期間內的第一期間中的前述閉鎖速度設定成比前述動作期間內的前述第一期間還後面的第二期間中的前述閉鎖速度還高之方式控制前述開閉閥。 The second aspect of the process liquid ejection method is that in the process liquid ejection method of the first aspect, the aforementioned at least one valve system includes: an on-off valve that switches the opening and closing of the flow path in the pipe; when the on-off valve is to be closed When the aforementioned operating speed at the time is defined as the blocking speed, in the aforementioned first In the second step, the opening and closing valve is controlled so that the closing speed in the first period in the operation period is set to be higher than the closing speed in the second period after the first period in the operation period. .
處理液噴出方法的第三態樣為在第二態樣的處理液噴出方法中,前述開閉閥係氣體作動閥,用以因應從驅動機構所供給的氣體的壓力進行開閉;在前述第二步驟中,使與前述氣體的壓力對應之指示值在前述動作期間中階段性地更新,並依據前述指示值控制前述驅動機構,且在前述動作期間中使前述開閉閥的前述閉鎖速度變化。 The third aspect of the process liquid ejection method is that in the second aspect of the process liquid ejection method, the opening and closing valve is a gas-actuated valve for opening and closing in response to the pressure of the gas supplied from the drive mechanism; in the second step In this case, the indicator value corresponding to the pressure of the gas is updated step by step during the operation period, the drive mechanism is controlled based on the indicator value, and the closing speed of the on-off valve is changed during the operation period.
處理液噴出方法的第四態樣為在第三態樣的處理液噴出方法中,前述第二期間中的前述指示值的更新次數係比前述第一期間中的更新次數還多。 The fourth aspect of the processing liquid ejection method is that in the third aspect of the processing liquid ejection method, the number of updates of the indicator value in the second period is greater than the number of updates in the first period.
處理液噴出方法的第五態樣為在第一態樣至第四態樣的任一態樣的處理液噴出方法中,前述至少一個閥係包含有:氣體作動閥,係因應從驅動機構所供給的氣體的壓力進行開閉;在前述第二步驟中,針對前述氣體的壓力之屬於目標值的壓力指示值與前述氣體的壓力的測量值之間的差進行比例控制、比例積分控制或者比例積分微分控制並控制前述驅動機構,藉此控制前述動作速度。 The fifth aspect of the process liquid ejection method is that in the process liquid ejection method of any one of the first aspect to the fourth aspect, the aforementioned at least one valve system includes: a gas-actuated valve, which responds to the drive mechanism The pressure of the supplied gas is opened and closed; in the foregoing second step, proportional control, proportional integral control, or proportional integral control is performed on the difference between the pressure indicator value belonging to the target value of the gas pressure and the measured value of the gas pressure Derivative control and control of the aforementioned drive mechanism, thereby controlling the aforementioned movement speed.
處理液噴出方法的第六態樣為在第一態樣至第五態樣的任一態樣的處理液噴出方法中,前述至少一個閥係包含有:吸回閥,係在停止噴出處理液時吸回前述噴嘴內的處理液。 The sixth aspect of the processing liquid ejection method is that in the processing liquid ejection method of any one of the first aspect to the fifth aspect, the aforementioned at least one valve system includes: a suction valve, which stops the ejection of the processing liquid When sucking back the treatment liquid in the aforementioned nozzle.
處理液噴出方法的第七態樣為在第一態樣至第六態樣的任一態樣的處理液噴出方法中,前述至少一個閥係包含有:氣體作動閥,係因應從驅動機構所供給的氣體的壓力而動作;在前述第二步驟中,以直至前述氣體作動閥的前述閥體開始移動或者開始變形為止的非動作期間中的 前述氣體的壓力的變化速度變成比前述動作期間中的前述氣體的壓力的變化速度還高之方式控制前述驅動機構。 The seventh aspect of the process liquid ejection method is that in the process liquid ejection method of any one of the first aspect to the sixth aspect, the aforementioned at least one valve system includes: a gas-actuated valve, which responds to the drive mechanism The pressure of the supplied gas; in the second step, in the non-operating period until the valve body of the gas actuated valve starts to move or start to deform The driving mechanism is controlled so that the rate of change of the pressure of the gas becomes higher than the rate of change of the pressure of the gas during the operation period.
處理液噴出方法的第八態樣為在第一態樣至第七態樣的任一態樣的處理液噴出方法中,具備有:第三步驟,係在停止從前述噴嘴噴出處理液時,拍攝部從與前述噴嘴的噴出方向不同的方向拍攝前述噴嘴的前端部的流路;以及第四步驟,係依據在前述第三步驟中前述拍攝部所拍攝的原始影像進行預定的判定處理,藉此判定前述至少一個閥的前述動作速度是否適當。 The eighth aspect of the processing liquid ejection method is that the processing liquid ejection method of any one of the first aspect to the seventh aspect includes: the third step is when the ejection of the processing liquid from the aforementioned nozzle is stopped, The imaging section photographs the flow path of the tip portion of the nozzle from a direction different from the ejection direction of the nozzle; and the fourth step is to perform a predetermined determination process based on the original image captured by the imaging section in the third step, by This determines whether the aforementioned operating speed of the aforementioned at least one valve is appropriate.
處理液噴出方法的第九態樣為在第八態樣的處理液噴出方法中,前述至少一個閥係包含有:開閉閥,係切換前述配管內的流路的開閉;當將關閉前述開閉閥時的前述動作速度定義為閉鎖速度時,前述第四步驟係具備有下述步驟:針對前述原始影像中之與前述噴嘴的前端部的流路對應之第一影像區域的第一影像以及與從前述噴嘴的前端沿著處理液的噴出方向朝前方延伸之前述處理液的噴出路徑對應之第二影像區域的第二影像各者的影像,算出已與前述第一影像以及前述第二影像各者的影像中的前述處理液的影像的面積相應之預定的第一特徵量;以及將預定的第一判定規則應用於前述第一影像的前述第一特徵量與前述第二影像的前述第一特徵量,藉此判定前述閉鎖速度為以下何種區分:前述閉鎖速度為適當、或者是前述閉鎖速度為比適當的速度還高、或者是前述閉鎖速度為比適當的速度還低。 The ninth aspect of the processing liquid ejection method is that in the eighth aspect of the processing liquid ejection method, the aforementioned at least one valve system includes: an on-off valve that switches the opening and closing of the flow path in the piping; when the on-off valve is to be closed When the operating speed at the time is defined as the blocking speed, the fourth step includes the following steps: for the first image in the first image area corresponding to the flow path of the nozzle tip in the original image, and the slave The tip of the nozzle extends forward along the ejection direction of the processing liquid and corresponds to the second image of the second image area corresponding to the ejection path of the processing liquid, and calculates the image of each of the second image and the first image and the second image. The area of the image of the processing liquid in the image corresponds to a predetermined first feature amount; and applying a predetermined first determination rule to the first feature amount of the first image and the first feature amount of the second image Therefore, it is determined which of the following is the lock speed: the lock speed is appropriate, or the lock speed is higher than the appropriate speed, or the lock speed is lower than the appropriate speed.
處理液噴出方法的第十態樣為在第九態樣的處理液噴出方法中,前述第一判定規則係下述規則:當前述噴嘴的前端部的流路非為液密狀態時,判定成前述開閉閥的前述閉鎖速度比前述適當的速度還高;當前述噴嘴的前端部的流路為液密狀態且於前述噴出路徑存在有前述處理液 時,判定成前述閉鎖速度比前述適當的速度還低。 The tenth aspect of the process liquid ejection method is that in the ninth aspect of the process liquid ejection method, the first determination rule is the following rule: when the flow path at the tip of the nozzle is not in a liquid-tight state, it is determined The closing speed of the opening and closing valve is higher than the appropriate speed; when the flow path at the tip of the nozzle is in a liquid-tight state and the treatment liquid is present in the ejection path At this time, it is determined that the aforementioned locking speed is lower than the aforementioned appropriate speed.
處理液噴出方法的第十一態樣為在第八態樣的處理液噴出方法中,前述至少一個閥係包含有:開閉閥,係切換前述配管內的流路的開閉;當將關閉前述開閉閥時的前述動作速度定義為閉鎖速度時,在前述第四步驟中,依據前述原始影像中之前述噴嘴的前端部的流路以及從前述噴嘴的前端沿著處理液的噴出方向朝前方延伸之前述處理液的噴出路徑的影像,藉由分類器判定前述閉鎖速度的區分,前述分類器係判定前述閉鎖速度為以下何種區分:前述閉鎖速度為適當、或者是前述閉鎖速度為比適當的速度還高、或者是前述閉鎖速度為比適當的速度還低;前述分類器係使用前述原始影像中之前述噴嘴的前端部的流路以及前述噴出路徑的影像的取樣影像並預先藉由機械學習而生成。 The eleventh aspect of the processing liquid ejection method is that in the eighth aspect of the processing liquid ejection method, the at least one valve system includes: an on-off valve that switches the opening and closing of the flow path in the pipe; when the opening and closing are closed When the valve operation speed is defined as the lock speed, in the fourth step, the flow path of the nozzle tip in the original image and the flow path extending forward from the nozzle tip along the ejection direction of the processing liquid For the image of the ejection path of the treatment liquid, the classifier judges the distinction of the lock speed, and the classifier judges which of the following is the lock speed: the lock speed is appropriate, or the lock speed is faster than the appropriate speed It is still high, or the aforementioned blocking speed is lower than the appropriate speed; the aforementioned classifier uses the sampled image of the image of the flow path at the tip of the nozzle and the aforementioned ejection path in the original image, and is pre-built by mechanical learning generate.
處理液噴出方法的第十二態樣為在第十一態樣的處理液噴出方法中,在前述第四步驟中,依據前述原始影像中之與前述噴嘴的前端部的流路對應之第一影像區域的第一影像以及與前述噴出路徑對應之第二影像區域的第二影像各者的影像判定前述開閉閥的前述閉鎖速度的前述區分;前述分類器係使用前述第一影像與前述第二影像各者的取樣影像並預先藉由機械學習而生成。 The twelfth aspect of the processing liquid ejection method is that in the eleventh aspect of the processing liquid ejection method, in the foregoing fourth step, the flow path corresponding to the tip of the nozzle in the original image is based on the first The first image of the image area and the second image of the second image area corresponding to the ejection path determine the distinction of the locking speed of the opening and closing valve; the classifier uses the first image and the second image Sampling images of each image are generated in advance by mechanical learning.
處理液噴出方法的第十三態樣為在第九態樣、第十態樣或者第十二態樣的處理液噴出方法中,前述處理液的噴出方向的下游側中的前述第一影像區域的端部係從前述噴嘴的前端離開至前述處理液的噴出方向的上游側。 The thirteenth aspect of the processing liquid ejection method is that in the processing liquid ejection method of the ninth, tenth, or twelfth aspect, the first image area in the downstream side of the ejection direction of the processing liquid The end of is separated from the tip of the nozzle to the upstream side in the ejection direction of the processing liquid.
處理液噴出方法的第十四態樣為在第八態樣至第十三態樣的任一態樣的處理液噴出方法中,前述至少一個閥係包含有:吸回閥,係在停止噴出處理液時吸回前述噴嘴內的處理液,使前述處理液的端面位置 從前述噴嘴的前端遠離;前述第四步驟係具備有下述步驟:針對前述原始影像中之與前述處理液的前述端面位置與前述噴嘴的前端之間的流路的至少一部分對應之第三影像區域的第三影像,算出已與前述處理液的影像的面積相應之預定的第二特徵量;以及將預定的第二判定規則應用於前述第三影像的前述第二特徵量,藉此判定前述吸回閥的前述動作速度為以下何種區分:前述吸回閥的前述動作速度為適當、或者是前述吸回閥的前述動作速度為比適當的速度還高。 The fourteenth aspect of the processing liquid ejection method is the processing liquid ejection method of any one of the eighth aspect to the thirteenth aspect, and the aforementioned at least one valve system includes: a suction valve, which stops the ejection When processing liquid, suck back the processing liquid in the nozzle to make the end face position of the processing liquid Keep away from the tip of the nozzle; the fourth step includes the following step: for a third image corresponding to at least a part of the flow path between the end face position of the processing liquid and the tip of the nozzle in the original image For the third image of the region, a predetermined second feature quantity corresponding to the area of the image of the processing liquid is calculated; and a predetermined second determination rule is applied to the second feature quantity of the third image, thereby determining the aforementioned The operation speed of the suction valve is divided into the following: the operation speed of the suction valve is appropriate, or the operation speed of the suction valve is higher than the appropriate speed.
處理液噴出方法的第十五態樣為在第十四態樣的處理液噴出方法中,前述第二判定規則係於前述處理液的前述端面位置與前述噴嘴的前端之間的流路的至少一部分殘存有處理液時,判定成前述吸回閥的前述動作速度比前述適當的速度還高。 The fifteenth aspect of the processing liquid ejection method is that in the fourteenth aspect of the processing liquid ejection method, the second determination rule is based on at least the flow path between the end face position of the processing liquid and the tip of the nozzle When a part of the treatment liquid remains, it is determined that the operating speed of the suction valve is higher than the appropriate speed.
處理液噴出方法的第十六態樣為在第八態樣至第十三態樣的任一態樣的處理液噴出方法中,前述至少一個閥係包含有:吸回閥,係在停止噴出處理液時吸回前述噴嘴內的處理液,使前述處理液的端面位置從前述噴嘴的前端遠離;在前述第四步驟中,依據前述原始影像中之與前述處理液的前述端面位置與前述噴嘴的前端之間的流路的至少一部分對應之第三影像區域的第三影像,藉由分類器判定前述吸回閥的動作速度的區分,前述分類器係判定前述吸回閥的前述動作速度為以下何種區分:前述吸回閥的前述動作速度為適當、或者是前述吸回閥的前述動作速度為比適當的速度還高;前述分類器係使用前述第三影像的取樣影像並預先藉由機械學習而生成。 The sixteenth aspect of the processing liquid ejection method is in the processing liquid ejection method of any one of the eighth aspect to the thirteenth aspect, the aforementioned at least one valve system includes: a suction valve, which stops the ejection When processing the liquid, suck back the processing liquid in the nozzle to make the position of the end surface of the processing liquid away from the tip of the nozzle; in the fourth step, according to the original image and the position of the end surface of the processing liquid and the nozzle At least a part of the flow path between the front ends of the corresponding to the third image of the third image area, the classification of the operation speed of the suction valve is determined by the classifier, and the classifier determines that the operation speed of the suction valve is Which one of the following distinctions is made: the aforementioned movement speed of the aforementioned suction valve is appropriate, or the aforementioned movement speed of the aforementioned suction valve is higher than the proper speed; the aforementioned classifier uses the sampling image of the aforementioned third image and preliminarily Generated by mechanical learning.
處理液噴出方法的第十七態樣為在第八態樣至第十六態樣的任一態樣的處理液噴出方法中,在前述第三步驟中,停止從前述噴嘴噴出處理液後,前述拍攝部係時間性地依序拍攝前述噴嘴的前端部的流路; 前述第四步驟係具備有下述步驟:將前述拍攝部所拍攝的複數個原始影像予以平均或者積算並生成派生影像;以及依據前述派生影像判定前述至少一個閥的前述動作速度是否適當。 The seventeenth aspect of the processing liquid ejection method is the processing liquid ejection method of any one of the eighth aspect to the sixteenth aspect. In the third step, after stopping the ejection of the processing liquid from the nozzle, The photographing unit photographs the flow path of the tip of the nozzle sequentially in time; The fourth step includes the following steps: averaging or accumulating a plurality of original images shot by the shooting unit to generate a derivative image; and determining whether the operating speed of the at least one valve is appropriate based on the derivative image.
處理液噴出方法的第十八態樣為在第八態樣至第十七態樣的任一態樣的處理液噴出方法中,進一步具備有:第五步驟,係依據在前述第四步驟中所判定的前述至少一個閥的前述動作速度是否適當,以前述動作速度變成前述適當的速度之方式調整前述第一步驟中的前述至少一個閥的動作。 The eighteenth aspect of the process liquid ejection method is the process liquid ejection method of any one of the eighth aspect to the seventeenth aspect, and further includes: a fifth step, based on the foregoing fourth step It is determined whether the operation speed of the at least one valve is appropriate, and the operation of the at least one valve in the first step is adjusted so that the operation speed becomes the appropriate speed.
處理液噴出裝置的態樣為一種處理液噴出裝置,係具備有:噴嘴,係噴出處理液;配管,係連接前述噴嘴與處理液供給源,將來自前述處理液供給源的處理液導引至前述噴嘴;至少一個閥,係設置於前述配管;以及控制部,係在停止從前述噴嘴噴出處理液時,使前述至少一個閥的閥體的移動速度或者變形速度之動作速度在前述至少一個閥的動作期間中變化。 The aspect of the processing liquid ejection device is a processing liquid ejection device, which is provided with: a nozzle for ejecting the processing liquid; a pipe connecting the nozzle and the processing liquid supply source to guide the processing liquid from the processing liquid supply source to The nozzle; at least one valve provided in the piping; and a control unit for making the movement speed or deformation speed of the valve body of the at least one valve at the operating speed of the at least one valve when the processing liquid is stopped from the nozzle The action period changes.
依據處理液噴出方法的第一態樣以及處理液噴出裝置的態樣,能良好地設定停止噴出時的噴嘴前端狀態,並能獨立地調整動作期間。 According to the first aspect of the process liquid ejection method and the aspect of the process liquid ejection device, the nozzle tip state when the ejection is stopped can be set well, and the operation period can be independently adjusted.
依據處理液噴出方法的第二態樣,能以停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好之方式設定容易對停止噴出時的噴嘴前端狀態造成影響的第二期間的閉鎖速度。此外,由於將第一期間中的閉鎖速度設定成比第二期間還高,因此能縮短動作期間。換言之,能良好地設定噴嘴前端狀態並能提升開閉閥的響應性。 According to the second aspect of the process liquid ejection method, the blocking speed of the second period that is likely to affect the nozzle end state when the ejection is stopped can be set so that the state of the nozzle tip when the ejection is stopped becomes good. In addition, since the locking speed in the first period is set to be higher than that in the second period, the operation period can be shortened. In other words, the nozzle tip state can be set well and the responsiveness of the on-off valve can be improved.
依據處理液噴出方法的第三樣態,能簡單地控制動作速度。 According to the third aspect of the processing liquid ejection method, the operation speed can be easily controlled.
依據處理液噴出方法的第四態樣以及第五態樣,在容易對停 止噴出時的噴嘴前端狀態造成影響的第二期間中,能更精細地調整氣體的壓力的變化速度,從而能調整開閉閥的閉鎖速度。 According to the fourth aspect and the fifth aspect of the treatment liquid ejection method, it is easy to stop In the second period in which the nozzle tip state at the time of stopping ejection affects, the change speed of the gas pressure can be adjusted more finely, and the closing speed of the on-off valve can be adjusted.
依據處理液噴出方法的第六態樣,使動作速度變化,藉此有助於實現良好的噴嘴前端狀態。 According to the sixth aspect of the processing liquid ejection method, the operation speed is changed, thereby contributing to achieving a good nozzle tip state.
依據處理液噴出方法的第七態樣,能縮短從閥的控制開始至閥的動作結束為止的閥控制期間。換言之,能提升閥的響應性。 According to the seventh aspect of the process liquid ejection method, the valve control period from the start of valve control to the end of valve operation can be shortened. In other words, the responsiveness of the valve can be improved.
依據處理液噴出方法的第八態樣,於原始影像反映有已與閥的動作速度相應之噴嘴前端狀態的變動。由於依據此種原始影像判定動作速度是否適當,因此能以高的判定精度判定動作速度是否適當。 According to the eighth aspect of the process liquid ejection method, the original image reflects the change in the state of the nozzle tip corresponding to the valve operating speed. Since it is determined whether the motion speed is appropriate based on such original images, it is possible to determine whether the motion speed is appropriate with high determination accuracy.
