(57)【要約】【課題】ノズルからの処理液の吐出を適切に停止できるとともに、弁の動作期間を調整可能な処理液吐出方法を提供する。【解決手段】処理液吐出方法は第１工程と第２工程とを備える。第１工程は、配管を介してノズルに供給される処理液を当該ノズルから吐出する。第２工程は、ノズルからの処理液の吐出停止の際に、配管に設けられた少なくとも一つの弁の弁体の移動速度または変形速度たる動作速度を、その動作期間において変化させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液吐出方法であって、
配管を介してノズルに供給される処理液を前記ノズルから吐出する第１工程と、
前記ノズルからの処理液の吐出停止の際に、前記配管に設けられた少なくとも一つの弁の弁体の移動速度または変形速度たる動作速度を、その動作期間において変化させる第２工程と
を備える、処理液吐出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の処理液吐出方法であって、
前記少なくとも一つの弁は前記配管内の流路の開閉を切り替える開閉弁を含み、
前記開閉弁を閉じるときの前記動作速度を閉鎖速度と呼ぶと、
前記第２工程において、
前記動作期間内の第１期間における前記閉鎖速度を、前記動作期間内の前記第１期間よりも後の第２期間における前記閉鎖速度よりも高くなるように、前記開閉弁を制御する、処理液吐出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の処理液吐出方法であって、
前記開閉弁は、駆動機構から供給される気体の圧力に応じて開閉するエア作動弁であり、
前記第２工程において、
前記気体の圧力に対応する指示値を前記動作期間において段階的に更新させ、前記指示値に基づいて前記駆動機構を制御して、前記動作期間において前記開閉弁の前記閉鎖速度を変化させる、処理液吐出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の処理液吐出方法であって、
前記第２期間における前記指示値の更新回数は前記第１期間における更新回数よりも多い、処理液吐出方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の処理液吐出方法であって、
前記少なくとも一つの弁は、駆動機構から供給される気体の圧力に応じて開閉するエア作動弁を含み、
前記第２工程において、前記気体の圧力についての目標値である圧力指示値と、前記気体の圧力の測定値との差に対して比例制御、比例積分制御または比例積分微分制御を行って前記駆動機構を制御して、前記動作速度を制御する、処理液吐出方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の処理液吐出方法であって、
前記少なくとも一つの弁は、処理液の吐出停止の際に前記ノズル内の処理液を吸い戻す吸い戻し弁を含む、処理液吐出方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の処理液吐出方法であって、
前記少なくとも一つの弁は、駆動機構から供給される気体の圧力に応じて動作するエア作動弁を含み、
前記第２工程において、前記エア作動弁の前記弁体が移動または変形し始めるまでの非動作期間における前記気体の圧力の変化速度が、前記動作期間における前記気体の圧力の変化速度よりも高くなるように、前記駆動機構を制御する、処理液吐出方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の処理液吐出方法であって、
前記ノズルからの処理液の吐出の停止の際に、撮像部が前記ノズルの先端部の流路を前記ノズルの吐出方向とは異なる方向から撮像する第３工程と、
前記第３工程において前記撮像部が撮像した原画像に基づいて所定の判定処理を行うことにより、前記少なくとも一つ弁の前記動作速度の適否を判定する第４工程と
を備える、処理液吐出方法。
【請求項９】
請求項８に記載の処理液吐出方法であって、
前記少なくとも一つの弁は、前記配管内の流路の開閉を切り替える開閉弁を含み、
前記開閉弁を閉じるときの前記動作速度を閉鎖速度と呼ぶと、
前記第４工程は、