依據處理液噴出方法的第九態樣以及第十態樣,於第一影像以及第二影像反映有已與開閉閥的閉鎖速度相應之噴嘴前端狀態的變動。 由於針對此種第一影像與第二影像個別地檢測處理液的影像的存在並判定開閉閥的閉鎖速度的區分,因此能以高的判定精度判定閉鎖速度的區分。 According to the ninth aspect and the tenth aspect of the process liquid ejection method, the first image and the second image reflect the change of the nozzle tip state corresponding to the closing speed of the opening and closing valve. Since the presence of the image of the treatment liquid is individually detected for the first image and the second image and the distinction of the closing speed of the on-off valve is determined, the distinction of the closing speed can be determined with high determination accuracy.
依據處理液噴出方法的第十一態樣,於噴嘴的前端部的流路以及噴出路徑的影像反映有已與開閉閥的閉鎖速度相應之噴嘴前端狀態的變動。由於藉由使用了此種影像之學習判定閉鎖速度的區分,因此判定的精度高。 According to the eleventh aspect of the process liquid ejection method, the image of the flow path and the ejection path at the tip of the nozzle reflects the change in the state of the nozzle tip corresponding to the closing speed of the opening and closing valve. Since the classification of the locking speed is determined by learning using this kind of image, the accuracy of the determination is high.
依據處理液噴出方法的第十二態樣,於第一影像以及第二影像反映有已與開閉閥的閉鎖速度相應之噴嘴前端狀態的變動。由於分類器係能針對此種第一影像與第二影像的每個影像學習影像與開閉閥的閉鎖速度的區分之間的關係,因此能提升分類器的判定精度。 According to the twelfth aspect of the processing liquid ejection method, the first image and the second image reflect the change of the nozzle tip state corresponding to the closing speed of the opening and closing valve. Since the classifier can learn the relationship between the distinction between the image and the locking speed of the opening and closing valve for each of the first image and the second image, the determination accuracy of the classifier can be improved.
依據處理液噴出方法的第十三態樣,不將噴出方向的下游側中之從第一影像區域的端部遍及至噴嘴的前端之影像區域的影像使用於開閉閥的閉鎖速度的區分的判定。該影像區域係難以特定處理液的存在與開 閉閥的閉鎖速度之間的關係之區域。因此,能進一步地提升判定的精度。 According to the thirteenth aspect of the processing liquid ejection method, the image of the image area from the end of the first image area to the tip of the nozzle in the downstream side of the ejection direction is not used for the discrimination of the closing speed of the opening and closing valve. . The image area is difficult to specify the existence and development of the processing liquid. The area of the relationship between the closing speed of the closing valve. Therefore, the accuracy of the determination can be further improved.
依據處理液噴出方法的第十四態樣,於第三影像反映有已與吸回閥的動作速度相應之噴嘴前端狀態的變動。由於依據此種第三影像內的處理液的存在判定吸回閥的動作速度的區分,因此能適當地判定動作速度的區分。 According to the fourteenth aspect of the process liquid ejection method, the third image reflects the change in the nozzle tip state corresponding to the operating speed of the suction valve. Since the classification of the operating speed of the suction valve is determined based on the presence of the processing liquid in the third image, the classification of the operating speed can be appropriately determined.
依據處理液噴出方法的第十五態樣,能適當地判定動作速度的區分。 According to the fifteenth aspect of the processing liquid ejection method, the distinction of the operating speed can be appropriately determined.
依據處理液噴出方法的第十六態樣,於第三影像反映有已與吸回閥的動作速度相應之噴嘴前端狀態的變動。由於藉由使用了此種第三影像的學習判定動作速度的區分,因此判定的精度高。 According to the sixteenth aspect of the process liquid ejection method, the third image reflects the change in the state of the nozzle tip corresponding to the operating speed of the suction valve. Since the classification of the movement speed is determined by learning using such a third image, the accuracy of the determination is high.
依據處理液噴出方法的第十七態樣,由於派生影像包含有處理液的存在態樣的時間性的變化,因此能提升判定精度。 According to the seventeenth aspect of the processing liquid ejection method, since the derivative image includes a temporal change in the state of the processing liquid, the determination accuracy can be improved.
依據處理液噴出方法的第十八態樣,能將閥的動作速度調整至適當的值。 According to the eighteenth aspect of the process liquid ejection method, the valve operating speed can be adjusted to an appropriate value.
1、1A、1B:基板處理單元(處理液噴出裝置) 1, 1A, 1B: substrate processing unit (processing liquid ejection device)
7、7A:處理液供給部 7, 7A: Treatment liquid supply part
10:基板處理裝置群 10: Substrate processing equipment group
11:CPU 11: CPU
12:壓力設定部 12: Pressure setting section
13:控制訊號生成部 13: Control signal generation part
14:判定部 14: Judgment Department
15:特徵量算出部 15: Feature calculation section
16:規定基礎判定部 16: Prescribed Basic Judgment Department
17:影像生成部 17: Image Generation Department
18:機械學習部 18: Mechanical Learning Department
21:通訊部 21: Ministry of Communications
22:網路 22: Internet
23:伺服器 23: server
29:匯流排線 29: Bus line
50:攝影對象區域 50: Photography subject area
51、53:內部區域 51, 53: internal area
52:前方區域 52: Front area
65:照相機(拍攝部) 65: Camera (Photography Department)
71、71A:開閉閥 71, 71A: On-off valve
71a、72a:驅動空間 71a, 72a: drive space
71a1、72a1:彈性空間 71a1, 72a1: flexible space
71a2、72a2:氣體供給空間 71a2, 72a2: gas supply space
71b、72b2:流路空間 71b, 72b2: Flow path space
72、72A:吸回閥 72, 72A: suction valve
72b:閥箱空間 72b: Valve box space
72b1:非流路空間 72b1: Non-flow path space
73、743、744、753、754:配管 73, 743, 744, 753, 754: piping
74、74A、75、75A:驅動機構 74, 74A, 75, 75A: drive mechanism
76:處理液供給源 76: Treatment liquid supply source
100:基板處理裝置 100: Substrate processing device
110:索引區 110: Index area
111:承載器台 111: Carrier table
120:處理區 120: Treatment area
121:腔室(框體) 121: Chamber (frame)
122:搬入搬出口 122: Moving in and out
130、130B、130C:控制部 130, 130B, 130C: control section
131:減法器 131: Subtractor
132:PID控制部 132: PID control unit
133:比較部 133: Comparison Department
140、141、142:控制板 140, 141, 142: control panel
151:顯示部 151: Display
152:輸入部 152: Input Department
161:磁碟 161: Disk
162:ROM 162: ROM
163:RAM 163: RAM
200:處理部 200: Processing Department
221:自轉夾具 221: Rotation Fixture
251:噴嘴 251: Nozzle
252:前端 252: front end
300:速度判定裝置(判定裝置) 300: Speed judging device (judging device)
710、720:閥本體 710, 720: valve body
711、721:閥體 711, 721: valve body
712、722:區隔板 712, 722: District divider
713、723:彈性體 713, 723: elastomer
714、724:連結部 714, 724: connecting part
716:閥座 716: Valve seat
717、727:馬達 717, 727: Motor
741、742、751、752:電磁閥 741, 742, 751, 752: solenoid valve
745、755:氣體供給源 745, 755: gas supply source
746、756:壓力感測器 746, 756: pressure sensor
A、B、C、D:區域 A, B, C, D: area
A1:假想線 A1: imaginary line
AR1:噴出方向 AR1: Spray direction
Bx1、Bx2:容器部 Bx1, Bx2: Container Department
C1:承載器 C1: Carrier
CR:搬運機器人 CR: Handling robot
D*:能率指示值 D*: Energy rate indication value
G0:影像(原始影像) G0: Image (original image)
G1:第一影像 G1: The first image
G2:第二影像 G2: Second image
G3:第三影像 G3: Third image
G10、G11、G12、G13:派生影像(影像) G10, G11, G12, G13: Derived images (images)
GI、Gk:影像 GI, Gk: image
H1、H2:氣體 H1, H2: gas
IR:基板搬運裝置(移載機器人) IR: substrate handling device (transfer robot)
K1:判定規則 K1: Judgment rules
K2:分類器 K2: classifier
L1:處理液 L1: Treatment liquid
L2:液滴 L2: droplet
NN1:類神經網路 NN1: Neural Network
P:基板授受位置 P: Substrate accepting position
P1*、P2*:壓力指示值(目標值) P1*, P2*: pressure indication value (target value)
p1、p2:預定值 p1, p2: predetermined value
P1[0]至P1[5]、P2[0]、P1[i]:值 P1[0] to P1[5], P2[0], P1[i]: Value
PL1、PL2、PH1、PH2:基準值 PL1, PL2, PH1, PH2: reference value
PG:程式 PG: Program
Pm1、Pm2:測量值 Pm1, Pm2: measured value
Px1、Px2:區隔部 Px1, Px2: compartment
t10至t13、t20至t22:時間點 t10 to t13, t20 to t22: time point
T1、T21:前期間 T1, T21: previous period
T2、T22:後期間 T2, T22: Later period
Ta1、Ta2:閥控制期間 Ta1, Ta2: During valve control
Tb1、Tb2:非動作期間 Tb1, Tb2: Non-operating period
Tc1:閉鎖期間 Tc1: during lockout
Tc2:動作期間 Tc2: During operation
TG1:流路 TG1: Flow path
TG2:噴出路徑 TG2: ejection path
Vx1、Vx2:閥箱部 Vx1, Vx2: Valve box part
W:基板 W: substrate
△t1、△t2、△t21、△t22:時間 △t1, △t2, △t21, △t22: time
△P:差 △P: Poor
圖1係用以概略性地顯示基板處理裝置的構成的一例之概略俯視圖。 FIG. 1 is a schematic plan view for schematically showing an example of the structure of a substrate processing apparatus.
圖2係用以概略性地顯示基板處理單元的構成的一例之圖。 FIG. 2 is a diagram for schematically showing an example of the structure of the substrate processing unit.
圖3係概略性地顯示開閉閥的構成的一例之剖視圖。 Fig. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the on-off valve.
圖4係概略性地顯示吸回閥的構成的一例之剖視圖。 Fig. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the suction valve.
圖5係用以顯示停止噴出時的噴嘴前端狀態與閉鎖速度之間的關係的一例之圖。 Fig. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the nozzle tip state and the closing speed when the ejection is stopped.
圖6係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 6 is a graph showing an example of pressure indication value and pressure measurement value.
圖7係用以顯示壓力設定部的動作的一例之流程圖。 Fig. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the pressure setting unit.
圖8係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 8 is a graph showing an example of the pressure indication value and the pressure measurement value.
圖9係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 9 is a graph showing an example of the pressure indication value and the pressure measurement value.
圖10係用以顯示壓力設定部的動作的一例之流程圖。 Fig. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the pressure setting unit.
圖11係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 11 is a graph showing an example of pressure indication value and pressure measurement value.
圖12係用以概略性地顯示控制部的內部構成的一例之功能方塊圖。 Fig. 12 is a functional block diagram for schematically showing an example of the internal structure of the control unit.
圖13係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 13 is a graph showing an example of the pressure indication value and the pressure measurement value.
圖14係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 14 is a graph showing an example of the pressure indication value and the pressure measurement value.
圖15係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 15 is a graph showing an example of the pressure indication value and the pressure measurement value.
圖16係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 16 is a graph showing an example of pressure indication value and pressure measurement value.
圖17係用以顯示壓力指示值與壓力的測量值的一例之圖表。 Fig. 17 is a graph showing an example of pressure indication value and pressure measurement value.
圖18係用以概略性地顯示基板處理單元的構成的一例之圖。 FIG. 18 is a diagram for schematically showing an example of the configuration of the substrate processing unit.
圖19係用以概略性地顯示基板處理單元的構成的一例之圖。 FIG. 19 is a diagram for schematically showing an example of the configuration of the substrate processing unit.
圖20係用以概略性地顯示控制部的內部構成的一例之圖。 FIG. 20 is a diagram for schematically showing an example of the internal structure of the control unit.
圖21係用以顯示基板處理單元的動作的一例之流程圖。 FIG. 21 is a flowchart for showing an example of the operation of the substrate processing unit.
圖22係用以以圖表形式顯示停止噴出時的噴嘴前端狀態與開閉閥的閉鎖速度的區分之間的關係的一例之圖。 FIG. 22 is a diagram for graphically showing an example of the relationship between the nozzle tip state when the ejection is stopped and the closing speed of the on-off valve.
圖23係用以概略性地顯示控制部的內部構成的一例之圖。 FIG. 23 is a diagram for schematically showing an example of the internal structure of the control unit.
圖24係用以顯示基板處理單元的動作的一例之流程圖。 FIG. 24 is a flowchart for showing an example of the operation of the substrate processing unit.
圖25係用以以圖表形式顯示停止噴出時的噴嘴前端狀態與開閉閥的閉鎖速度的區分之間的關係的一例之圖。 FIG. 25 is a diagram for graphically showing an example of the relationship between the nozzle tip state when the ejection is stopped and the division of the closing speed of the opening and closing valve.
圖26係用以顯示類神經網路(neural network)的模型(model)的一例之示意圖。 FIG. 26 is a schematic diagram showing an example of a model of a neural network.
圖27係用以以圖表形式顯示停止噴出時的噴嘴前端狀態與吸回閥的動作速度的區分之間的關係的一例之圖。 FIG. 27 is a diagram for graphically showing an example of the relationship between the state of the nozzle tip when the ejection is stopped and the operation speed of the suction valve.
圖28係用以顯示基板處理單元的動作的一例之流程圖。 FIG. 28 is a flowchart for showing an example of the operation of the substrate processing unit.
圖29係用以示意性地顯示控制部的其他實施形態的構成例之圖。 Fig. 29 is a diagram schematically showing a configuration example of another embodiment of the control unit.
圖30係用以示意性地顯示控制部的另一個其他實施形態的構成例之圖。 Fig. 30 is a diagram schematically showing a configuration example of another embodiment of the control unit.
以下,一邊參照圖式一邊說明實施形態。以下的實施形態係基板處理裝置的一例,並非是用以限定基板處理裝置的技術性範圍之事例。此外,在以下所參照的各圖中,為了容易理解,會有將各個部位的尺寸以及數量誇張化或簡略化地描繪之情形。此外,在各圖中,於具有同樣的構成以及功能的部分附上相同的元件符號,且在以下說明中省略重複的說明。上下方向係鉛直方向,且相對於自轉夾具(spin chuck)之基板側為上方。 Hereinafter, the embodiment will be described with reference to the drawings. The following embodiment is an example of a substrate processing apparatus, and is not an example for limiting the technical scope of the substrate processing apparatus. In addition, in the drawings referred to below, for ease of understanding, the size and number of each part may be exaggerated or simplified. In addition, in each figure, the same reference number is attached|subjected to the part which has the same structure and function, and the overlapping description is abbreviate|omitted in the following description. The up-down direction is the vertical direction, and is upward with respect to the substrate side of the spin chuck.
(第一實施形態) (First Embodiment)
(1)基板處理裝置100的構成
(1) Configuration of
參照圖1說明基板處理裝置100的構成。圖1係用以概略性地顯示基板處理裝置100的構成的一例之俯視圖。基板處理裝置100係具備有基板處理單元1。
The configuration of the
基板處理裝置100係用以處理半導體晶圓等複數片基板W之系統。基板W的表面形狀係略圓形。基板處理裝置100係具備有複數個基板處理單元1。基板處理裝置100係能在各個基板處理單元1中逐片且連續地處理基板W,並能藉由複數個基板處理單元1並行地處理複數個基板W。
The
基板處理裝置100係具備有並排設置的複數個複數個區(處理區塊),具體而言具備有索引區(indexer cell)110、處理區120以及控制部130,控制部130係控制索引區110以及處理區120所具備的各個動作機構等。
The
<索引區110>
<
索引區110係下述區:用以將從裝置外部接取之未處理的基板W傳遞至處理區120,並將從處理區120接取之未處理的基板W搬出至裝置外部。索引區110係具備有:承載器台(carrier stage)111,係載置複數個承載器(carrier)C1;以及基板搬運裝置(亦即移載機器人)IR,係進行基板W相對於各個承載器C1之搬入以及搬出。
The
藉由OHT(Overhead Hoist Transfer;懸吊式輸送裝置)等從裝置外部搬入已收容了複數個未處裡的基板W之承載器C1並載置於承載器台111。未處理的基板W係從承載器C1被逐片地取出並在裝置內部進行處理,且已結束裝置內部的處理之處理完畢的基板W係再次被收容至承載器C1。收容有處理完畢的基板W之承載器C1係被OHT等搬出至裝置外部。如此,承載器台111係作為用以層疊未處理的基板W以及處理完畢的基板W之基板層疊部而發揮作用。此外,作為承載器C1的形態,可為用以將基板W收容至密閉空間之FOUP(Front Opening Unified Pod;前開式晶圓傳送盒),亦可為SMIF(Standard Mechanical Inter Face;標準製造介面)盒,或亦可為已收容的基板W與外氣接觸之OC(Open Cassette;開啟式晶圓匣)。
The carrier C1 that has accommodated a plurality of substrates W is carried in from the outside of the apparatus by OHT (Overhead Hoist Transfer) or the like, and is placed on the carrier table 111. Unprocessed substrates W are taken out piece by piece from the carrier C1 and processed inside the device, and the processed substrates W that have finished processing inside the device are again housed in the carrier C1. The carrier C1 accommodating the processed substrate W is carried out to the outside of the device by OHT or the like. In this way, the
移載機器人IR係具備有:複數個手部(例如四個),係從下方支撐基板W,藉此可以水平姿勢(基板W的主表面為水平的姿勢)保持基板W;以及複數個臂部,係分別移動複數個手部。移載機器人IR係從已載置於承載器台111之承載器C1取出未處理的基板W,並在基板授受位置P中將取出的基板W傳遞至搬運機器人CR(容後述)。此外,移載機器人IR係在基板授受位置P中從搬運機器人CR接取處理完畢的基板W,並將接取的基板W收容於已載置在承載器台111上的承載器C1。移載機器人IR係能同時使用複數個手部並進行基板W的授受。 The transfer robot IR system is equipped with: a plurality of hands (for example, four), which support the substrate W from below, whereby the substrate W can be held in a horizontal posture (the main surface of the substrate W is a horizontal posture); and a plurality of arms , Department of moving multiple hands respectively. The transfer robot IR takes out the unprocessed substrate W from the carrier C1 that has been placed on the carrier table 111, and transfers the taken out substrate W to the transfer robot CR (described later) in the substrate transfer position P. In addition, the transfer robot IR receives the processed substrate W from the transfer robot CR in the substrate transfer position P, and stores the received substrate W in the carrier C1 that has been placed on the carrier table 111. The IR system of the transfer robot can simultaneously use multiple hands and transfer substrates W.
<處理區120>
<
處理區120係用以對基板W進行處理之區。處理區120係具備有:複數個基板處理單元1;以及搬運機器人CR,係對複數個基板處理單元1進行基板W的搬入以及搬出。搬運機器人CR與控制部130係基板搬運裝置。在此,複數個(例如為三個)基板處理單元1係於鉛直方向被層疊,並構成一個基板處理裝置群10。而且,複數個(在圖式的例子中為四個)基板處理裝置群10係以圍繞搬運機器人CR之方式設置成群組(cluster)狀(房狀)。因此,複數個基板處理單元1係分別配置於搬運機器人CR的周圍。基板處理單元1係藉由自轉夾具以可接觸以及解除接觸之方式保持已配置於未圖示的自轉夾具的上側(鉛直方向的上側)之基板,並一邊以預定的旋轉軸為中心使自轉夾具旋轉,一邊對基板進行預定的處理(例如藥液處理、清洗(rinse)處理或者乾燥處理等)。
The
搬運機器人CR係用以一邊單邊地支撐基板W一邊搬運基板W之機器人。搬運機器人CR係從指定的基板處理單元1取出處理完畢的基板W,並在基板授受位置P中將取出的基板W傳遞至移載機器人IR。此外,搬運機器人CR係在基板授受位置P中從移載機器人IR接取未處理的基板W,並將接取的基板W搬運至指定的基板處理單元1。與移載機器人IR同樣地,搬運機器人CR亦具備有:複數個(例如四個)手部;以及複數個臂部,係分別移動複數個手部。搬運機器人CR係能同時使用複數個手部進行基板W的搬運。
The conveying robot CR is a robot for conveying the substrate W while supporting the substrate W unilaterally. The transfer robot CR takes out the processed substrate W from the designated
各個基板處理單元1係具備有腔室(chamber)121(亦即框體121),腔室121係於內部形成處理空間。於框體121形成有搬入搬出口122,搬入搬出口122係用以使搬運機器人將搬運機器人的手部插入至框體121的內部。於搬入搬出口122設置有擋門(shutter)(未圖示),該擋門係可依據控制部130的控制而開閉。擋門係在基板W被搬入至框體121內以及從框體121內搬出時被開啟,而在基板W的處理中被關閉。基板處理單元1係以使搬出搬入口122對向之方式配置於配置有搬運機器人CR之空間。關於基板處理單元1的具體
性的構成係容後述。
Each
<控制部130>
<
控制部130係控制移載機器人IR、搬運機器人CR以及一群基板處理單元1各者的動作。作為控制部130的硬體之構成,能採用與一般的電腦同樣的電腦。亦即,控制部130係例如將CPU(Central Processing Unit;中央處理器)11、屬於讀出專用的記憶體之ROM(Read Only Memory;唯讀記憶體)162、屬於可自由讀寫的記憶體之RAM(Random Access Memory;隨機存取記憶體)163以及磁碟161電性地連接至匯流排線(bus line)29而構成,CPU11係進行各種運算處理,ROM162係記憶基本程式,RAM163係記憶各種資訊,磁碟161係預先記憶程式PG以及資料等。液晶面板等顯示部151以及鍵盤等輸入部152亦電性地連接至匯流排線29。磁碟161亦記憶有程式庫(recipe)(未圖示)等,程式庫係用以規定基板W的處理內容以及處理順序。
The
在控制部130中,作為主控制部的CPU11係依循撰寫於程式PG的順序進行運算處理,藉此實現用以控制基板處理裝置100的各部之各種功能部。具體而言,CPU11係例如作為後述的壓力設定部12以及控制訊號生成部13等各種功能部而動作。此外,在控制部130中所實現的一部分或者全部的功能部亦可藉由專用的邏輯電路等而以硬體之方式實現。
In the
(2)基板處理單元1的構成
(2) Configuration of
圖2係用以概略性地顯示基板處理單元(亦即處理液噴出裝置)1的一例之圖。基板處理單元1係例如能對正在平面內旋轉的基板W的一主表面(亦稱為上表面)上供給處理液L1,藉此對基板W的上表面施予各種處理。作為處理液L1,例如能使用純水。此外,處理液L1並未限定於純水,亦可為碳酸水、離子水、臭氧水或者還原水(氫水)等功能水。或者,處理液L1亦可為氨水、氨水與過氧化氫水的混合液、鹽酸與過氧化氫水的混合液、氟酸、硫酸與過氧
化氫水的混合液、昇華性物質與溶劑的混合液、或者異丙醇(isopropyl alcohol)等藥液。
FIG. 2 is a diagram for schematically showing an example of the substrate processing unit (that is, the processing liquid ejection device) 1. The
如圖2所示,基板處理單元1係例如具備有:處理部200,係一邊使已保持的基板W旋轉一邊使用處理液L1對基板W進行處理;處理液供給部7,係對處理部200供給處理液L1;以及控制部130。
As shown in FIG. 2, the
(2-1)處理部200
(2-1) Processing
處理部200係於框體121內具備有自轉夾具221以及噴嘴251。處理部200係一邊藉由自轉夾具(亦即旋轉保持機構)221從下方保持基板W,一邊使基板W以預定的旋轉軸作為中心旋轉。處理部200係從噴嘴251對基板W的上表面供給處理液L1並對基板W進行處理。
The
自轉夾具221係具備有:圓板狀的自轉基座(spin base),係具有略水平的主表面;以及旋轉機構,係通過自轉基座的中心,並使自轉基座以於鉛直方向延伸的旋轉軸作為中心旋轉。於自轉基座的周緣部立設有複數個保持銷,複數個保持銷係以可接觸以及解除接觸之方式保持基板W的周緣部。自轉夾具221係以複數個保持銷保持基板W的周緣部,藉此以自轉基座的上表面與基板W的下表面對向之方式以略水平姿勢保持基板W。被保持的基板W的中心係位於自轉基座的旋轉軸上。自轉夾具221係在此狀態下使自轉基座以旋轉軸作為中心旋轉,藉此使基板W以旋轉軸作為中心旋轉。
The
噴嘴251係配置於被自轉夾具221保持之基板W的上方,且從處理液供給部7對噴嘴251供給處理液L1。噴嘴251係對藉由自轉夾具221而旋轉之基板W的上表面噴出被供給的處理液L1。基板W的上表面係被處理液L1處理。
The
噴嘴251係藉由預定的移動機構(未圖示)在處理位置與退避位置之間往復移動。如圖2所例示般,處理位置係噴嘴251在鉛直方向與被自轉
夾具221保持的基板W對向之位置,退避位置係噴嘴251未在鉛直方向與被自轉夾具221保持的基板W對向之位置。朝處理部200搬入基板W以及從處理部200搬出基板W之動作係在噴嘴251已在退避位置停止之狀態下藉由搬運機器人CR進行。被搬入至處理部200的基板W係被自轉夾具221以可接觸以及解除接觸之方式保持。
The
(2-2)處理液供給部7
(2-2) Treatment
處理液供給部7係具備有開閉閥71、吸回閥72、配管73以及驅動機構74、75。配管73係連接處理液供給源76與噴嘴251,並將處理液供給源76所供給的處理液L1導引至噴嘴251。
The processing
開閉閥71係設置於配管73的路徑中途,用以切換配管73內的流路的開閉。在圖2的例子中,開閉閥71係氣體作動閥,用以因應從驅動機構74所供給的預定的氣體H1的壓力進行開閉動作。例如,開閉閥71係常閉型(normally close type)的氣體作動閥,用以在已被供給氣體H1的狀態下開啟配管73內的流路,並在已排出氣體H1的狀態下關閉配管73內的流路。
The on-off
圖3係用以概略性地顯示開閉閥71的構成的一例之剖視圖。開閉閥71係具有容器部Bx1、閥箱部Vx1以及區隔部Px1,容器部Bx1以及區隔部Px1係形成驅動空間71a,閥箱部Vx1以及區隔部Px1係形成流路空間71b。區隔部Px1係用以區隔驅動空間71a以及流路空間71b之構件。
FIG. 3 is a cross-sectional view for schematically showing an example of the structure of the on-off
於容器部Bx1內設置有區隔板712,區隔板712係將驅動空間71a區隔成彈性空間71a1以及氣體供給空間71a2。於彈性空間71a1內設置有彈性體713,彈性體713係將區隔板712按壓至流路空間71b側。彈性體713係例如為板彈簧。此外,區隔板712係設置成可在彈性體713的按壓方向中滑動。
A
區隔板712係連結至連結部714的一端。連結部714係具有例如棒狀的形狀,且可滑動地貫通區隔部Px1。連結部714的另一端係在流路空間
71b中連結至閥體711。流路空間71b係連通至配管73的流路之空間,且形成配管73的流路的一部分。
The
氣體供給空間71a2係被後述的驅動機構74供給氣體H1。當氣體供給空間71a2內的氣體H1的壓力(以下稱為供給壓力)變成比基準值PL1還高時,區隔板712開始朝彈性體713側移動。區隔板712係隨著氣體H1的供給壓力的增大進一步朝彈性體713側移動,並在已與供給壓力相應之位置停止。然而,當氣體H1的供給壓力變成比基準值PH1還高時,彈性體713實質性地不會再進一步地彈性變形,且區隔板712不會進一步地移動。或者,在彈性空間71a內設置有止動件(stopper)之情形中,在氣體H1的供給壓力與基準值PH1一致時,區隔板712係抵接至該止動件。當然,基準值PH1係比基準值PL1還高。
The gas supply space 71a2 is supplied with gas H1 by the
由於閥體711係經由連結部714連結至區隔板712,因此因應區隔板712的移動而朝驅動空間71a側移動。藉由該移動,在流路空間71b中開啟貫通開閉閥71之流路。亦即,開啟形成於閥箱部Vx1之閥座716的開口部。在此,當供給壓力變成比基準值PH1還高時,閥體711係充分地開啟流路。
Since the
反之,當藉由驅動機構74排出氣體供給空間71a2內的氣體H1且供給壓力低於基準值PH1時,區隔板712以及閥體711係開始朝關閉開閉閥71之方向移動。並且,當供給壓力低於基準值PL1時,閥體711返回至原本的位置並將閥座716的開口部封閉。亦即,關閉開閉閥71。
Conversely, when the gas H1 in the gas supply space 71a2 is discharged by the
驅動機構74係驅動開閉閥71。驅動機構74係例如為電動氣動調節器(electric pneumatic regulator),並具有供氣用的電磁閥741以及排氣用的電磁閥742。電磁閥741係設置於配管743的路徑中途,用以切換配管743內的流路的開閉。配管743係用以將氣體供給源745與開閉閥71的氣體供給空間71a2連接之配管。藉由開啟電磁閥741,來自氣體供給源745的氣體H1係被供給至開閉閥71的氣體供給空間71a2。藉此,氣體供給空間71a2內的氣體H1的供給
壓力增大。氣體供給源745係例如具有:瓶體(bottle),係儲留高壓的氣體H1;以及閥(亦稱為壓力調節器),係將從瓶體導出的高壓的氣體H1的壓力下降至一定值。氣體供給源745亦可設置於基板處理裝置100的外部。
The
電磁閥742係設置於配管744的路徑中途,用以切換配管744內的流路的開閉。配管744的一端係在電磁閥741與開閉閥71之間連接至配管743,配管744的另一端係連接至未圖示的排氣部。藉由電磁閥742開啟,開閉閥71的氣體供給空間71a2內的氣體H1係於配管743的一部分以及配管744流動並排出至排氣部。藉此,氣體供給空間71a2內的氣體H1的供給壓力係降低。
The
電磁閥741、742的開閉係被控制部130控制。在圖2的例子中,於基板處理單元1設置有控制板140。控制板140係具有用以驅動電磁閥741之驅動電路以及用以驅動電磁閥742之驅動電路。控制部130係將用以以適當的能率(duty)控制電磁閥741、742的開閉之控制訊號輸出至控制板140。控制板140係依據該控制訊號使驅動電流流動至電磁閥741、742。電磁閥741、742係分別以適當的能率開閉,藉此驅動機構74係能以期望的供給壓力將氣體H1供給至開閉閥71的氣體供給空間71a2。
The opening and closing of the
在圖2的例子中,於基板處理單元1設置有壓力感測器746。壓力感測器746係在電磁閥741與開閉閥71之間測量配管743內的氣體H1的壓力,並將測量值Pm1輸出至控制部130。例如,壓力感測器746係具有膜片(diaphragm)以及感壓元件,藉由感壓元件檢測已與氣體H1的壓力相應之膜片的變形來測量氣體H1的壓力。由於電磁閥741與開閉閥71之間的配管743內的氣體H1的壓力係理想性地與氣體供給空間71a2內的氣體H1的供給壓力相等,因此測量值Pm1可謂是顯示氣體H1的供給壓力。控制部130係以測量值Pm1接近目標值之方式控制電磁閥741、742的開閉。
In the example of FIG. 2, a
如上所述,由於開閉閥71的閥體711的位置係取決於氣體H1的
供給壓力的大小,因此控制部130係控制氣體H1的供給壓力的變化速度,藉此能控制開閉閥71的動作速度(亦稱為開閉速度)。
As mentioned above, since the position of the
吸回閥72係設置於開閉閥71與噴嘴251之間的配管73的路徑中途。吸回閥72係在停止噴出處理液L1時使噴嘴251內的處理液L1移動(吸回)至吸回閥72側。藉此,噴嘴251內的處理液L1的端面位置係遠離噴嘴251的前端252。在圖2的例子中,吸回閥72係氣體作動閥,用以因應從驅動機構75所供給的預定的氣體H2的壓力進行吸回動作。例如,吸回閥72係下述形式的氣體作動閥:在已排出氣體H2的狀態下變成正在吸回處理液L1的狀態。此外,氣體H2亦可與氣體H1相同。
The
圖4係用以概略性地顯示吸回閥72的構成的一例之剖視圖。吸回閥72係具有容器部Bx2、閥箱部Vx2以及區隔部Px2,容器部Bx2以及區隔部Px2係形成驅動空間72a,閥箱部Vx2以及區隔部Px2係形成閥箱空間72b。區隔部Px2係用以將驅動空間72a以及閥箱空間72b區隔之構件。
FIG. 4 is a cross-sectional view for schematically showing an example of the structure of the
於容器部Bx2內設置有區隔板722,區隔板722係將驅動空間72a區隔成彈性空間72a1以及氣體供給空間72a2。於彈性空間72a1內設置有彈性體723,彈性體723係將區隔板722按壓至氣體供給空間72a2側。彈性體723係例如為板彈簧。此外,區隔板722係設置成可在彈性體723的按壓方向中滑動。
A
區隔板722係連結至連結部724的一端。連結部724係具有例如棒狀的形狀,並可滑動地貫通區隔部Px2。連結部724的另一端係在閥箱空間72b中連結至閥體721。閥體721亦作為用以將閥箱空間72b區隔成非流路空間72b1以及流路空間72b2之區隔板而發揮作用。流路空間72b2係連通至配管73的流路,並作為配管73的流路的一部分而發揮作用。此外,閥體721係可隨著區隔板722的移動而變形,且流路空間72b2的體積係因應閥體721的變形而變化。
The
氣體供給空間72a2係被後述的驅動機構75供給氣體H2。當氣體供給空間72a2內的氣體H2的壓力(以下稱為供給壓力)變成比基準值PL2還高時,區隔板722開始朝彈性體723側移動。區隔板722係隨著氣體H2的供給壓力的增大進一步朝彈性體723側移動,並在已與供給壓力相應之位置停止。然而,當氣體H2的供給壓力變成比基準值PH2還高時,彈性體723實質性地不會再進一步地彈性變形,且區隔板722不會進一步地移動。或者,在彈性空間72a1內設置有止動件之情形中,在氣體H2的供給壓力與基準值PH2一致時,區隔板722係抵接至該止動件。當然,基準值PH2係比基準值PL2還高。
The gas supply space 72a2 is supplied with gas H2 by the
由於閥體721係經由連結部724連結至區隔板722,因此隨著區隔板722的移動而變形。更具體而言,閥體721係以減少流路空間72b2的體積之方式變形。在此,當氣體H2的供給壓力超過基準值PH2時,實質性地結束閥體721的變形。
Since the
反之,當藉由驅動機構75排出氣體供給空間72a2內的氣體H2且供給壓力低於基準值PH2時,區隔板722係開始朝氣體供給空間72a2側移動。伴隨於此,閥體721朝著流路空間72b2的體積增大之方向開始變形。藉此,增大吸回閥72內的流路的體積。並且,當氣體H2的供給壓力低於基準值PL2時,閥體721返回至原本的形狀。藉由流路體積的增大,吸回閥72與噴嘴251之間的處理液L1係被吸回至吸回閥72側(吸回動作)。
Conversely, when the gas H2 in the gas supply space 72a2 is discharged by the
驅動機構75係驅動吸回閥72。驅動機構75係例如為電動氣動調節器,並具有供氣用的電磁閥751以及排氣用的電磁閥752。電磁閥751係設置於配管753的路徑中途,用以切換配管753內的流路的開閉。配管753係用以將氣體供給源755與吸回閥72的氣體供給空間72a2連接之配管。藉由開啟電磁閥751,來自氣體供給源755的氣體H2係被供給至吸回閥72的氣體供給空間72a2。藉此,氣體供給空間72a2內的氣體H2的供給壓力增大。氣體供給源755
係例如具有:瓶體,係儲留高壓的氣體H2;以及閥(亦稱為壓力調節器),係將從瓶體導出的高壓的氣體H2的壓力下降至一定值。氣體供給源755亦可設置於基板處理裝置100的外部。
The
電磁閥752係設置於配管754的路徑中途,用以切換配管754內的流路的開閉。配管754的一端係在電磁閥751與吸回閥72之間連接至配管753,配管754的另一端係連接至未圖示的排氣部。藉由電磁閥752開啟,吸回閥72的氣體供給空間72a2內的氣體H2係於配管753的一部分以及配管754流動並排出至排氣部。藉此,氣體供給空間72a2內的氣體H2的供給壓力係降低。
The
電磁閥751、752的開閉係被控制部130控制。具體而言,控制板140係具有用以驅動電磁閥751之驅動電路以及用以驅動電磁閥752之驅動電路。控制部130係將用以以適當的能率控制電磁閥751、752的開閉之控制訊號輸出至控制板140。控制板140係依據該控制訊號使驅動電流流動至電磁閥751、752。電磁閥751、752係分別以適當的能率開閉,藉此驅動機構75係能以期望的供給壓力將氣體H2供給至吸回閥72的氣體供給空間72a2。
The opening and closing of the
在圖2的例子中,於基板處理單元1設置有壓力感測器756。壓力感測器756係在電磁閥751與吸回閥72之間測量配管753內的氣體H2的壓力,並將測量值Pm2輸出至控制部130。壓力感測器756的構成的一例係與壓力感測器746同樣。由於電磁閥751與吸回閥72之間的配管753內的氣體H2的壓力係理想性地與氣體供給空間72a2內的氣體H2的供給壓力相等,因此測量值Pm2可謂是顯示氣體H2的供給壓力。控制部130係以測量值Pm2接近目標值之方式控制電磁閥751、752的開閉。
In the example of FIG. 2, a
如上所述,由於吸回閥72的閥體721的變形的程度係取決於氣體H2的供給壓力的大小,因此控制部130係控制氣體H2的供給壓力的變化速度,藉此能控制吸回閥72的動作速度。例如控制部130係控制氣體H2的供給
壓力的降低速度,藉此能控制吸回動作中的吸回閥72的動作速度。
As described above, since the degree of deformation of the
(3)基板處理單元的動作的概要 (3) Outline of the operation of the substrate processing unit
接著,簡單地說明基板處理單元1的整體性的動作的一例。首先,控制部130係開啟框體121的擋門(未圖示),控制搬運機器人CR將基板W搬入至框體121的內部,並將基板W載置於自轉夾具221上。接著,控制部130係控制搬運機器人CR使搬運機器人CR的手部從框體121的內部抽出並關閉擋門。藉此,結束基板W的搬入動作。
Next, an example of the overall operation of the
接著,控制部130係使自轉夾具221旋轉,並控制驅動機構74開啟開閉閥71。藉此,處理液L1從處理液供給源76於配管73的內部流動,並從噴嘴251朝基板W的上表面噴出。已著液至基板W的上表面之處理液L1係接受旋轉所致使之離心力而在基板W的上表面擴展並從基板W的周緣飛散。處理液L1作用於基板W的上表面,藉此對基板W進行處理。
Next, the
當經過充分的處理時間時,控制部130係控制驅動機構74關閉開閉閥71,並控制驅動機構75使吸回閥72進行吸回動作。藉此,停止從噴嘴251噴出處理液L1。此外,進行吸回動作,藉此處理液L1在噴嘴251的內部中朝吸回閥72側移動。藉此,能降低產生處理液L1的垂液(液滴的落下)的可能性。藉由停止噴出處理液L1,實質性地結束對於基板W的處理。之後,亦可適當地進行其他的處理,例如亦可適當地進行乾燥處理等。例如,亦可增大基板W的旋轉速度,使基板W的上表面中的處理液朝外側飛散,藉此使基板W乾燥。
When a sufficient processing time has elapsed, the
(3.1)閥的動作速度與噴嘴的前端部的處理液的狀態 (3.1) The operating speed of the valve and the state of the processing liquid at the tip of the nozzle
此外,在停止噴出處理液L1時的開閉閥71以及吸回閥72的動作速度不適當之情形中,未適當地停止噴出處理液L1。會有例如處理液L1在滴液狀態下從噴嘴251的前端252落下之情形。在此情形中,難謂停止噴出時的噴嘴251
的前端部的處理液L1的狀態(以下稱為噴嘴前端狀態)良好。此外,此處所謂的動作速度係能掌握閥體711的移動速度或者閥體721的變形速度。此外,以下中亦將停止噴出處理液L1時的開閉閥71的動作速度稱為閉鎖速度。
In addition, when the operating speeds of the on-off
停止噴出時的噴嘴前端狀態係取決於開閉閥71的閉鎖速度以及吸回閥72的動作速度,但當開閉閥71的閉鎖速度不適當時,即使調整吸回閥72的動作速度亦會有無法良好地設定成噴嘴前端狀態之情形。因此,以下首先說明開閉閥71的閉鎖速度。
The state of the nozzle tip when the ejection is stopped depends on the closing speed of the on-off
圖5係用以以圖表形式顯示噴嘴前端狀態與開閉閥71的閉鎖速度之間的關係的一例之圖。在圖5的圖表的最上段顯示有三種形式的噴嘴前端狀態。於從上方起的第二段記載有最上段所顯示的三個噴嘴前端狀態是否良好。於最下段顯示有最上段所顯示的三個噴嘴前端狀態與開閉閥71的閉鎖速度之間的對應關係。如後面詳述般,開閉閥71的閉鎖速度係被驅動機構74調節。
FIG. 5 is a diagram for graphically showing an example of the relationship between the nozzle tip state and the closing speed of the on-off
如圖5所示,停止噴出時的噴嘴前端狀態係根據開閉閥71的閉鎖速度而變動。當開閉閥71的閉鎖速度過低時,在噴嘴251停止噴出處理液L1後,處理液L1的液滴L2暫時持續落下(斷續地滴落)。亦即,噴嘴前端狀態變成不佳的狀態。
As shown in FIG. 5, the state of the nozzle tip when the ejection is stopped varies according to the closing speed of the on-off
當開閉閥71的閉鎖速度過高時,藉由所謂的水敲擊(water hammer),於噴嘴251的內部的前端部以液滴L2的狀態殘留有處理液L1。亦即,液滴L2係從沿著噴嘴251的內部以液密狀態存在的處理液L1離開並附著至噴嘴251的前端側的內表面。此種液滴L2會在之後落下至基板W上。亦即,噴嘴前端狀態變成不佳的狀態。
When the closing speed of the on-off
當開閉閥71的閉鎖速度適當時,噴嘴251的前端部係變成大致藉由處理液L1所致使之液密狀態,且停止後液滴L2不會暫時持續滴落。亦