前記原画像のうち前記ノズルの先端部の流路に対応する第１画像領域の第１画像と、当該ノズルの先端から処理液の吐出方向に沿って前方に延在する前記処理液の吐出経路に対応する第２画像領域の第２画像とのそれぞれの画像について、前記第１画像と前記第２画像とのそれぞれにおける前記処理液の像の面積に応じた所定の第１特徴量を算出する工程と、
前記第１画像の前記第１特徴量と前記第２画像の前記第１特徴量に所定の第１判定規則を適用することによって前記閉鎖速度が適切であるか、適切な速度よりも高いか低いかという前記閉鎖速度の区分を判定する工程と
を備える、処理液吐出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の処理液吐出方法であって、
前記第１判定規則は、
前記ノズルの先端部の流路が液密状態でなければ前記開閉弁の前記閉鎖速度が前記適切な速度よりも高いと判定し、前記ノズルの先端部の流路が液密状態であって、かつ、前記吐出経路に前記処理液が存在していれば、前記閉鎖速度が前記適切な速度よりも低いと判定する規則である、処理液吐出方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の処理液吐出方法であって、
前記少なくとも一つの弁は、前記配管内の流路の開閉を切り替える開閉弁を含み、
前記開閉弁を閉じるときの前記動作速度を閉鎖速度と呼ぶと、
前記第４工程において、
前記原画像のうち前記ノズルの先端部の流路および当該ノズルの先端から処理液の吐出方向に沿って前方に延在する前記処理液の吐出経路の画像に基づいて、前記閉鎖速度が適切であるか、適切な速度よりも高いか低いかという前記閉鎖速度の区分を判定する分類器によって前記閉鎖速度の区分を判定し、
前記分類器は、
前記原画像のうち前記ノズルの先端部の流路および前記吐出経路の画像のサンプル画像を用いて予め機械学習によって生成されている、処理液吐出方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の処理液吐出方法であって、
前記第４工程において、
前記原画像のうち前記ノズルの先端部の流路に対応する第１画像領域の第１画像と、前記吐出経路に対応する第２画像領域の第２画像とのそれぞれの画像に基づいて前記開閉弁の前記閉鎖速度の前記区分を判定し、
前記分類器は、
前記第１画像と、前記第２画像とのそれぞれのサンプル画像を用いて、予め機械学習によって生成されている、処理液吐出方法。
【請求項１３】
請求項９、請求項１０または請求項１２に記載の処理液吐出方法であって、
前記処理液の吐出方向の下流側における前記第１画像領域の端部は、前記ノズルの先端から前記処理液の吐出方向の上流側に離れている、処理液吐出方法。
【請求項１４】
請求項８から請求項１３のいずれか一つに記載の処理液吐出方法であって、
前記少なくとも一つの弁は、処理液の吐出停止の際に前記ノズル内の処理液を吸い戻して前記処理液の端面位置を前記ノズルの先端から遠ざける吸い戻し弁を含み、
前記第４工程は、
前記原画像のうち前記処理液の前記端面位置と前記ノズルの先端との間の流路の少なくとも一部に対応する第３画像領域の第３画像について、前記処理液の像の面積に応じた所定の第２特徴量を算出する工程と、
前記第３画像の前記第２特徴量に所定の第２判定規則を適用することによって前記吸い戻し弁の前記動作速度が適切か、適切な速度よりも高いかの前記動作速度の区分を判定する工程と
を備える、処理液吐出方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の処理液吐出方法であって、
前記第２判定規則は、
前記処理液の前記端面位置と前記ノズルの先端との間の流路の少なくとも一部に処理液が残存していれば前記吸い戻し弁の前記動作速度が前記適切な速度よりも高いと判定する、処理液吐出方法。
【請求項１６】
請求項８から請求項１３のいずれか一つに記載の処理液吐出方法であって、
前記少なくとも一つの弁は、処理液の吐出停止の際に前記ノズル内の処理液を吸い戻して前記処理液の端面位置を前記ノズルの先端から遠ざける吸い戻し弁を含み、
前記第４工程において、