即,噴嘴前端狀態係變成較佳的狀態。
When the closing speed of the on-off
此外,發明人係探索出相較於開閉閥71的閉鎖期間中之最初時的閉鎖速度,噴嘴前端狀態更容易取決於開閉閥71的閉鎖期間中之最後的閉鎖速度。此外,此處所謂的閉鎖期間係指開閉閥71的閥體711朝著閥座716開始移動直至停止為止的期間。
In addition, the inventors discovered that the nozzle tip state is more likely to depend on the closing speed of the opening and closing
(3-2)開閉閥的閉鎖控制 (3-2) Locking control of on-off valve
此外,控制部130係使開閉閥71的閉鎖速度在開閉閥71的閉鎖期間中變化。亦即,在本例的基板處理單元1中並非是以裝置固有的閉鎖速度關閉開閉閥71。作為更具體性的一例,控制部130係將最初的閉鎖速度設定成比最後的閉鎖速度還高,最初的閉鎖速度係不容易對停止噴出時的噴嘴前端狀態造成影響,最後的閉鎖速度係容易對停止噴出時的噴嘴前端狀態造成影響。在圖2的例子中,由於開閉閥71為氣體作動閥,因此控制部130係使供給至開閉閥71之氣體H1的供給壓力的變化速度於閉鎖期間中變化,藉此使閉鎖速度如上述般地變化。以下,說明更具體性的控制部130的一例。
In addition, the
如圖1所示,控制部130係具備有壓力設定部12以及控制訊號生成部13。壓力設定部12係設定針對供給至開閉閥71之氣體H1的供給壓力之目標值(以下稱為壓力指示值)P1*,並將該壓力指示值P1*輸出至控制訊號生成部13。控制訊號生成部13係以氣體H1的供給壓力接近壓力指示值P1*之方式依據該壓力指示值P1*生成電磁閥741、742用的控制訊號。電磁閥741、742係依據各自的控制訊號進行開閉動作。
As shown in FIG. 1, the
壓力設定部12係在將開閉閥71從開狀態切換至閉狀態時,使壓力指示值P1*從比基準值PH1還高的值緩緩地降低至比基準值PL1還低的值。圖6係用以顯示壓力指示值P1*以及氣體H1的供給壓力的測量值Pm1的一例之圖表。在此,將從用以使壓力指示值P1*開始降低之時間點t10至用以使測
量值Pm1低於基準值PL1之時間點t13為止的期間稱為閥控制期間Ta1,將從時間點t10至用以使壓力指示值P1*低於基準值PH1之時間點t11為止的期間稱為非動作期間Tb1,將從時間點t11至時間點t13為止的期間稱為閉鎖期間Tc1。
The
在圖6的例子中,壓力指示值P1*以及測量值Pm1係在初始時比基準值PH1還高且大致一致。此原因在於:以壓力指示值P1*設定成初始時比基準值PH1還高的值且測量值Pm1接近壓力指示值P1*之方式控制電磁閥741、742。由於測量值Pm1比基準值PH1還高,因此開閉閥71係在初始時開啟,從噴嘴251朝基板W的上表面噴出處理液L1。
In the example of FIG. 6, the pressure indication value P1* and the measurement value Pm1 are initially higher than the reference value PH1 and are substantially the same. The reason for this is that the
在圖6的例子中,在時間點t10中,壓力設定部12係將壓力指示值P1*更新成值P1[0]。值P1[0]係比基準值PL1還高且比基準值PH1還低的值。更具體而言,值P1[0]係比基準值PL1與基準值PH1的平均值還小的值。當壓力指示值P1*被更新成值P1[0]時,由於以氣體H1的供給壓力接近值P1[0]之方式控制電磁閥741、742,因此氣體H1的供給壓力係隨著時間的經過而降低。因此,在圖6中,測量值Pm1係在時間點t10以後隨著時間的經過而降低。接著,當測量值Pm1低於基準值PH1時,開閉閥71的閥體711開始移動。亦即,開閉閥71開始閉鎖動作。
In the example of FIG. 6, at time t10, the
非動作期間Tb1係使壓力指示值P1*降低後直至開閉閥71的閥體711開始移動為止的期間,期望該非動作期間Tb1短。在圖6的例子中,值P1[0]係被設定成接近基準值PL1之值。而且,壓力設定部12並非是在非動作期間Tb1中使壓力指示值P1*隨著時間的經過緩緩地降低至值P1[0],而是在非動作期間Tb1的開始時間點(時間點t10)中使壓力指示值P1*降低至值P1[0]。因此,能更有效地縮短非動作期間Tb1。
The non-operation period Tb1 is a period after the pressure instruction value P1* is lowered until the
由於值P1[0]比基準值PH1還小,因此測量值Pm1係在已低於基準值PH1的時間點t11以後亦隨著時間的經過而降低。 Since the value P1[0] is smaller than the reference value PH1, the measured value Pm1 decreases with the passage of time after the time point t11, which is already lower than the reference value PH1.
壓力設定部12係在開閉閥71的閥控制期間Ta1中使壓力指示值P1*的降低速度變化,俾使開閉閥71的閉鎖速度在閉鎖期間Tc1中變化。在此,考慮將閉鎖期間Tc1分割成兩個前期間T1以及後期間T2。時間點t12係顯示前期間T1與後期間T2之間的交界,且為時間點t11、t13之間的時間點。後期間T2係比前期間T1還後面的期間,後期間T2的長度係例如預先設定。
The
例如,壓力設定部12係以壓力指示值P1*的降低速度的平均在非動作期間Tb1以及前期間T1變成比在後期間T2還高之方式,在閉鎖期間Tc1中使壓力指示值P1*變化。更具體而言,在圖6的例子中,壓力設定部12係在從時間點t11至時間點t12為止的前期間T1中將壓力指示值P1*維持在值P1[0],在時間點t12至時間點t13為止的後期間T2中使壓力指示值P1*從值P1[0]起隨著時間的經過而降低。亦即,壓力設定部12係將壓力指示值P1*的後期間T2中的降低速度的平均{=(P[0]-PL1/T2)}設定成比非動作期間Tb1以及前期間T1中的壓力指示值P1*的降低速度的平均{=(PH1-P[0]/T1)}還低。藉此,測量值Pm1係在後期間T2中比前期間T1還緩緩地降低。後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度係以停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好之方式設定。
For example, the
圖7係用以顯示壓力設定部12的上述動作的更具體性的一例之流程圖,圖8係用以顯示後期間T2中的壓力指示值P1*以及測量值Pm1的更具體性的一例之圖表。如圖8所例示般,在此,壓力設定部12係在後期間T2中使壓力指示值P1*階段性地降低。在圖8的例子中,壓力設定部12係使壓力指示值P1*從值P1[0]朝值P1[5]五階段性地降低。在此,值P1[1]至值P[4]係分別將從值P1[0]至值P1[5]的區域等分地分割成五個時的值。亦即,值P1[0]至值P[5]的相互間的差係彼此相等。此外,值P1[4]係比基準值PL1還高的值,值P1[5]係基準值PL1以下的值(例如為零)。此外,值P1[5]亦可為接近零的值,
例如值P1[5]亦可為0.05MPa左右。
FIG. 7 is a flowchart showing a more specific example of the above-mentioned operation of the
參照圖7,首先在步驟S1中,壓力設定部12係將壓力指示值P1*從比基準值PH1還高的值更新成值P1[0](參照圖6的時間點t10)。隨著壓力指示值P1*的更新,由於測量值Pm1係變成比壓力指示值P1*(=P1[0])還高,因此會隨著時間的經過而降低。接著,在步驟S2中,壓力設定部12係更新氣體H1的供給壓力的測量值Pm1。更具體而言,壓力設定部12係將從壓力感測器746輸入的測量值Pm1覆寫至記憶媒體。接著,在步驟S3中,壓力設定部12係判定更新後的測量值Pm1是否為壓力指示值P1*(=值P1[0])以下。在測量值Pm1比壓力指示值P1*還高時,壓力設定部12係在判定成測量值Pm1尚未與壓力指示值P1*一致時,再次執行步驟S2。另一方面,在測量值Pm1為壓力指示值P1*以下時,壓力設定部12係判定成測量值Pm1大致與壓力指示值P1*一致,在步驟S4中將計時值初始化成零。控制部130係具有計時電路,該計時值係被該計時電路輸出。
Referring to Fig. 7, first, in step S1, the
接著,在步驟S5中,壓力設定部12係判定計時值是否為時間△t1以上。時間△t1係例如預先設定。在計時值未滿時間△t1時,壓力設定部12係再次執行步驟S5。亦即,在從測量值Pm1非常地接近壓力指示值P1*之時間點直至經過時間△t1為止的期間中,將壓力指示值P1*維持在值P1[0]。藉此,在直至經過時間△t1為止的期間中,測量值Pm1係大致與壓力指示值P1*相等,且與時間的經過無關地變成大致一定(參照圖8)。
Next, in step S5, the
另一方面,在計時值為時間△t1以上時,壓力設定部12係在步驟S6中將值i初始化成1,在步驟S7中將壓力指示值P1*更新成值P1[i]。值P1[i]係比值P1[i-1]還低的值。藉由壓力指示值P1*的更新,由於測量值Pm1再次變成比壓力指示值P1*還高,因此測量值Pm1再次隨著時間的經過而降低(參照圖8)。
On the other hand, when the timer value is the time Δt1 or more, the
接著,在步驟S8中,壓力設定部12係判定值i是否未滿n(在此為5)。在值i為n以上時,壓力設定部12係結束動作。亦即,當壓力指示值P1*被更新成值P1[n](在此為P1[5])時,由於壓力指示值P1*無須進一步更新,因此結束動作。
Next, in step S8, the
另一方面,當值i未滿n時,由於壓力指示值P1*尚未達至值P1[n],因此壓力設定部12係在步驟S9中更新測量值Pm1,在步驟S10中判定測量值Pm1是否為壓力指示值P1*(=值P1[i])以下。在測量值Pm1比壓力指示值P1*還高時,壓力設定部12係判定成測量值Pm1尚未與壓力指示值P1*一致,再次執行步驟S9。在測量值Pm1為壓力指示值P1*以下時,壓力設定部12係判定成測量值Pm1大致與壓力指示值P1*一致,在步驟S11中將計時值初始化成零。
On the other hand, when the value i is less than n, since the pressure instruction value P1* has not reached the value P1[n], the
接著,在步驟S12中,壓力設定部12係判定計時值是否為時間△t2以上。時間△t2係例如預先設定,可與時間△t1相同亦可與時間△t1不同。在計時值未滿時間△t2時,壓力設定部12係再次執行步驟S12。亦即,從在測量值Pm1大致與壓力指示值P1*一致的時間點起直至經過時間△t2為止的期間中,將壓力指示值P1*維持在值P1[i]。藉此,在直至經過時間△t2為止的期間中,測量值Pm1係與時間的經過無關地變成大致一定(參照圖8)。
Next, in step S12, the
在計時值為時間△t2以上時,壓力設定部12係在步驟S13中將值i遞增(increment),接著執行步驟S7。藉此,隨著時間△t2的經過,壓力指示值P1*係被更新成下一個值P1[i]。亦即,在每次從測量值Pm1大致與壓力指示值P1*(=P[i])一致的時間點經過時間△t2時,壓力指示值P1*係被更新(參照圖8)。換言之,由於在測量值Pm1非常地接近壓力指示值P1*後直至經過時間△t2為止的期間壓力指示值P1*亦為一定,因此測量值Pm1維持在大致一定。
When the count value is the time Δt2 or more, the
如上所述,由於在後期間T2中存在壓力指示值P1*未大致與測
量值Pm1一致且未被更新的期間(時間△t1、時間△t2),因此測量值Pm1在此期間中變成大致一定;相對於此,由於在前期間T1中未存在此種期間,因此測量值Pm1隨著時間的經過持續地降低(亦參照圖6)。因此,前期間T1中的測量值Pm1的降低速度的平均係比後期間T2還高。換言之,前期間T1中的開閉閥71的閉鎖速度的平均係比後期間T2還高。
As mentioned above, due to the presence of the pressure indication value P1* in the latter period T2, it is not roughly consistent with the measured value.
During the period (time △t1, time △t2) during which the magnitude Pm1 is consistent and has not been updated, the measured value Pm1 becomes approximately constant during this period; in contrast, since there is no such period in the previous period T1, the measurement The value Pm1 continuously decreases with the passage of time (see also FIG. 6). Therefore, the average rate of decrease of the measured value Pm1 in the previous period T1 is higher than that in the latter period T2. In other words, the average value of the closing speed of the on-off
後期間T2中的開閉閥71的閉鎖速度甚至是後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度係以噴嘴前端狀態變成良好之方式被設定。在此,作為一例,以連結壓力指示值P1*的階段波形的突狀的各頂點之假想線A1的傾斜的絕對值來評價後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度。能以下述式子表示後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度β 1。
The closing speed of the on-off
式子(1) β 1=P1[0]/(n.△t2)
Equation (1)
將式子(1)變化時,能以下述式子表示時間△t2。 When the equation (1) is changed, the time Δt2 can be expressed by the following equation.
式子(2) △t2=P1[0]/(n.β 1) Equation (2) △t2=P1[0]/(n.β 1)
由於後期間T2的長度、值P1[0]、值n以及降低速度β 1係以停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好之方式藉由例如模擬或者實驗等而設定,因此能依據式子(2)來決定時間△t2。
Since the length of the post-period T2, the value P1[0], the value n, and the reduced
如上所述,以停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好之方式控制容易對停止噴出時的噴嘴前端狀態造成影響之後期間T2中的開閉閥71的閉鎖速度,且不容易對停止噴出時的噴嘴前端狀態造成影響之前期間T1中的閉鎖速度係被控制成較高。藉此,能適當地停止噴出處理液L1(亦即良好地設定停止噴出時的噴嘴前端狀態),並能縮短閉鎖期間Tc1。亦即,能以更高的響應性關閉開閉閥71。
As described above, it is easy to control the closing speed of the on-off
此外,在上述例子中,使壓力指示值P1*在閉鎖期間Tc1中階段性地更新,藉此在閉鎖期間Tc1中使閉鎖速度變化。藉此,能簡單地控制閉鎖速度。 In addition, in the above example, the pressure instruction value P1* is updated stepwise during the lock period Tc1, thereby changing the lock speed during the lock period Tc1. In this way, the locking speed can be easily controlled.
此外,在上述例子中,後期間T2中的壓力指示值P1*的更新次數係比前期間T1中的壓力指示值P1*的更新次數還多。藉此,在容易對停止噴出時的噴嘴前端狀態造成影響之後期間T2中,能更精細地控制氣體H1的供給壓力的降低速度甚至是開閉閥71的閉鎖速度。藉此,由於能將後期間T2中的閉鎖速度控制成期望的速度,因此容易良好地設定噴嘴前端狀態。
In addition, in the above example, the number of times of updating the pressure instruction value P1* in the latter period T2 is more than the number of times of updating the pressure instruction value P1* in the preceding period T1. Thereby, in the period T2 after the nozzle tip state at the time of stopping ejection is likely to be affected, the rate of decrease in the supply pressure of the gas H1 and even the closing rate of the on-off
(3-2-1)壓力指示值P1*的降低速度的變化 (3-2-1) Change in the decreasing speed of the pressure indicating value P1*
(3-2-1-1)值P[i] (3-2-1-1) value P(i)
在圖6以及圖8的例子中,雖然在閉鎖期間Tc1的後期間T2中壓力指示值P1*的降低速度β 1為一定,但並未限定於此。圖9係用以顯示後期間T2中的壓力指示值P1*與測量值Pm1的一例之圖表。在圖9的例子中,值P1[0]至值P[5]相互間的差非為一定。具體而言,值P1[0]至值P[2]相互間的第一差係彼此一定,值P1[2]至值P1[5]相互間的第二差彼此為一定,但第一差設定成比第二差還大。藉此,壓力指示值P1*的降低速度β 1係在後期間T2的初始中獲取高的值β 11後,變成獲取低的值β 12。亦即,能在後期間T2中使壓力指示值P1*的降低速度β 1變化。降低速度β 1係以以下兩個式子表示。
In the examples of FIGS. 6 and 8, although the rate of decrease of the pressure instruction value P1* is constant in the latter period T2 of the lock period Tc1, it is not limited to this. FIG. 9 is a graph showing an example of the pressure indication value P1* and the measured value Pm1 in the post period T2. In the example of FIG. 9, the difference between the value P1[0] and the value P[5] is not constant. Specifically, the first difference between the value P1[0] to the value P[2] is constant with each other, and the second difference between the value P1[2] to the value P1[5] is constant with each other, but the first difference Set to be larger than the second difference. Thereby, the
式子(3) β 11=(P1[0]-P1[2])/(2.△t2) Equation (3) β 11=(P1[0]-P1[2])/(2.△t2)
式子(4) β 12=(P1[2]-P1[5])/(3.△t2) Equation (4) β 12=(P1[2]-P1[5])/(3.△t2)
(3-2-1-2)時間△t2 (3-2-1-2) Time△t2
亦可使時間△t2適當地變化,藉此使降低速度β 1變化。圖10係用以顯示
壓力設定部12的動作的一例之流程圖,圖11係用以顯示後期間T2中的壓力指示值P1*與測量值Pm1的一例之圖表。與圖7相比,在圖10的流程圖中,設置有步驟S121至步驟S123以取代步驟S12。步驟S121係在步驟S11之後被執行。在步驟S121中,壓力設定部12係判定值i是否為n1(比n低,在此為2)以下。在值i為n1以下時,在步驟S122中,壓力設定部12係判定計時值是否為時間△t21以上。時間△t21係例如預先設定。在計時值未滿時間△t21時,壓力設定部12係再次執行步驟S122。在計時值為時間△t21以上時,壓力設定部12係依序執行步驟S13、步驟S7。亦即,在值i為n1以下時,在從測量值Pm1大致與壓力指示值P1*一致之時間點起經過時間△t21時,更新壓力指示值P1*(步驟S13、步驟S7)。
It is also possible to appropriately change the time Δt2, thereby changing the reduction speed β1. Figure 10 is used to show
The flowchart of an example of the operation of the
在圖11的例子中,在從測量值Pm1大致與壓力指示值P1*(=P1[1])一致之時間點起經過時間△t21之時間點中,壓力指示值P1*被更新成值P1[1];在從測量值Pm1大致與更新後的壓力指示值P1*(=P[2])一致之時間點起經過時間△t21之時間點中,壓力指示值P1*被更新成值P1[3]。 In the example of FIG. 11, at the time point when the time Δt21 has elapsed since the measured value Pm1 approximately coincides with the pressure indication value P1*(=P1[1]), the pressure indication value P1* is updated to the value P1 [1]; At the time point when the measured value Pm1 approximately coincides with the updated pressure indication value P1*(=P[2]), the pressure indication value P1* is updated to the value P1 [3].
在步驟S121中於值i比n1還高時,在步驟S123中壓力設定部12係判定計時值是否為時間△t22以上。時間△t22係與時間△t21不同,例如設定成比時間△t21還長的值。在計時值未滿時間△t22時,壓力設定部12係再次執行步驟S123。在計時值為時間△t22以上時,壓力設定部12係依序執行步驟S13、步驟S7。亦即,在值i比n1還高時,在從測量值Pm1大致與壓力指示值P1*一致之時間點起經過時間△t22時,更新壓力指示值P1*(步驟S13、步驟S7)。
When the value i is higher than n1 in step S121, the
在圖11的例子中,在從測量值Pm1大致與壓力指示值P1*(=P1[3])一致之時間點起經過時間△t22之時間點中,壓力指示值P1*被更新成值P1[4];在從測量值Pm1大致與更新後的壓力指示值P1*(=P[4])一致之時間點 起經過時間△t22之時間點中,壓力指示值P1*被更新成值P1[5]。 In the example of FIG. 11, at the time point when the time Δt22 elapses from the time point when the measured value Pm1 approximately coincides with the pressure indication value P1*(=P1[3]), the pressure indication value P1* is updated to the value P1 [4]; At the point in time when the measured value Pm1 is roughly consistent with the updated pressure indication value P1*(=P[4]) At the time point after the elapsed time Δt22, the pressure indication value P1* is updated to the value P1[5].
藉此,壓力指示值P1*的降低速度β 1係在採取高的值β 13後,變成採取低的值β 14。亦即,能在後期間T2中使壓力指示值P1*的降低速度β 1變化。降低速度β 1(β 13、β 14)係用以下兩個式子來表示。
Thereby, the decreasing
式子(5) β 13=(P1[0]-P1[2])/(2.△t21) Equation (5) β 13=(P1[0]-P1[2])/(2.△t21)
式子(6) β 14=(P1[2]-P1[5])/(3.△t22) Equation (6) β 14=(P1[2]-P1[5])/(3.△t22)
在圖9以及圖11的例子中,時間愈經過則愈使後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度β 1降低。藉此,降低速度β 1係在閉鎖期間Tc1中緩緩地降低。因此,能避免開閉閥71的閉鎖速度的急遽的變化。藉此,能降低處理液L1產生吝亂的可能性。
In the example of FIG. 9 and FIG. 11, the decreasing
此外,在圖9以及圖11的例子中,雖然在後期間T2中僅使降低速度β 1變化一次,但亦可更精細地變化。 In addition, in the example of FIG. 9 and FIG. 11, although the reduction speed β1 is changed only once in the subsequent period T2, it may be changed more finely.
(3-2-2)PID(Proportional-Integral-Derivative;比例-積分-微分)控制 (3-2-2) PID (Proportional-Integral-Derivative; proportional-integral-derivative) control
(3-2-2-1)增益 (3-2-2-1) gain
在上述例子中,在閉鎖期間Tc1中使壓力指示值P1*階段性地緩緩地降低,藉此使測量值Pm1的降低速度甚至是開閉閥71的閉鎖速度變化。然而,並未限定於此。例如在採用P(proportional;比例)控制、PI(Proportional-Integral;比例積分)控制或者PID(比例積分微分)控制的回授(feedback)控制之情形中,測量值Pm1的降低速度係取決於在該回授控制中所使用的增益(比例增益、積分增益以及微分增益)。因此,亦可適當地設定該增益,藉此調整測量值Pm1的降低速度甚至是開閉閥71的閉鎖速度。
In the above example, the pressure indication value P1* is gradually decreased in the lock period Tc1, thereby changing the rate of decrease of the measured value Pm1 and even the closing rate of the on-off
圖12係用以概略性地顯示控制部130的內部構成的一例之功能方塊圖。例如,控制訊號生成部13係具有減法器131、PID控制部132以及比較部133。於減法器131係被輸入有來自壓力設定部12的壓力指示值P1*以及來自壓力感測器746的測量值Pm1。減法器131係算出壓力指示值P1*與測量值Pm1之間的差△P(=Pm1-P*),並將差△P輸出至PID控制部132。
FIG. 12 is a functional block diagram for schematically showing an example of the internal structure of the
PID控制部132係對差△P進行P控制、PI控制或者PID控制,生成能率指示值D*並將該能率指示值D*輸出至比較部133。能率指示值D*係針對電磁閥741、742的開閉的能率之目標值。此外,由於在停止噴出時使用以關閉開閉閥71之氣體H1的供給壓力降低,因此電磁閥741的能率亦可在閉鎖動作中恆常地設定成零。在此,作為一例,能率指示值D*係作為電磁閥742的能率之指示值。在此,所謂能率係指例如在一周期中電磁閥742開啟的期間的比例。電磁閥742的能率愈高則氣體H1的供給壓力的降低速度愈高。亦即,能率指示值D*亦可說是與氣體H1的供給壓力對應之指示值。
The
比較部133係比較能率指示值D*與載波(例如三角波),依據該比較生成電磁閥742用的控制訊號,並將該控制訊號輸出至控制板140。控制板140係依據該控制訊號控制電磁閥742。
The
藉由該控制,測量值Pm1係接近壓力指示值P1*。圖13係用以概略性地顯示壓力指示值P1*與測量值Pm1的一例之圖表。在圖13的例子中,壓力設定部12係在時間點t10中將壓力指示值P1*更新成值P1[0]。隨著該壓力指示值P1*的降低,測量值Pm1係在時間點t10以後隨著時間的經過而降低。具體而言,壓力測量值Pm1係在從壓力指示值P1*離開時以較高的降低速度降低,而愈接近壓力指示值P1*時則愈以低的降低速度降低。測量值Pm1係逐漸接近壓力指示值P1*。
With this control, the measured value Pm1 is close to the pressure indicating value P1*. FIG. 13 is a graph for schematically showing an example of the pressure indicating value P1* and the measured value Pm1. In the example of FIG. 13, the
接著,在測量值Pm1與壓力指示值P1*(=P1[0])之間的差變成
比預定值還小之時間點t12中,壓力設定部12係將壓力指示值P1*從值P1[0]更新成值P1[5](例如為零)。隨著此更新,由於在時間點t12中測量值Pm1變成比壓力指示值P1*(=P[5])還高,因此測量值Pm1雖然再次以高的降低速度降低,但是隨著愈接近壓力指示值P1*則降低速度愈變小。
Then, the difference between the measured value Pm1 and the pressure indication value P1*(=P1[0]) becomes
At the time t12 which is smaller than the predetermined value, the
測量值Pm1的降低速度係取決於PID控制部132中所使用的增益(比例增益、積分增益以及微分增益)。例如,當將比例增益設定成愈大,則測量值Pm1係尤其在從壓力指示值P1*離開時愈以更高的降低速度降低。因此,亦可依據這些增益來控制測量值Pm1的降低速度。
The decrease speed of the measured value Pm1 depends on the gain (proportional gain, integral gain, and derivative gain) used in the
PID控制部132中的各種增益係以下述方式設定:停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好,且前期間T1中的測量值Pm1的降低速度的平均變成比後期間T2還高。
The various gains in the
此外,在圖13的例子中,雖然在時間點t10中將壓力指示值P1*暫時更新成值P1[0]並在時間點t12中從值P1[0]更新成值P1[5](例如為零),但是亦可在時間點t10中更新成值P1[5]。然而,只要階段性地降低壓力指示值P1*,即能更精細地控制測量值Pm1的降低速度。更詳細的例子係容後述。 In addition, in the example of FIG. 13, although the pressure indication value P1* is temporarily updated to the value P1[0] at the time point t10, and the value P1[0] is updated to the value P1[5] at the time point t12 (for example, Is zero), but it can also be updated to the value P1[5] at time t10. However, as long as the pressure indication value P1* is gradually decreased, the rate of decrease of the measured value Pm1 can be controlled more finely. A more detailed example will be described later.
(3-2-2-2)壓力指示值 (3-2-2-2) Pressure indication value
亦可使用上述P控制、PI控制或者PID控制並使壓力指示值P1*階段性地降低,藉此更精細地控制閉鎖期間Tc1中的測量值Pm1的降低速度。圖14係用以概略性地顯示後期間T2中的壓力指示值P1*與測量值Pm1的一例之圖。在參照圖7以及圖8所說明的例子中,從測量值Pm1變成壓力指示值P1*以下的時間點起經過時間△t1或者時間△t2時,更新了壓力指示值P1*。然而,在圖14的例子中,由於測量值Pm1係藉由回授控制而逐漸地接近壓力指示值P1*,因此測量值Pm1難以變成壓力指示值P1*以下。亦即,在圖7的步驟S13、步驟S10的判定中,難以檢測時間△t1、△t2的開始時序。 It is also possible to use the above-mentioned P control, PI control, or PID control to gradually reduce the pressure indication value P1*, thereby more finely controlling the rate of decrease of the measured value Pm1 in the blocking period Tc1. FIG. 14 is a diagram for schematically showing an example of the pressure indication value P1* and the measurement value Pm1 in the post period T2. In the example described with reference to FIGS. 7 and 8, the pressure instruction value P1* is updated when the time Δt1 or the time Δt2 elapses from the time point when the measured value Pm1 becomes the pressure instruction value P1* or less. However, in the example of FIG. 14, since the measured value Pm1 gradually approaches the pressure indicating value P1* by feedback control, it is difficult for the measured value Pm1 to become the pressure indicating value P1* or less. That is, in the determination of step S13 and step S10 in FIG. 7, it is difficult to detect the start timing of time Δt1 and Δt2.
因此,在圖14的例子中,壓力設定部12係在從測量值Pm1變成壓力指示值P1*(=P1[0])與預定值p1的和以下之時間點t12起經過時間△t1後,將壓力指示值P1*更新成值P1[1]。同樣地,壓力設定部12係在從測量值Pm1變成壓力指示值P1*(=P1[i]:i=1至5)與預定值p2的和以下之時間點起經過時間△t2後,將壓力指示值P1*更新成值P1[i+1]。
Therefore, in the example of FIG. 14, the
亦即,壓力設定部12的動作的一例係除了步驟S3、步驟S10之外,與圖7的流程圖同樣。亦即,在步驟S3中,壓力設定部12係判定測量值Pm1是否為壓力指示值P1*(=P1[0])與預定值p1的和以下;在步驟S10中,壓力設定部12係判定測量值Pm1是否為壓力指示值P1*(=P1[i])與預定值p2的和以下。此外,預定值p1係可與預定值p2相同亦可與預定值p2不同。
That is, an example of the operation of the
此外,在上述全部的圖表中,在閉鎖期間Tc1中測量值Pm1的降低速度係以緩緩地變低之方式變化。然而,並未限定於此。只要滿足停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好的條件,則亦可使測量值Pm1的降低速度在閉鎖期間Tc1中任意地變化。例如,只要以後期間T2中的測量值Pm1的時間系列變化採取更適合良好地設定噴嘴前端狀態的波形之方式適當地設定壓力指示值P1*或者各種增益即可。例如,亦可以在後期間T2中測量值Pm1的降低速度緩緩地增大之方式設定壓力指示值P1*。 In addition, in all of the above-mentioned graphs, the rate of decrease of the measured value Pm1 in the lock-up period Tc1 changes so as to gradually decrease. However, it is not limited to this. As long as the condition that the state of the nozzle tip at the time of stopping ejection becomes good is satisfied, the rate of decrease of the measured value Pm1 may be changed arbitrarily during the lock period Tc1. For example, as long as the time series change of the measurement value Pm1 in the subsequent period T2 is more suitable for setting the waveform of the nozzle tip state, the pressure instruction value P1* or various gains may be appropriately set. For example, the pressure indication value P1* may be set in such a way that the decreasing speed of the measured value Pm1 in the subsequent period T2 gradually increases.
此外,在無須縮短閉鎖期間Tc1之情形中,亦可將前期間T1中的閉鎖速度設定成比後期間T2還低。總之,亦可獨立地設定前期間T1中的閉鎖速度與後期間T2中的閉鎖速度。藉此,能以停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好之方式控制後期間T2中的閉鎖速度,並獨立地調整閉鎖期間Tc1。 In addition, in the case where it is not necessary to shorten the lock-up period Tc1, the lock-up speed in the front period T1 may be set to be lower than the latter period T2. In short, it is also possible to independently set the blocking speed in the front period T1 and the blocking speed in the rear period T2. Thereby, it is possible to control the closing speed in the subsequent period T2 so that the state of the nozzle tip at the time of stopping ejection becomes good, and to independently adjust the closing period Tc1.
(3-2-3)非動作期間Tb1 (3-2-3) Tb1 during non-operation
接著,說明非動作期間Tb1中的測量值Pm1的降低速度。非動作期間Tb1係氣體H1的供給壓力開始降低後直至閥體711開始移動為止的期間。亦即,
非動作期間Tb1係開閉閥71的閥體711尚未移動之期間。因此,非動作期間Tb1較佳為短。這是由於能縮短閥控制期間Ta1且能提升開閉閥71的響應性之故。
Next, the rate of decrease of the measured value Pm1 in the non-operation period Tb1 will be described. The non-operation period Tb1 is the period after the supply pressure of the gas H1 starts to decrease until the
因此,控制部130亦可以非動作期間Tb1中的測量值Pm1的降低速度的平均變成閉鎖期間Tc1(更具體而言為前期間T1)中的測量值Pm1的降低速度的平均以上之方式控制電磁閥741、742。
Therefore, the
在圖6的例子中,壓力指示值P1*係在非動作期間Tb1以及前期間T1中在值P[0]為一定,並在後期間T2中緩緩地降低。在圖6的例子中,測量值Pm1的降低速度係在非動作期間Tb1以及前期間T1中為相同,並以後期間T2還高。藉此,與測量值Pm1的非動作期間Tb1中的降低速度比前期間T1還低之情形相比,能縮短非動作期間Tb1。此外,雖然亦可在前期間T1中使壓力指示值P1*階段性地降低,但只要設定成降低速度比非動作期間Tb1中的降低速度還低且比後期間T2還高即可。 In the example of FIG. 6, the pressure instruction value P1* is constant in the value P[0] during the non-operation period Tb1 and the preceding period T1, and gradually decreases in the latter period T2. In the example of FIG. 6, the decrease speed of the measured value Pm1 is the same in the non-operation period Tb1 and the previous period T1, and is higher in the subsequent period T2. Thereby, the non-operation period Tb1 can be shortened compared with the case where the rate of decrease in the non-operation period Tb1 of the measured value Pm1 is lower than the previous period T1. In addition, although the pressure instruction value P1* may be gradually decreased in the preceding period T1, it is only necessary to set the decrease speed to be lower than the decrease speed in the non-operation period Tb1 and higher than the latter period T2.
在圖13的例子中,壓力指示值P1*係在非動作期間Tb1以及前期間T1中在值P1[0]為一定,而在後期間T2中採取更低的值P1[5]。在圖14的例子中,由於進行P控制、PI控制或者PID控制,因此測量值Pm1比壓力指示值P1*還遠離之非動作期間Tb1中的降低速度的平均係比測量值Pm1更接近壓力指示值P1*之前期間T1中的降低速度的平均還高,且比後期間T2中的降低速度的平均又更高。藉此,與測量值Pm1的非動作期間Tb1中的降低速度比前期間T1還低之情形相比,能縮短非動作期間Tb1。 In the example of FIG. 13, the pressure instruction value P1* is constant at the value P1[0] in the non-operation period Tb1 and the preceding period T1, and takes a lower value P1[5] in the latter period T2. In the example of FIG. 14, due to the P control, PI control, or PID control, the measured value Pm1 is farther from the pressure instruction value P1*. The average of the decrease speed in the non-operation period Tb1 is closer to the pressure instruction than the measured value Pm1 The value P1* has a higher average rate of decrease in the previous period T1, and is higher than the average rate of decrease in the subsequent period T2. Thereby, the non-operation period Tb1 can be shortened compared with the case where the rate of decrease in the non-operation period Tb1 of the measured value Pm1 is lower than the previous period T1.