前記原画像のうち前記処理液の前記端面位置と前記ノズルの先端との間の流路の少なくとも一部に対応する第３画像領域の第３画像に基づいて、前記吸い戻し弁の動作速度が適切であるか、適切な速度よりも高いかという前記吸い戻し弁の動作速度の区分を判定する分類器によって前記吸い戻し弁の動作速度の区分を判定し、
前記分類器は、
前記第３画像のサンプル画像を用いて予め機械学習によって生成されている、処理液吐出方法。
【請求項１７】
請求項８から請求項１６のいずれか一つに記載の処理液吐出方法であって、
前記第３工程において、
前記ノズルからの処理液の吐出が停止したとき以後に、前記撮像部は前記ノズルの先端部の流路を時間的に順次に撮像し、
前記第４工程において、
前記撮像部が撮像した複数の原画像を平均または積算して派生画像を生成する工程と、
前記派生画像に基づいて前記少なくとも一つの弁の前記動作速度の適否を判定する工程と
を備える、処理液吐出方法。
【請求項１８】
請求項８から請求項１７のいずれか一つに記載の処理液吐出方法であって、
前記第４工程で判定した前記少なくとも一つ弁の前記動作速度の適否に基づいて、当該動作速度が前記適切な速度になるように、前記第１工程における前記少なくとも一つの弁の動作を調整する第５工程をさらに備える、処理液吐出方法。
【請求項１９】
処理液吐出装置であって、
処理液を吐出するノズルと、
前記ノズルと処理液供給源とを接続し、前記処理液供給源からの処理液を前記ノズルに導く配管と、
前記配管に設けられた少なくとも一つの弁と、
前記ノズルからの処理液の吐出停止の際に、前記少なくとも一つの弁の弁体の移動速度または変形速度たる動作速度を、前記少なくとも一つの弁の動作期間中に変化させる制御部と
を備える、処理液吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理液吐出方法および処理液吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ノズルからフォトレジスト液などの塗布液を基板に供給して塗布被膜を基板上に形成する塗布液供給装置が開示されている。当該装置は、ノズルに接続する塗布液供給配管に設けられた開閉弁（ここではエア作動弁）の開放と閉鎖とを行うことによって、ノズルからの塗布液の供給と停止とを行う。塗布液の塗布処理において、基板上における塗布液の塗布ムラが生じると膜厚が不均一となって後の工程に悪影響を与える。
【０００３】
当該装置では、ノズルが塗布液の供給を行っている状態から、ある閉鎖速度で開閉弁を閉鎖すると、開閉弁の閉鎖速度に応じて徐々に塗布液の吐出幅が細くなってゆき、遂には塗布液がノズル先端と基板との間のある位置で途切れる。この液切れ位置は、開閉弁の閉鎖速度に応じて変位する。
【０００４】
当該装置は、吸い戻し弁が設けられており、この吸い戻し弁の動作によってサックバックを行って、液切れ位置よりも上方の塗布液をノズルに吸い戻す。液切れ位置よりも下方の塗布液は、基板の表面に向かって細糸状となって落下する。また、塗布液の途切れた部分には数滴の液滴が生じて、当該細糸状の塗布液よりも遅れて基板に落下する。
【０００５】
当該装置は、ノズル先端と基板との間における液切れ位置をカメラで撮像して検出し、塗布ムラの生じない範囲に液切れ位置が存在するように開閉弁の閉鎖速度を調節することによって、塗布ムラを防止することを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８２６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、開閉弁の閉鎖期間中においてその閉鎖速度を略一定で制御した場合、その制御は必ずしも最適とは限らない。具体的には、閉鎖速度を塗布ムラが生じない値に決定すれば、その閉鎖速度に応じて閉鎖期間が決定されるので、別途に閉鎖期間を調整することができない。
【０００８】
この閉鎖期間を調整できることは種々の点で望ましい。その一例として、閉鎖期間を短縮できれば、開閉弁の応答性を向上できる。またそもそも閉鎖速度が一定であることが望ましいとは限らない。
【０００９】
そこで本願は、ノズルからの処理液の吐出を適切に停止できるとともに、弁の動作期間を調整可能な処理液吐出方法および処理液吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
処理液吐出方法の第１の態様は、処理液吐出方法であって、配管を介してノズルに供給される処理液を前記ノズルから吐出する第１工程と、前記ノズルからの処理液の吐出停止の際に、前記配管に設けられた少なくとも一つの弁の弁体の移動速度または変形速度たる動作速度を、その動作期間において変化させる第２工程とを備える。
【００１１】
処理液吐出方法の第２の態様は、第１の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記少なくとも一つの弁は前記配管内の流路の開閉を切り替える開閉弁を含み、前記開閉弁を閉じるときの前記動作速度を閉鎖速度と呼ぶと、前記第２工程において、前記動作期間内の第１期間における前記閉鎖速度を、前記動作期間内の前記第１期間よりも後の第２期間における前記閉鎖速度よりも高くなるように、前記開閉弁を制御する。
【００１２】
処理液吐出方法の第３の態様は、第２の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記開閉弁は、駆動機構から供給される気体の圧力に応じて開閉するエア作動弁であり、前記第２工程において、前記気体の圧力に対応する指示値を前記動作期間において段階的に更新させ、前記指示値に基づいて前記駆動機構を制御して、前記動作期間において前記開閉弁の前記閉鎖速度を変化させる。
【００１３】
処理液吐出方法の第４の態様は、第３の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記第２期間における前記指示値の更新回数は前記第１期間における更新回数よりも多い。
【００１４】
処理液吐出方法の第５の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる処理液吐出方法であって、前記少なくとも一つの弁は、駆動機構から供給される気体の圧力に応じて開閉するエア作動弁を含み、前記第２工程において、前記気体の圧力についての目標値である圧力指示値と、前記気体の圧力の測定値との差に対して比例制御、比例積分制御または比例積分微分制御を行って前記駆動機構を制御して、前記動作速度を制御する。
【００１５】
処理液吐出方法の第６の態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかる処理液吐出方法であって、前記少なくとも一つの弁は、処理液の吐出停止の際に前記ノズル内の処理液を吸い戻す吸い戻し弁を含む。
【００１６】
処理液吐出方法の第７の態様は、第１から第６のいずれか一つの態様にかかる処理液吐出方法であって、前記少なくとも一つの弁は、駆動機構から供給される気体の圧力に応じて動作するエア作動弁を含み、前記第２工程において、前記エア作動弁の前記弁体が移動または変形し始めるまでの非動作期間における前記気体の圧力の変化速度が、前記動作期間における前記気体の圧力の変化速度よりも高くなるように、前記駆動機構を制御する。
【００１７】
処理液吐出方法の第８の態様は、第１から第７のいずれか一つの態様にかかる処理液吐出方法であって、前記ノズルからの処理液の吐出の停止の際に、撮像部が前記ノズルの先端部の流路を前記ノズルの吐出方向とは異なる方向から撮像する第３工程と、前記第３工程において前記撮像部が撮像した原画像に基づいて所定の判定処理を行うことにより、前記少なくとも一つ弁の前記動作速度の適否を判定する第４工程とを備える。
【００１８】
処理液吐出方法の第９の態様は、第８の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記少なくとも一つの弁は、前記配管内の流路の開閉を切り替える開閉弁を含み、前記開閉弁を閉じるときの前記動作速度を閉鎖速度と呼ぶと、前記第４工程は、前記原画像のうち前記ノズルの先端部の流路に対応する第１画像領域の第１画像と、当該ノズルの先端から処理液の吐出方向に沿って前方に延在する前記処理液の吐出経路に対応する第２画像領域の第２画像とのそれぞれの画像について、前記第１画像と前記第２画像とのそれぞれにおける前記処理液の像の面積に応じた所定の第１特徴量を算出する工程と、前記第１画像の前記第１特徴量と前記第２画像の前記第１特徴量に所定の第１判定規則を適用することによって前記閉鎖速度が適切であるか、適切な速度よりも高いか低いかという前記閉鎖速度の区分を判定する工程とを備える。