縮短非動作期間Tb1,藉此能縮短閥控制期間Ta1。亦即,能提升開閉閥71的響應性。此外,在開閉閥71的響應性提升之點中,雖然亦可縮短前期間T1,然而前期間T1中的閉鎖速度的增大係可能產生處理液L1的吝亂。相對於此,由於非動作期間Tb1係閥體711未移動的期間,因此即使使非動作期間Tb1中的測量值Pm1的降低速度增大亦不會產生處理液L1的吝亂。因
此,相比於縮短前期間T1,期望優先地縮短非動作期間Tb1。
By shortening the non-operation period Tb1, the valve control period Ta1 can be shortened. That is, the responsiveness of the on-off
此外,控制訊號生成部13亦可以在非動作期間Tb1中恆常地關閉供氣用的電磁閥741並恆常地開啟排氣用的電磁閥742之方式生成電磁閥741、742用的控制訊號。藉此,在非動作期間Tb1中,氣體H1的供給壓力係以最大的降低速度降低。因此,最能縮短非動作期間Tb1。
In addition, the control
(3-3)吸回閥72的動作速度
(3-3) Action speed of
停止噴出時的吸回閥72的動作速度亦會影響停止噴出時的噴嘴前端狀態。此處所謂的動作速度係相當於吸回閥72的閥體721的變形速度。當吸回閥72的動作速度過高時,於停止噴出時處理液L1會作為液滴從噴嘴251的前端252落下(亦參照圖5以及圖26)。亦即,噴嘴前端狀態變成不佳的狀態。因此,在此,期望將停止噴出時的吸回閥72的動作速度在動作期間Tc2中設定成適當的值。在此,由於吸回閥72係氣體作動閥,因此控制部130係控制供給至吸回閥72之氣體H2的供給壓力的降低速度,藉此控制動作速度。以下,更具體性地說明。
The operating speed of the
壓力設定部12係設定針對供給至吸回閥72之氣體H2的供給壓力之目標值(以下稱為壓力指示值)P2*,並將該壓力指示值P2*輸出至控制訊號生成部13。控制訊號生成部13係以氣體H2的供給壓力接近壓力指示值P2*之方式依據壓力指示值P2*生成電磁閥751、752用的控制訊號,並將該控制訊號輸出至控制板140。控制板140係依據該控制訊號控制電磁閥751、752。
The
如上述般,吸回閥72的閥體721(圖4)係在氣體H2的供給壓力高的狀態下將流路空間72b2的體積維持在小的狀態,降低氣體H2的供給壓力藉此使流路空間72b2的體積增大,從而進行吸回動作。
As described above, the valve body 721 (FIG. 4) of the
因此,壓力設定部12係在進行吸回動作時使壓力指示值P2*從比基準值PH2還高的值緩緩地降低至比基準值PL2還低的值。圖15係用以顯示
壓力指示值P2*以及氣體H2的供給壓力的測量值Pm2的一例之圖表。在此,將從使壓力指示值P2*開始降低之時間點t20起至測量值Pm2低於基準值PL2為止之時間點t22為止的期間稱為閥控制期間Ta2,將從時間點t20起至壓力指示值P2*低於基準值PH2之時間點t21為止的期間稱為非動作期間Tb2,將從時間點t21至時間點t22為止的期間稱為動作期間Tc2。
Therefore, the
在圖15的例子中,壓力指示值P2*以及測量值Pm2係初始時比基準值PH2還高且大致一致。原因在於:以壓力指示值P2*在初始時採取比基準值PH2還高的值且測量值Pm2接近壓力指示值P2*之方式控制電磁閥751、752。由於測量值Pm2比基準值PH2還高,因此吸回閥72係在初始時將流路空間72b2的體積維持在小的值。此外,初始時開閉閥71開啟,從噴嘴251朝基板W的上表面噴出處理液L1。
In the example of FIG. 15, the pressure indication value P2* and the measurement value Pm2 are initially higher than the reference value PH2 and approximately the same. The reason is that the
壓力設定部12係隨著開閉閥71的閉鎖將壓力指示值P2*更新成值P2[0](參照時間點t20)。值P2[0]係比基準值PL2還高且為基準值PH2以下之值。在此,值P2[0]係與基準值PH2相等。當壓力指示值P2*被更新成值P2[0]時,由於以氣體H2的供給壓力接近值P2[0]之方式控制電磁閥751、752,因此氣體H2的供給壓力係隨著時間的經過而降低。因此,在圖15中,測量值Pm2係在時間點t20以後隨著時間的經過而降低。接著,當測量值Pm2低於基準值PH2時,吸回閥72的閥體721開始變形。亦即,吸回閥72開始吸回動作。
The
非動作期間Tb2係使壓力指示值P2*降低後直至吸回閥72的閥體721開始變形為止的期間,非動作期間Tb2期望短。在圖15的例子中,並非是在非動作期間Tb2中使壓力指示值P2*隨著時間的經過緩緩地降低至值P2[0],而是在非動作期間Tb2的開始時間點(時間點t20)中降低至值P2[0]。此適合於非動作期間Tb1的縮短。
The non-operation period Tb2 is a period after the pressure instruction value P2* is lowered until the
壓力設定部12係在測量值Pm2大致與壓力指示值P2*(=P2[0])
一致之時間點t21中,使壓力指示值P2*隨著時間的經過從值P2[0]緩緩地降低。亦即,壓力設定部12係將壓力指示值P2*的動作期間Tc2中的降低速度的平均{=(P2[0]-PL2)/Tc2}設定成比非動作期間Tb2中的壓力指示值P2*的降低速度的平均{=(PH2-P2[0]/Tb2)}還低。藉此,氣體H2的供給壓力(測量值Pm2)係在動作期間Tc2中比非動作期間Tb2還緩慢地降低。動作期間Tc2中的壓力指示值P2*的降低速度係以停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好之方式設定。該降低速度係例如藉由模擬或者實驗等所設定。
The
壓力設定部12的動作的具體性的一例係與圖7的流程圖同樣。具體而言,圖7中,只要將P1*、Pm1、P1[0]以及P1[i]分別置換成P2*、Pm2、P2[0]以及P2[i]即可。因此,在此省略重複的說明。
An example of the specificity of the operation of the
藉此,由於能將非動作期間Tb2中的測量值Pm2的降低速度設定成比動作期間Tc2還高,因此能良好地設定停止噴出時的噴嘴前端狀態,並能縮短閥控制期間Ta2。換言之,能提升吸回閥72的響應性。
Thereby, since the decrease speed of the measured value Pm2 in the non-operating period Tb2 can be set higher than the operating period Tc2, the nozzle tip state when the ejection is stopped can be set well, and the valve control period Ta2 can be shortened. In other words, the responsiveness of the
(3-3-1)動作期間中的動作速度的變化 (3-3-1) Changes in operating speed during the operating period
(3-3-1-1)壓力指示值 (3-3-1-1) Pressure indication value
在圖15中,雖然在動作期間Tc2中壓力指示值P2*的降低速度大略一定,但並未限定於此。圖16係用以顯示壓力指示值P2*與測量值Pm2的一例之圖。在圖16的例子中,動作期間Tc2係被分割成兩個前期間T21以及後期間T22,前期間T21中的壓力指示值P2*的降低速度係與後期間T22中的降低速度不同,例如較高。此種降低速度的變化係與參照圖8以及圖9所說明同樣地,藉由使值P2[i]的相互間的差以及時間△t2的至少一者變化而實現。 In FIG. 15, although the decreasing speed of the pressure instruction value P2* in the operation period Tc2 is approximately constant, it is not limited to this. Fig. 16 is a diagram for showing an example of the pressure indication value P2* and the measurement value Pm2. In the example of FIG. 16, the operation period Tc2 is divided into two front period T21 and a rear period T22. The pressure indicator value P2* in the front period T21 decreases at a different speed from the decrease speed in the rear period T22. high. Such a change in the reduction speed is achieved by changing at least one of the mutual difference of the value P2[i] and the time Δt2 as described with reference to FIGS. 8 and 9.
(3-3-1-2)PID控制部 (3-3-1-2) PID control part
與開閉閥71同樣地,控制部130係使用P控制、PI控制或者PID控制的回授控制來控制吸回閥72。圖17係用以顯示壓力指示值P2*與測量值Pm2的一例
之圖。在圖17中,壓力設定部12係在時間點t20中將壓力指示值P2*更新成值P2[0],在測量值Pm2大致與壓力指示值P2*(=P2[0])一致之時間點t21中將壓力指示值P2*更新成基準值PL1以下的值(在此為零)。
As with the on-off
測量值Pm2係以取決於在回授控制中所使用的各種增益之降低速度降低。在圖17的例子中,測量值Pm2的降低速度係測量值Pm2愈接近壓力指示值P2*則愈變低。在回授控制中所使用的各種增益係以停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好之方式設定。 The measured value Pm2 is decreased at a rate of decrease depending on the various gains used in the feedback control. In the example of FIG. 17, the rate of decrease of the measured value Pm2 is that the closer the measured value Pm2 is to the pressure indicating value P2*, the lower it becomes. The various gains used in the feedback control are set in such a way that the state of the nozzle tip at the time of stopping ejection becomes good.
(4)驅動機構以及閥 (4) Drive mechanism and valve
(4-1)針閥(needle valve) (4-1) Needle valve
在上述例子中,驅動機構74係具備有電磁閥741、742,驅動機構75係具備有電磁閥751、752,但並未限定於此。例如,驅動機構74亦可具備有供氣用的針閥以及排氣用的針閥來取代電磁閥741、742,供氣用的針閥係設置於配管743的路徑中途,排氣用的針閥係設置於配管744的路徑中途。各個針閥係被馬達驅動,且針閥的開放度為可變。例如,排氣用的針閥愈使配管744的開放度增大,則氣體H1的供給壓力的降低速度愈變高。因此,驅動機構74係使排氣用的針閥的開放度在閉鎖期間Tc1中變化,藉此使氣體H1的供給壓力的降低速度如上述般變化。驅動機構75亦同樣。
In the above example, the
(4-2)電動閥 (4-2) Electric valve
在上述例子中,開閉閥71以及吸回閥72係氣體作動閥。然而,並未限定於此。開閉閥71以及吸回閥72亦可為電動閥。圖18係用以概略性地顯示基板處理單元1的另一例的基板處理單元1A的構成的一例之圖。
In the above example, the on-off
基板處理單元(亦即處理液噴出裝置)1A係除了具備有處理液供給部7A以取代基板處理單元1的處理液供給部7之外,構成為與基板處理單元1同樣。與基板處理單元1同樣地,基板處理單元1A係能對基板W噴出處理
液L1並逐片地處理基板W。基板處理裝置100係能藉由複數個基板處理單元1A並行地處理複數個基板W。
The substrate processing unit (that is, the processing liquid ejection device) 1A has the same configuration as the
基板處理單元1A的處理液供給部7A係除了具備有開閉閥(亦即電動閥)71A、吸回閥(亦即電動閥)72A以及驅動機構74A、75A以取代處理液供給部7的開閉閥71、吸回閥72以及驅動機構74、75之外,具有與處理液供給部7同樣的構成。
The processing
開閉閥71A係具備有閥本體710以及馬達(亦即電動馬達)717,馬達717係驅動閥本體710的開閉機構,藉此將開閉閥71A予以開閉。閥本體710係設置於配管73的路徑中途。於閥本體710內設置有例如未圖示的棒狀體(閥體),該棒狀體係藉由於橫切配管73的內部之方向進退而可將閥體體710予以開閉,亦即該棒狀體係藉由於橫切配管73的內部之方向進退而可將配管73的流路予以開閉。該棒狀體係例如連結至未圖示的滾珠螺桿機構,該滾珠螺桿機構係連結至馬達717的旋轉軸。當馬達717旋轉時,該棒狀體係以已與馬達717的旋轉速度相應之速度於已與旋轉方向相應之方向進退。藉此,閥本體710的開放度與開閉速度係被任意地調整。控制部130係將已與作為目標之開閉速度相應之控制訊號供給至控制板141。控制板141係具有用以驅動馬達717之驅動電路,並將已與該控制訊號相應之驅動電流供給至馬達717。開閉閥71A係以已與馬達717的旋轉數(旋轉速度)相應之速度進行開閉動作。換言之,開閉閥71A係以已與控制板141所供給的驅動電流(在馬達717為例如DC(direct current;直流)馬達時則為驅動電流的電流值;在馬達717為例如步進馬達(stepping motor)時則為驅動電流的脈波的頻率)相應之速度進行開閉。亦即,驅動機構74A係可謂具備有控制板141以及開閉閥71A的馬達717。
The on-off
即使是在該基板處理單元1A中,亦與開閉閥71同樣地使開閉閥71A的閉鎖速度在閉鎖期間中變化。然而,由於開閉閥71A的閉鎖速度係取
決於馬達717的旋轉速度,因此控制部130係使馬達717的旋轉速度在閉鎖期間中變化。例如,控制部130係以下述方式設定針對旋轉速度之指示值。亦即,以停止噴出時的噴嘴前端狀態變成良好之方式設定後期間中的旋轉速度的指示值,且前期間中的旋轉速度的指示值的平均係以變成比後期間還高之方式設定。
Even in this
吸回閥72A係具備有閥本體720以及馬達(亦即電動馬達)727,馬達727係驅動閥本體720的閥機構,藉此控制吸回閥72A。閥本體720係設置於配管73的路徑中途。於閥本體720內例如設置有閥體,該閥體係形成有作為配管73的內部的流路的一部分而發揮作用之流路空間,且該閥體係可改變流路空間的體積。該閥體係例如連結至未圖示的滾珠螺桿機構,該滾珠螺桿機構係連結至馬達727的旋轉軸。當馬達727旋轉時,該閥體係以已與馬達727的旋轉速度相應之速度變形或者移動並使該流路空間的體積變化。吸回閥72A的動作速度係被任意地調整。控制部130係將已與作為目標之動作速度相應之控制訊號供給至控制板142。控制板142係具有用以驅動馬達727之驅動電路,並將已與該控制訊號相應之驅動電流供給至馬達727。吸回閥72A係以已與馬達727的旋轉數(旋轉速度)相應之速度進行吸回動作。換言之,吸回閥72A係以已與控制板142所供給的驅動電流(在馬達727為例如DC馬達時則為驅動電流的電流值;在馬達727為例如步進馬達時則為驅動電流的脈波的頻率)相應之速度進行吸回動作。亦即,驅動機構75A係可謂具備有控制板142以及吸回閥72A的馬達727。
The
即使是在該基板處理單元1A中,亦與吸回閥72同樣地控制吸回閥72A的動作速度。然而,由於吸回閥72A的動作速度係取決於馬達727的旋轉速度,因此控制部130係設定馬達727的旋轉速度。例如,控制部130係以下述方式設定針對旋轉速度之指示值。亦即,以停止噴出時的噴嘴前端狀態
變成良好之方式設定動作期間中的旋轉速度的指示值。
Even in this
(4-3)閥的形式 (4-3) The form of the valve
在上述例子中,開閉閥71係常閉型的閥。然而,亦可為常開型的氣體作動閥。在此情形中,在閉鎖期間Tc1中控制氣體H1的供給壓力的增大速度,藉此能控制閉鎖速度。同樣地,吸回閥72亦可為下述型式的氣體作動閥:在已將氣體H2排氣的狀態下將流路空間72b2的體積維持在小的值,在已供給有氣體H2的狀態下使流路空間72b2的體積增大。在此情形中,在動作期間Tc2中控制氣體H2的供給壓力的增大速度,藉此能控制吸回動作中的吸回閥72的動作速度。
In the above example, the on-off
(5)指示值的種類 (5) Type of indication value
在上述例子中,雖然為了調整開閉閥71以及吸回閥72的動作速度而設定壓力指示值P1*、P2*,但亦可設定能率指示值D*。此原因如下:電磁閥742的能率愈大則氣體H1的供給壓力的降低速度愈高,電磁閥752的能率愈大則氣體H2的供給壓力的降低速度愈高。例如,亦可使針對電磁閥742之能率指示值D*在閉鎖期間Tc1中依序降低,藉此使氣體H1的供給壓力的降低速度在閉鎖期間Tc1中依序降低。針對電磁閥752亦同樣。
In the above example, in order to adjust the operating speed of the on-off
在驅動機構74、75各者具有供氣用的針閥與排氣用的針閥之情形中,由於這些針閥的開放度被控制,因此亦可設定開放度指示值。例如,使針對驅動機構74的排氣用的針閥之開放度指示值在閉鎖期間Tc1中依序降低,藉此能使氣體H1的供給壓力的降低速度在閉鎖期間Tc1中依序降低。該開放度指示值亦能說是已與氣體H1的壓力對應之指示值。
When each of the
(第二實施形態) (Second Embodiment)
在第二實施形態中,期望下述事項:以照相機拍攝停止噴出時的噴嘴前端狀態,以使噴嘴前端狀態變成良好之方式依據拍攝影像調整停止噴出時的
開閉閥71的閉鎖速度以及吸回閥72的動作速度的至少任一者。
In the second embodiment, it is desirable to use the camera to photograph the state of the nozzle tip when the ejection is stopped, and adjust the state of the nozzle tip when the ejection is stopped according to the captured image so that the state of the nozzle tip becomes good.
At least one of the closing speed of the on-off
(1)基板處理單元 (1) Substrate processing unit
圖19係用以概略性地顯示基板處理單元1B的構成的一例之圖。與第一實施形態相比,基板處理單元1B係進一步具備有速度判定裝置(亦稱為判定裝置)300。此外,噴嘴251中的至少前端部係具有透明的材質。作為具有該透明的材質之材料,例如能採用PFA(tetrafluoroethylene-par fluoro alkyl vinyl ether copolymer;四氟乙烯共聚物)或者石英等。因此,存在於噴嘴251的前端部內的流路TG1之處理液L1係被後述的照相機65拍攝。此外,被供給至噴嘴251之處理液L1係通過噴嘴251的流路TG1從噴嘴251的前端252沿著噴出方向AR1噴出至基板W側。以下,亦將處理液L1從噴嘴251的前端252沿著噴出方向AR1流動之區域稱為噴出路徑TG2。
FIG. 19 is a diagram for schematically showing an example of the configuration of the
判定裝置300係判定開閉閥71的閉鎖速度是否適當以及吸回閥72的動作速度是否適當的至少任一者。以下,首先說明閉鎖速度的判定。
The
(1-1)判定裝置 (1-1) Judging device
判定裝置300係具備有控制部130(亦請參照圖20,更詳細而言為後述的判定部14)以及設置於框體121內之照相機(亦即拍攝部)65。照相機65係與控制部130電性地連接。
The
(1-1-1)照相機 (1-1-1) Camera
照相機65係具備有透鏡、拍攝元件以及控制處理電路(皆未圖示)。透鏡係將被拍攝體的光學影像成像至拍攝元件。拍攝元件係將被拍攝體的光學影像轉換成電性訊號並供給至控制處理電路。控制處理電路係與控制部130電性連接,依循控制部130所供給的控制訊號使拍攝元件進行拍攝動作,處理從拍攝元件所供給的各種電性訊號並轉換成多值的數位影像,藉此生成用以表示已與拍攝元件的有效像素數相應之影像之影像訊號並供給至控制部
130。
The
亦即,照相機65係處理拍攝元件所供給的各種電性訊號並轉換成數位影像,藉此生成已與拍攝元件的有效像素數相應之影像之影像訊號並輸出至控制部130。控制部130係將該影像訊號(影像)記憶至例如磁碟161。
That is, the
具體而言,照相機65係在開閉閥71將流路閉鎖並停止從噴嘴251噴出處理液L1時,依循控制部130的控制拍攝規定在框體121內的攝影對象區域50並獲得影像G0。以下,亦將影像G0稱為原始影像G0。攝影對象區域50係包含有噴嘴251的前端部的流路以及處理液L1的噴出路徑,處理液L1的噴出路徑係從該噴嘴251的前端(噴出口)252沿著處理液L1的噴出方向AR1朝前方延伸。照相機65係從與噴出方向AR1不同的方向進行拍攝。在圖19中,於噴嘴251的前端部包含有內部區域51,於從噴嘴251的前端252朝噴出方向AR1的前方延伸之處理液L1的噴出路徑包含有前方區域52。並且,攝影對象區域50係包含有內部區域51以及前方區域52。內部區域51的下端係位於比噴嘴251的前端252還上方,例如前方區域52的上端係大致與噴嘴251的前端252一致。內部區域51的下端係從前方區域52的上端離開。
Specifically, when the on-off
亦參照圖5,內部區域51以及前方區域52係可視覺辨識噴嘴前端狀態之區域。亦即,內部區域51以及前方區域52係可視覺辨識已與開閉閥71的閉鎖速度相應之噴嘴前端狀態的變動之區域。因此,照相機65拍攝包含有內部區域51以及前方區域52之攝影對象區域50,藉此能在原始影像G0中包含有已與閉鎖速度相應之噴嘴前端狀態。
Referring also to FIG. 5, the
照相機65係依循控制部130的控制,在開閉閥71將流路閉鎖並停止從噴嘴251噴出處理液L1後,時間性地依序拍攝包含有噴嘴251的前端部的內部區域51以及前方區域52之攝影對象區域50,前方區域52係從該噴嘴251的前端252沿著處理液L1的噴出方向AR1朝前方延伸。
The
(1-1-2)控制部 (1-1-2) Control Department
圖20係用以概略性地顯示控制部130的內部構成的一例之功能方塊圖。控制部130係除了具備有壓力設定部12以及控制訊號生成部13之外,還具備有判定部14以及影像生成部17。由於判定部14以及影像生成部17係進行已依據了照相機65所拍攝的原始影像G0之動作,因此亦可說是屬於判定裝置300。
FIG. 20 is a functional block diagram for schematically showing an example of the internal structure of the
(1-1-2-1)判定部 (1-1-2-1) Judgment Department
判定部14係依據照相機65所拍攝的攝影對象區域50之原始影像G0中之噴嘴251的前端部的內部區域51以及噴嘴251的前方區域52的影像進行預定的判定處理,藉此判定開閉閥71的閉鎖速度為以下何種區分:開閉閥71的閉鎖速度為適當、或者是開閉閥71的閉鎖速度為比預先設定的適當的速度(亦即目標速度或者目標閉鎖速度)還高、或者是開閉閥71的閉鎖速度為比預先設定的適當的速度還低。亦即,判定部14係判定停止從噴嘴251噴出處理液L1的停止狀態(停止噴出時的噴嘴前端狀態)。
The judging
判定部14係具備有特徵量算出部15以及規定基礎判定部16。
The
特徵量算出部15係針對照相機65所拍攝的攝影對象區域50之原始影像G0中之與內部區域51對應之區域A(亦即第一影像區域)的第一影像G1以及與前方區域52對應之區域B(亦即第二影像區域)的第二影像G2各者的影像,算出已與處理液L1的影像的面積相應之預定的特徵量。作為特徵量,採用例如在第一影像G1以及第二影像G2各者的區域內的各個像素的灰階中的像素值的總和、亮度的總和、灰階中的像素值的標準偏差或者亮度的標準偏差等。
The feature
規定基礎判定部16係將預定的判定規則K1應用於第一影像G1的特徵量與第二影像G2的特徵量,藉此判定開閉閥71的閉鎖速度的區分。
The predetermined
採用例如下述規則作為判定規則K1:當內部區域51非為液密狀態時,判定成開閉閥71的閉鎖速度過高;當內部區域51為液密狀態且於前方區域52存在有處理液L1時,判定成開閉閥71的閉鎖速度過低。該判定規則K1係記憶於例如磁碟161。在此種判定中,由於依據反映有已與開閉閥71的閉鎖速度相應之噴嘴前端狀態的變動之原始影像G0判定閉鎖速度是否適當,因此能以高的判定精度判定動作速度是否適當。
For example, the following rule is adopted as the determination rule K1: when the
(1-1-2-2)影像生成部 (1-1-2-2) Image generation department
如參照圖5所說明般,在開閉閥71的閉鎖速度過低之情形中,在停止噴出時從噴嘴251落下液滴L2。由於該液滴L2的落下的時間點並不固定,因此難以在一次的拍攝中將液滴L2收錄於原始影像G0內。因此,在停止噴出時的一定時間內照相機65連續地進行拍攝,藉此謀求拍攝液滴L2。藉此,能於藉由拍攝所獲得的複數個原始影像G0(時間系列影像)中的任一個原始影像G0中包含有液滴L2。
As described with reference to FIG. 5, in a case where the closing speed of the on-off
雖然判定部14亦可將判定規則K1應用於複數個原始影像G0的全部的原始影像G0,但在此為了更簡易地進行處理,依據複數個原始影像G0生成成為判定規則K1的應用對象之影像(亦即派生影像)G10。
Although the judging
例如,影像生成部17係依據時間系列影像(複數個原始影像G0)生成派生影像G10,該時間系列影像係從噴嘴251停止噴出處理液L1後直至經過一定時間為止的期間所拍攝。該一定時間係例如為三秒。作為用以規定該一定時間的開始時序之停止噴出時序係例如可採用壓力指示值P1*已低於基準值PL1之時間點或者從該時間點延遲達至預定時間之時間點。或者,亦可於基板處理單元1B設置用以檢測開閉閥71的開閉之開閉感測器,並採用已藉由該開閉感測器檢測到閉狀態之時間點。
For example, the
影像生成部17係將複數個原始影像G0的相同座標的各個像素
的像素值予以平均或者積算並生成派生影像G10。於該派生影像G10包含有處理液的存在態樣的時間變化。因此,由於在派生影像G10包含有已反映有噴嘴前端狀態之原始影像G0的資訊,因此將判定規則K1應用於該派生影像G10,藉此能判定噴嘴前端狀態,從而能判定開閉閥71的閉鎖速度的區分。
The
更具體而言,例如在因為開閉閥71的閉鎖速度低而導致液滴L2落下之情形中(亦參照圖5),認為派生影像G10的前方區域52中的像素值(或者亮度值)係變大達至液滴L2的分量。亦即,派生影像G10中之與前方區域52對應之派生影像G12的特徵量(灰階的中像素值、亮度值的總和、灰階中的像素值的標準偏差或者亮度的標準偏差)係相比於閉鎖速度適當的情形中的特徵量還變大。在此情形中,判定部14係比較派生影像G12的特徵量與預定的基準量(空白基準值)之間的大小,在該特徵量比該基準值還大時,判定開閉速度比適當的速度還低(亦即過低)。
More specifically, for example, in the case where the droplet L2 falls due to the low closing speed of the opening and closing valve 71 (see also FIG. 5), it is considered that the pixel value (or brightness value) in the
此外,在因為開閉閥71的閉鎖速度高導致於噴嘴251的前端部產生氣柱之情形中(亦參照圖5),認為派生影像G10的內部區域51中的像素值(或者亮度值)係變小達至該氣柱的分量。亦即,派生影像G10中之與內部區域51對應之派生影像G11的特徵量係相比於閉鎖速度適當的情形中的特徵量還變小。在此情形中,判定部14係比較派生影像G11的特徵量與預定的基準量(液密基準值)之間的大小,在該特徵量比該基準值還小時,判定開閉速度比適當的速度還高(亦即過高)。
In addition, in the case where an air column is generated at the tip of the
(1-2)閉鎖速度的調整 (1-2) Adjustment of blocking speed
控制部130係依據判定裝置300所判定的開閉閥71的閉鎖速度的區分,以該閉鎖速度(更具體而言為後期間T2中的閉鎖速度)變成適當的速度之方式決定控制參數(壓力指示值P1*的降低速度β 1、能率指示值D*、開放度指示值或者各種增益等)。
The
例如,壓力設定部12係依據判定裝置300所判定的開閉閥71的閉鎖速度的區分,決定後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度β 1。具體而言,壓力設定部12係在閉鎖速度過高之情形中,在使後期間T2中的降低速度β 1降低;在開閉速度過低之情形中,使後期間T2中的降低速度β 1增大。藉此,能將閉鎖速度設定成適當的速度,且能更確實且良好地設定停止噴出時的噴嘴前端狀態。
For example, the
或者,在控制訊號生成部13具有PID控制部132之情形中,PID控制部132亦可以閉鎖速度(尤其是後期間T2中的閉鎖速度)變成適當的速度之方式決定各種增益(比例增益、積分增益以及微分增益)。PID控制部132係在閉鎖速度過高之情形中,例如使比例增益降低。此外,PID控制部132係在閉鎖速度過高之情形中,例如使比例增益增大。藉此,能將後期間T2中的閉鎖速度設定成適當的速度,並能更確實且良好地設定停止噴出時的噴嘴前端狀態。
Alternatively, in the case where the control
(2)基板處理單元1B的動作
(2) Operation of
圖21係用以顯示基板處理單元1B的動作的一例之流程圖,圖22係用以以圖表形式顯示噴嘴前端狀態與開閉閥71的閉鎖速度的區分之間的關係的一例之圖。
FIG. 21 is a flowchart showing an example of the operation of the
在圖22中,相對於開閉閥71的閉鎖速度為「適當」、「過高」、「過低」這三個狀態各者,例示有「停止後狀態一」與「停止後狀態二」這兩個狀態作為停止噴出時的噴嘴前端狀態。這兩個狀態係藉由照相機65拍攝了攝影對象區域50之原始影像G0而分別示意性地顯示。於圖22的各個原始影像G0顯示有區域A、B。此外,在此為了方便說明,無視吸回閥72的吸回動作。
In FIG. 22, each of the three states of "appropriate", "too high", and "too low" with respect to the closing speed of the on-off
在開閉閥71的閉鎖速度適當之情形中,在剛停止噴出後,處理
液L1的下端係與噴嘴251的前端252一致或者是在比前端252的稍微上方處停止。停止噴出後,液滴L2不會從噴嘴251的前端252落下。亦即,噴嘴前端狀態變成良好的狀態。
In the case where the closing speed of the opening and closing
在開閉閥71的閉鎖速度過低之情形中,在停止後狀態一中,液滴L2不會落下,且處理液L1的下端面係從噴嘴251的前端252朝向下方並具有凸形狀。此外,在停止後狀態二中,液滴L2落下,處理液L1的下端係與噴嘴251的前端252一致。此外,即使在液滴L2落下之情形中,處理液L1的下端亦不一定要與噴嘴251的前端252一致,處理液L1的下端亦有保持凸形狀之情形。在此情形中,同時發生液滴L2的落下以及處理液L1的下端面具有與停止後狀態一同樣的凸形狀之情形。
In the case where the closing speed of the opening and closing
當開閉閥71的閉鎖速度過高時,在停止後狀態一中,藉由所謂的水敲擊,於噴嘴的前端部分產生除了附著於內壁面的液滴L2以及滯留於噴嘴251的前端252的液滴L2之外不存在處理液L1之區域。處理液L1的下端面係位於遠比噴嘴251的前端252還上方。此外,在停止後狀態二中,產生將噴嘴251的前端252閉鎖之大小的液體滯留狀的液滴L2。此外,與停止後狀態一同樣地,於噴嘴251的前端部分產生未存在處理液L1之區域,且處理液L1的下端面係位於遠比噴嘴251的前端252還上方。在停止後狀態一以及停止後狀態二中,殘存於噴嘴251的前端部分之液滴L2係在乾燥時會有變成微粒(particle)之虞。
When the closing speed of the on-off
以下,適當地參照圖22並依據圖21的流程圖,說明基板處理單元1B(判定裝置300)的動作。
Hereinafter, the operation of the
在圖21的步驟S210中,照相機65係在開閉閥71將流路閉鎖且在噴嘴251停止噴出處理液L1後拍攝攝影對象區域50,攝影對象區域50係包含有噴嘴251的前端部的內部區域51(圖22)以及噴嘴251的前端252的前方區域
52(圖22)。所拍攝的影像(亦即原始影像)G0係被供給至控制部130。
In step S210 of FIG. 21, the
接著,在步驟S220中,特徵量算出部15係針對區域A(圖22)的第一影像G1以及區域B(圖22)的第二影像G2算出特徵量,區域A係與噴嘴251的前端部的流路中的內部區域51對應,區域B係與噴嘴251的前端部中的處理液L1的噴出路徑上的前方區域52對應。此外,特徵量算出部15亦可算出派生影像G11、G12的特徵量以取代第一影像G1以及第二影像G2。
Next, in step S220, the feature
此外,區域A、B係具有噴嘴251的前端(噴出口)252的寬度,且於處理液L1的噴出方向AR1設定成細長狀。
In addition, the regions A and B have the width of the tip (discharge port) 252 of the
接著,在步驟S230中,規定基礎判定部16係依據第一影像G1(或者派生影像G11)的特徵量判定區域A是否為處理液L1所致使之液密狀態。該特徵量係例如為第一影像G1(或者派生影像G11)中的灰階中的像素值的總和、亮度值的總和、灰階中的像素值的標準偏差或者亮度的標準偏差。例如,規定基礎判定部16係在該特徵量比液密基準值還大時判定成區域A為液密狀態,在該特徵量比液密基準值還小時判定成區域A並非是液密狀態。
Next, in step S230, the predetermined
當該判定的結果為區域A並非是液密狀態時,在步驟S240中規定基礎判定部16係判定成開閉閥71的閉鎖速度過高。
When the result of this determination is that the area A is not in a liquid-tight state, the predetermined
接著,在步驟S250中,壓力設定部12係以後期間T2中的開閉閥71的閉鎖速度變低之方式決定後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度β 1,且處理係移行至步驟S290。例如,壓力設定部12亦可對降低速度β 1減去預定量△β 1並算出新的降低速度β 1。或者,PID控制部132亦可以後期間T2中的閉鎖速度變低之方式將各種增益變更達至預定量。總之,控制部130係以後期間T2中的閉鎖速度變低之方式將與後期間T2中的氣體H1的供給壓力的降低速度有關連之控制參數變更達至預定量。
Next, in step S250, the
當步驟S230的判定的結果為區域A為液密狀態時,處理係移行 至步驟S260。 When the result of the determination in step S230 is that the area A is in a liquid-tight state, the processing system is shifted Go to step S260.
在步驟S260中,規定基礎判定部16係依據第二影像G2(或者派生影像G12)的特徵量判定區域B是否為幾乎不存在處理液L1之狀態(以下稱為空白狀態)。該特徵量係例如為第二影像G2(或者派生影像G12)中的灰階中的像素值的總和、亮度值的總和、灰階中的像素值的標準偏差或者亮度的標準偏差。例如,規定基礎判定部16係在該特徵量比空白基準值還小時判定成區域B為空白狀態,在該特徵量比空白基準值還大時判定成區域B並非是空白狀態。
In step S260, the predetermined
當該判定的結果為於區域B存在有處理液L1時(亦即非為空白狀態時),處理係移行至步驟S270。 When the result of this determination is that the processing liquid L1 exists in the area B (that is, when it is not in a blank state), the processing system moves to step S270.
在步驟S270中,規定基礎判定部16係判定成開閉閥71的閉鎖速度過低。
In step S270, the predetermined
接著,在步驟S280中,壓力設定部12係以後期間T2中的開閉閥71的閉鎖速度變高之方式設定後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度β 1。例如,壓力設定部12亦可對降低速度β 1加上預定量△β 1並算出新的降低速度β 1。或者,PID控制部132亦可以後期間T2中的閉鎖速度變高之方式將各種增益變更達至預定量。總之,控制部130係以後期間T2中的閉鎖速度變高之方式將與後期間T2中的氣體H1的供給壓力的降低速度有關連之控制參數變更達至預定量。
Next, in step S280, the
在步驟S250或者步驟S280之後,在步驟S290中,為了以設定的控制參數停止噴出處理液L1,基板處理單元1B係從噴嘴251暫時噴出處理液L1後,再次停止噴出。之後,處理係返回至步驟S210,基板處理單元1B係進行步驟S210以下的各個處理。
After step S250 or step S280, in step S290, in order to stop ejecting the processing liquid L1 with the set control parameter, the
當步驟S260中的判定的結果為區域B是幾乎未存在有處理液
L1之狀態(空白狀態)時,基板處理單元1B係結束圖21的動作。
When the result of the determination in step S260 is that there is almost no treatment liquid in area B
In the state of L1 (blank state), the
在圖21的動作中,規定基礎判定部16係使用判定規則K1作為下述規則:當內部區域51非為液密狀態時,判定成開閉閥71的閉鎖速度過高;當內部區域51為液密狀態且於前方區域52存在有處理液L1時,判定成開閉閥71的閉鎖速度過低。此外,規定基礎判定部16係將判定規則K1應用於第一影像G1(或者派生影像G11,以下亦同樣)的特徵量與第二影像G2(或者派生影像G12,以下亦同樣)的特徵量,藉此判定開閉閥71的閉鎖速度的區分。由於針對反映有已與開閉閥71的閉鎖速度相應之噴嘴前端狀態的變動之第一影像G1以及第二影像G2個別地檢測處理液的影像的存在並判定開閉閥71的閉鎖速度的區分,因此能以高的判定精度判定閉鎖速度的區分。
In the operation of FIG. 21, the
如圖22所示,處理液L1的噴出方向AR1的下游側中的區域A的端部係從噴嘴251的前端252朝處理液L1的噴出方向AR1的上游側離開。因此,判定部14係不將噴出方向AR1的下游側中之從第一影像G1(內部區域51)的端部遍及至噴嘴251的前端252之影像區域的影像使用於開閉閥71的閉鎖速度的區分的判定。該影像區域係難以特定處理液L1的存在與開閉閥71的閉鎖速度之間的關係之區域(參照圖22的上段的停止後狀態一以及停止後狀態二)。亦即,即使噴嘴前端狀態良好,由於處理液L1的下端位置係在噴嘴251的前端部參差不齊,因此內部區域51與前方區域52之間的影像區域的狀態(是否為液密狀態)係參差不齊。因此,即使該影像區域不論為液密狀態或者為空白狀態,皆難以將該狀態作為根據判定噴嘴前端狀態是否良好。因此,在該影像區域未被使用於判定之情形中,能提升判定的精度。
As shown in FIG. 22, the end of the area A on the downstream side in the ejection direction AR1 of the processing liquid L1 is separated from the
(3)機械學習 (3) Mechanical learning
在上述例子中,判定部14係依據判定規則K1判定開閉閥71的閉鎖速度的區分。然而,並未限定於此。例如,判定部14亦可藉由機械學習判定開閉閥
71的閉鎖速度的區分。
In the above example, the
圖23係用以概略性地顯示控制部130的內部構成的一例之功能方塊圖。在圖23的例子中,判定部14係具備有分類器K2。分類器K2係依據照相機65所拍攝的拍攝對象區域50之原始影像G0中之噴嘴251的前端部的內部區域51以及噴嘴251的前方區域52的影像,判定開閉閥71的閉鎖速度為以下何種區分:開閉閥71的閉鎖速度為適當、或者是開閉閥71的閉鎖速度為比適當的速度還高、或者是開閉閥71的閉鎖速度為比適當的速度還低。亦即,判定部14係藉由分類器K2判定開閉閥71的閉鎖速度的區分。
FIG. 23 is a functional block diagram for schematically showing an example of the internal structure of the
控制部130係具備有機械學習部18。分類器K2係使用照相機65所拍攝的攝影對象區域50之原始影像G0中之噴嘴251的前端部的內部區域51以及噴嘴251的前方區域52的取樣影像並預先藉由機械學習部18所進行之機械學習而生成。
The
機械學習部18係將所生成的分類器K2記憶至磁碟161。分類器K2係例如作為用以實現分類器K2的功能之程式或者參數等而被記憶。機械學習部18係使用例如鄰近法(neighbourhood method)、支援向量機(support vector machine)、隨機森林分類器(random forest)、類神經網路等作為機械學習的運算法。
The
此外,亦可以離線(off line)之方式定期性或者不定期性地更新機械學習部18。此外,亦可進一步地對已預先進行機械學習的機械學習部18追加取樣影像(教師資料),並進行線上(on line)學習且進行更新。
In addition, the
此外,雖然基板處理裝置100具備有複數個基板處理單元1B,但亦可將藉由機械學習對一個基板處理單元1B生成的分類器K2使用於其他的基板處理單元1B中的開閉閥71的控制。
In addition, although the
圖24係用以顯示基板處理單元1B的上述動作的一例之流程
圖,圖25係用以以圖表形式顯示停止噴出時的噴嘴前端狀態與開閉閥71的閉鎖速度的區分之間的關係的一例之圖。
FIG. 24 is a flow chart for showing an example of the above-mentioned operation of the
在圖24的步驟S310中,機械學習部18係以將包含有噴嘴251的前端部的內部(流路)以及噴嘴251的前端部的前方的處理液L1的噴出路徑之區域C(圖25)的影像分類成開閉閥的閉鎖速度為「適當」、「過高」、「過低」的各個群組之方式進行機械學習。機械學習部18係將藉由機械學習所生成的分類器K2記憶至磁碟161。
In step S310 of FIG. 24, the
此外,針對圖22的例子,在判定部14應用分類器K2之情形中,分類器K2係依據照相機65所拍攝的攝影對象區域50之原始影像G0中之與內部區域51(圖22)對應之區域A的第一影像G1以及與前方區域52(圖22)對應之區域B的第二影像G2各者的影像,判定開閉閥71的閉鎖速度的區分。分類器K2係使用第一影像G1與第二影像G2各者的取樣影像並預先藉由機械學習而生成。
In addition, for the example of FIG. 22, in the case where the
在步驟S320中,照相機65係在開閉閥71將流路閉鎖並停止從噴嘴251噴出處理液L1時拍攝攝影對象區域50,攝影對象區域50係包含有噴嘴251的前端部的內部(流路)以及比噴嘴251的前端部還前方的處理液L1的噴出路徑。
In step S320, the
接著,在步驟S330中,判定部14係藉由分類器K2將所拍攝的影像(原始影像)G0中的區域C的影像(或者第一影像G1以及第二影像G2)分類,並判定開閉閥71的閉鎖速度所屬的區分。
Next, in step S330, the determining
此外,區域C係具有噴嘴251的前端(噴出口)252的寬度,且於處理液L1的噴出方向AR1設定成細長狀。圖25的區域C係變成比合併圖22的區域A、B後的範圍還稍微長的區域。這是由於區域A、B彼此分離地設置之故。
In addition, the area C has the width of the tip (discharge port) 252 of the
在步驟S340中,判定部14係判定閉鎖速度是否已被分類(判定)成「過高」。
In step S340, the
當該判定的結果為該閉鎖速度已被分類成「過高」時,處理係移行至步驟S350。 When the result of the determination is that the locking speed has been classified as "too high", the processing system moves to step S350.
在步驟S350中,壓力設定部12係以後期間T2中的開閉閥71的閉鎖速度變低之方式決定後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度β 1,且處理係移行至步驟S380。例如,壓力設定部12亦可對降低速度β 1減去預定量△β 1並算出新的降低速度β 1。總之,以後期間T2中的閉鎖速度變低之方式將控制參數變更達至預定量。
In step S350, the
當步驟S340的判定的結果為開閉閥71的閉鎖速度未被分類成「過高」時,處理係移行至步驟S360。
When the result of the determination in step S340 is that the closing speed of the on-off
在步驟S360中,判定部14係判定開閉閥71的閉鎖速度是否已被分類成「過低」。
In step S360, the
當該判定的結果為該閉鎖速度已被分類成「過低」時,處理係移行至步驟S370。 When the result of the determination is that the locking speed has been classified as "too low", the processing system moves to step S370.
在步驟S370中,壓力設定部12係以後期間T2中的開閉閥71的閉鎖速度變高之方式決定後期間T2中的壓力指示值P1*的降低速度β 1。例如,壓力設定部12亦可對降低速度β 1加上預定量△β 1並算出新的降低速度β 1。總之,以後期間T2中的閉鎖速度變高之方式將控制參數變更達至預定量。
In step S370, the
在步驟S350或者步驟S370之後,在步驟S380中,為了以設定的控制參數停止噴出處理液L1,基板處理單元1B係從噴嘴251暫時噴出處理液L1後,再次停止噴出。之後,處理係返回至步驟S320,基板處理單元1B係進行步驟S320以下的各個處理。
After step S350 or step S370, in step S380, in order to stop ejecting the processing liquid L1 with the set control parameter, the
在步驟S360中的判定的結果為開閉閥71的閉鎖速度未被分類成「過低」之情形中,基板處理單元1B係結束圖24的動作。
In the case where the result of the determination in step S360 is that the closing speed of the on-off
如上所述,即使使用機械學習,亦能因應噴嘴前端狀態調整閉鎖速度。此外,由於藉由使用了反映有已與開閉閥71的閉鎖速度相應之噴嘴前端狀態的變動之原始影像G0(第一影像G1以及第二影像G2)之學習判定閉鎖速度的區分,因此判定的精度高。此外,在將分類器K2應用於第一影像G1以及第二影像G2之情形中,由於未將內部區域51與前方區域52之間的區域採用於判定,因此能提升判定的精度。
As mentioned above, even if mechanical learning is used, the locking speed can be adjusted according to the state of the nozzle tip. In addition, since the original image G0 (the first image G1 and the second image G2) that reflects the change in the nozzle tip state corresponding to the closing speed of the opening and closing
圖26係用以顯示機械學習的模型的一例之示意圖。在圖26的例子中顯示類神經網路(包含有深度捲積神經網路(deep learning))NN1的模型。該模型係儲存於分類器K2。於該模型設置有具備有輸入層、中間層(隱藏層)以及輸出層。各個層係具有複數個節點(人工神經細胞),於各個節點輸入有前段的層的節點的輸出資料。各個節點係輸出例如公知的函數的結果。中間層的層數並未限定於一層,可任意地設定。 Fig. 26 is a schematic diagram showing an example of a model for machine learning. In the example of FIG. 26, a model of NN1 like neural network (including deep learning) NN1 is shown. The model is stored in the classifier K2. The model is provided with an input layer, an intermediate layer (hidden layer), and an output layer. Each layer system has a plurality of nodes (artificial nerve cells), and the output data of the node of the previous layer is input to each node. Each node system outputs, for example, the result of a well-known function. The number of intermediate layers is not limited to one layer, and can be set arbitrarily.
判定部14係使用分類器K2從輸入層經由中間層進行輸出層的運算處理,藉此能進行針對噴嘴前端狀態之匹配。更具體而言,例如判定部14係將所拍攝的影像中的噴嘴前端狀態匹配至複數個群組(圖22所示的六個噴嘴前端狀態)中的任一個群組。在圖26的例子中,各個群組係藉由對應的各個影像Gk示意性地顯示。各個群組的特徵係使用了與上述取樣影像(與前端252附近部分中的剛停止的處理液L1的各個狀態對應之各個取樣影像(更詳細而言為各個取樣影像的像素值或者亮度的總和、或像素值或者亮度的標準偏差))之學習預先生成。
The judging
於輸入層輸入有拍攝了噴嘴251的前端252附近之影像GI(原始影像G0(第一影像G1以及第二影像G2))。所拍攝的影像GI係藉由判定部14所
執行的類神經網路NN1所為之影像辨識,而被匹配至具有最類似的特徵之群組。此外,亦能認為是判定部14輸出影像GI的噴嘴前端狀態被分類至圖22的六個噴嘴前端狀態的任一者之分類結果。
The image GI (original image G0 (first image G1 and second image G2)) near the
接著,判定部14係依據該分類結果將開閉閥71的閉鎖速度分類。例如,判定部14係在影像GI中的噴嘴前端狀態被分類至圖26的紙面上側的兩個噴嘴前端狀態的任一者時,將開閉閥71的閉鎖速度分類至「適當」的群組;在影像GI中的噴嘴前端狀態被分類至圖26的紙面中間的兩個噴嘴前端狀態的任一者時,將開閉閥71的閉鎖速度分類至「過低」的群組;在影像GI中的噴嘴前端狀態被分類至圖26的紙面下側的兩個噴嘴前端狀態時,將開閉閥71的閉鎖速度分類至「過高」的群組。圖26所示的動作係與上述步驟S340、步驟S360的處理對應。
Next, the
此外,在上述例子中,判定部14係使用類神經網路將影像GI的噴嘴前端狀態分類成六個噴嘴前端狀態,並依據分類結果將閉鎖速度分類,但並未限定於此。判定部14亦可使用類神經網路直接將閉鎖速度分類。亦即,輸出層亦可將開閉閥71的閉鎖速度分類成「過高」、「適當」以及「過低」這三種群組。
In addition, in the above example, the
此外,圖26的影像GI、Gk係顯示拍攝了噴嘴251的前端252附近之影像,但並非一定是僅抽出噴嘴251的前端252的附近之影像,亦可使拍攝元件所拍攝的整體影像作為特徵向量學習。在此情形中,認為機械學習部19係著眼於結果性地在複數個整體影像中所產生的噴嘴前端狀態的差分並進行學習。
In addition, the images GI and Gk in FIG. 26 show that the image near the
(3-1)派生影像 (3-1) Derived image
判定部14亦可依據派生影像G10來進行判定,以取代依據原始影像G0來進行判定。具體而言,判定部14亦可依據派生影像G10中之噴嘴251的前端部
的內部區域51以及噴嘴251的前方區域52的影像判定開閉閥71的閉鎖速度的區分。在此情形中,分類器K2係使用派生影像G10中之噴嘴251的前端部的內部區域51以及噴嘴251的前方區域52的取樣影像並預先藉由機械學習部18所進行的機械學習而生成。
The judging
(4)吸回閥 (4) Suction valve
控制部130的判定部14亦可依據照相機65所拍攝的原始影像G0(或者派生影像G10)判定吸回閥72的動作速度的區分。
The
圖27係用以以圖表形式顯示噴嘴前端狀態與吸回閥27的動作速度的區分之間的關係的一例之圖。在圖27中,針對吸回閥72的動作速度為「適當」的狀態例示有「停止後狀態一」作為停止噴出時的噴嘴前端狀態;針對吸回閥72動作速度為「過高」的狀態例示有「停止後狀態一」以及「停止後狀態二」這兩個狀態作為停止噴出時的噴嘴前端狀態。這兩個狀態係分別藉由照相機65拍攝了攝影對象區域50之影像G0示意性地顯示。於圖27的各個影像G0顯示有區域D。區域D係與吸回動作後的處理液的端面位置與噴嘴251的前端252之間的流路的至少一部分對應之區域。
FIG. 27 is a diagram showing an example of the relationship between the nozzle tip state and the division of the operating speed of the suction valve 27 in a graph form. In FIG. 27, the state where the operating speed of the
在吸回閥72的動作速度為適當之情形中,剛停止噴出後,處理液L1的下端係在比噴嘴251的前端252還上方停止。在停止噴出後,液滴L2不會從噴嘴251的前端252落下。亦即,噴嘴前端狀態為良好的狀態。
When the operating speed of the
在吸回閥72的動作速度過高之情形中,噴嘴前端狀態係變成停止後狀態一或者停止後狀態二。在停止後狀態一中,因為急遽的流路的體積變化,於噴嘴251的前端部的內壁面附著有液滴L2。此外,在停止後狀態二中,於噴嘴251的前端部的內壁面附著有液滴L2,且產生將噴嘴251的前端252閉鎖之大小的液體滯留狀的液滴L2。在停止後狀態一以及停止後狀態二中,殘存於噴嘴251的前端部之液滴L2係在乾燥時會有變成微粒之虞。
In the case where the operating speed of the
與區域D對應之內部區域53的上端係例如位於比吸回閥72的動作速度適當之情形的處理液L1的下端位置還下側,且內部區域53的下端係大致與噴嘴251的前端252一致。在吸回閥72的動作速度為適當之情形中,幾乎不會於內部區域53內殘存處理液L1;在吸回閥72的動作速度過高之情形中,於內部區域53內殘存有處理液L1作為液滴L2。亦即,內部區域53係可視覺辨識已與吸回閥72的動作速度相應之噴嘴前端狀態的變動之區域。
The upper end of the
因此,判定部14係著眼於原始影像G0中之與區域D對應之內部區域53,並判定吸回閥72的動作速度的區分。
Therefore, the
(4-1)規定基礎 (4-1) Provisional basis
判定部14的特徵量算出部15係針對原始影像G0中之與內部區域53對應之第三影像G3,算出已與處理液L1的影像的面積相應之預定的特徵量。作為特徵量,例如採用第三影像G3的區域內的各個像素的灰階中的像素值的總和、亮度的總和、灰階中的像素值的標準偏差或者亮度的標準偏差等。
The feature
判定部14的規定基礎判定部16係將預定的判定規則應用於第三影像G3的特徵量,藉此判定吸回閥72的動作速度的區分。作為該判定規則,例如只要內部區域53非為空白狀態則判定成吸回閥72的動作速度過高。在此,所謂的空白狀態係指幾乎不會於內部區域53殘存處理液L1之狀態。
The predetermined
此外,與開閉閥71中的判定處理同樣地,判定部14亦可對派生影像G10進行判定處理。判定部14係針對派生影像G10中之與內部區域53對應之派生影像G13,算出已與處理液L1的影像的面積相應之預定的特徵量。作為特徵量,例如採用派生影像G13的區域內的各個像素的灰階中的像素值的總和、亮度的總和、灰階中的像素值的標準偏差或者亮度的標準偏差等。
In addition, similarly to the determination processing in the on-off
圖28係用以顯示基板處理單元1B的動作的一例之流程圖。在步驟S410中,照相機65係在吸回閥72結束吸回動作後,拍攝包含有噴嘴251
的前端部的內部區域53(圖27)之攝影對象區域50。所拍攝的影像(亦即原始影像)G0係被供給至控制部130。
FIG. 28 is a flowchart for showing an example of the operation of the
在步驟S420中,特徵量算出部15係針對噴嘴251的前端部的流路中之與內部區域53對應之區域D(圖27)的第三影像G3(或者派生影像G13)之特徵量。此外,區域D係具有噴嘴251的前端(噴出口)252的寬度,且於處理液L1的噴出方向AR1設定成細長狀。
In step S420, the feature
接著,在步驟S430中,規定基礎判定部16係依據該特徵量判定區域D是否為空白狀態。該特徵量係例如為第三影像G3(或者派生影像G13)中的灰階的像素值的總和、亮度值的總和、灰階中的像素值的標準偏差或者亮度的標準偏差。例如,規定基礎判定部16係在該特徵量比空白基準值還小時判定成區域D為空白狀態,在該特徵量比空白基準值還大時判定成區域D非為空白狀態。該判定的結果係只要區域D為空白狀態則吸回閥72的動作速度即為適當,故結束處理。
Next, in step S430, the predetermined
另一方面,該判定的結果係只要區域D非為空白狀態,則在步驟S440中規定基礎判定部16係判定成吸回閥72的動作速度過高。
On the other hand, as a result of this determination, as long as the area D is not in a blank state, the predetermined
接著,在步驟S450中,壓力設定部12係以吸回閥72的動作速度變低之方式決定壓力指示值P2*的降低速度β 2(更具體而言為動作期間Tc2中的降低速度β 2)。例如,壓力設定部12係對降低速度β 2減去預定值△β 2並算出新的降低速度β 2。或者,PID控制部132亦可以動作期間Tc2中的動作速度變高之方式將各種增益變更達至預定量。總之,控制部130係以動作期間Tc2中的吸回閥72的動作速度變低之方式,將與動作期間Tc2中的氣體H2的供給壓力的降低速度有關連之控制參數變更達至預定量。
Next, in step S450, the
接著,在步驟S460中,基板處理單元1B係以藉由設定的控制參數進行吸回動作之方式從噴嘴251暫時噴出處理液L1後再次停止噴出。之
後,處理係返回至步驟S410,基板處理單元1B係進行步驟S410以後的各個處理。
Next, in step S460, the
如上所述,依據基板處理單元1B,由於依據反映有已與吸回閥72的動作速度相應之噴嘴前端狀態的變動之第三影像G3(或者派生影像G13)判定吸回閥72的動作速度的區分,因此能適當地判定動作速度的區分。此外,能因應判定結果以噴嘴前端狀態變成良好之方式調整吸回閥72的動作速度。
As described above, according to the
(4-2)機械學習 (4-2) Mechanical learning
在上述例子中,判定部14係依據判定規則判定吸回閥72的動作速度的區分。然而,並未限定於此。例如,與開閉閥71的判定處理同樣地,判定部14亦可藉由機械學習判定吸回閥72的動作速度的區分。亦即,機械學習部18係使用照相機65拍攝了攝影對象區域50之原始影像G0中之噴嘴251的前端部的內部區域53的取樣影像(或者派生影像G10中的噴嘴251的前端部的內部區域53的取樣影像),預先進行機械學習並生成分類器。該分類器係例如被記錄至磁碟161。判定部14係將被照相機65拍攝的原始影像G0中的第三影像G3(或者派生影像G13)輸入至分類器,藉此使用該分類器判定吸回閥72的動作速度。
In the above example, the
藉此,由於藉由使用了反映有已與吸回閥72的動作速度相應之噴嘴前端狀態的變動之第三影像G3(或者派生影像G13)之學習判定動作速度的區分,因此判定的精度高。
In this way, since the third image G3 (or the derivative image G13) that reflects the change in the nozzle tip state corresponding to the operating speed of the
圖29係用以示意性地顯示作為基板處理裝置100的控制部130的其他實施形態的構成例的控制部130B之圖。
FIG. 29 is a diagram schematically showing a
如圖29所示,機械學習部18係設置於伺服器23,伺服器23係設置於基板處理裝置100的外部。機械學習部18所為之機械學習係以離線方式進行。此外,判定部14以及分類器K2亦設置於伺服器23。控制部130B係經由通
訊部21而與網路22連接,外部的伺服器23係與網路22連接。
As shown in FIG. 29, the
控制部130B的CPU11係經由通訊部21以及網路22而與設置於伺服器23之判定部14、機械學習部18以及分類器K2進行資訊的傳達。控制部130B係除了未具備有控制部130的機械學習部18、判定部14以及分類器K2之外,構成為與控制部130同樣。控制部130B係將拍攝部65所拍攝的影像經由通訊部21發送至伺服器23,並經由通訊部21接收伺服器23所為的運算結果(分類結果)。壓力設定部12係因應分類結果決定壓力指示值P1*。
The
藉此,由於在伺服器23設置有判定功能(判定部14以及分類器K2),因此能對複數個基板處理單元1B進行共通的匹配(判定)。此外,在圖29中,影像生成部17亦可設置於伺服器23。此外,圖29的態樣亦可應用於圖20的態樣。亦即,亦可將圖20的判定部14(或者影像生成部17)設置於伺服器23。
With this, since the
在此情形中,能將包含有基板處理裝置100以及伺服器23之整體的裝置視為處理液噴出裝置。
In this case, an apparatus including the entire
此外,亦可以離線方式定期性地或者不定期性地更新機械學習部18。此外,亦可對已經過機械學習的機械學習部18進一步地追加取樣影像(教師資料)並進行線上學習且更新。再者,亦可經由網路22使用其他的CPU,並在取樣影像(教師資料)進行線上學習。
In addition, the
圖30係用以示意性地顯示作為基板處理裝置100的控制部130的其他實施形態的構成例的控制部130C之圖。如圖30所示,控制部130C係除了將分類器K2記憶至ROM162而非是將分類器K2記憶至磁碟161之外,構成為與控制部130同樣,且進行同樣的動作。如此,亦可將分類器K2儲存至ROM162。
FIG. 30 is a diagram schematically showing a
(5)閥的種類 (5) Types of valves
在第二實施形態中,亦可使用開閉閥71A、吸回閥72A以及驅動機構
74A、75A以取代開閉閥71、吸回閥72以及驅動機構74、75。
In the second embodiment, the on-off
雖然已詳細地例示並說明處理液噴出方法以及處理液噴出裝置,但上述說明在全部的態樣中皆為例示性而非限定性。因此,處理液噴出方法以及處理液噴出裝置係可適當地將實施形態變化或者省略。 Although the processing liquid ejection method and the processing liquid ejection device have been illustrated and described in detail, the foregoing description is illustrative and not restrictive in all aspects. Therefore, the processing liquid ejection method and processing liquid ejection device can be changed or omitted as appropriate in the embodiment.
P1*‧‧‧壓力指示值(目標值) P1*‧‧‧Pressure indication value (target value)
P1[0]‧‧‧值 P1[0]‧‧‧Value
PL1、PH1‧‧‧基準值 PL1, PH1‧‧‧reference value
Pm1‧‧‧測量值 Pm1‧‧‧Measured value
t10至t13‧‧‧時間點 t10 to t13‧‧‧time point
T1‧‧‧前期間 Before T1‧‧‧
T2‧‧‧後期間 Period after T2‧‧‧
Ta1‧‧‧閥控制期間 Ta1‧‧‧Valve control period
Tb1‧‧‧非動作期間 Tb1‧‧‧Non-operation period
Tc1‧‧‧閉鎖期間 Tc1‧‧‧During lockout
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