【００１９】
処理液吐出方法の第１０の態様は、第９の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記第１判定規則は、前記ノズルの先端部の流路が液密状態でなければ前記開閉弁の前記閉鎖速度が前記適切な速度よりも高いと判定し、前記ノズルの先端部の流路が液密状態であって、かつ、前記吐出経路に前記処理液が存在していれば、前記閉鎖速度が前記適切な速度よりも低いと判定する規則である。
【００２０】
処理液吐出方法の第１１の態様は、第８の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記少なくとも一つの弁は、前記配管内の流路の開閉を切り替える開閉弁を含み、前記開閉弁を閉じるときの前記動作速度を閉鎖速度と呼ぶと、前記第４工程において、前記原画像のうち前記ノズルの先端部の流路および当該ノズルの先端から処理液の吐出方向に沿って前方に延在する前記処理液の吐出経路の画像に基づいて、前記閉鎖速度が適切であるか、適切な速度よりも高いか低いかという前記閉鎖速度の区分を判定する分類器によって前記閉鎖速度の区分を判定し、前記分類器は、前記原画像のうち前記ノズルの先端部の流路および前記吐出経路の画像のサンプル画像を用いて予め機械学習によって生成されている。
【００２１】
処理液吐出方法の第１２の態様は、第１１の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記第４工程において、前記原画像のうち前記ノズルの先端部の流路に対応する第１画像領域の第１画像と、前記吐出経路に対応する第２画像領域の第２画像とのそれぞれの画像に基づいて前記開閉弁の前記閉鎖速度の前記区分を判定し、前記分類器は、前記第１画像と、前記第２画像とのそれぞれのサンプル画像を用いて、予め機械学習によって生成されている。
【００２２】
処理液吐出方法の第１３の態様は、第９、第１０または第１２の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記処理液の吐出方向の下流側における前記第１画像領域の端部は、前記ノズルの先端から前記処理液の吐出方向の上流側に離れている。
【００２３】
処理液吐出方法の第１４の態様は、第８から第１３のいずれか一つの態様にかかる処理液吐出方法であって、前記少なくとも一つの弁は、処理液の吐出停止の際に前記ノズル内の処理液を吸い戻して前記処理液の端面位置を前記ノズルの先端から遠ざける吸い戻し弁を含み、前記第４工程は、前記原画像のうち前記処理液の前記端面位置と前記ノズルの先端との間の流路の少なくとも一部に対応する第３画像領域の第３画像について、前記処理液の像の面積に応じた所定の第２特徴量を算出する工程と、前記第３画像の前記第２特徴量に所定の第２判定規則を適用することによって前記吸い戻し弁の前記動作速度が適切か、適切な速度よりも高いかの前記動作速度の区分を判定する工程とを備える。
【００２４】
処理液吐出方法の第１５の態様は、第１４の態様にかかる処理液吐出方法であって、前記第２判定規則は、前記処理液の前記端面位置と前記ノズルの先端との間の流路の少なくとも一部に処理液が残存していれば前記吸い戻し弁の前記動作速度が前記適切な速度よりも高いと判定する。
【００２５】
処理液吐出方法の第１６の態様は、第８から第１３のいずれか一つの態様にかかる処理液吐出方法であって、前記少なくとも一つの弁は、処理液の吐出停止の際に前記ノズル内の処理液を吸い戻して前記処理液の端面位置を前記ノズルの先端から遠ざける吸い戻し弁を含み、前記第４工程において、前記原画像のうち前記処理液の前記端面位置と前記ノズルの先端との間の流路の少なくとも一部に対応する第３画像領域の第３画像に基づいて、前記吸い戻し弁の動作速度が適切であるか、適切な速度よりも高いかという前記吸い戻し弁の動作速度の区分を判定する分類器によって前記吸い戻し弁の動作速度の区分を判定し、前記分類器は、前記第３画像のサンプル画像を用いて予め機械学習によって生成されている。
【００２６】
処理液吐出方法の第１７の態様は、第８から第１６のいずれか一つの態様にかかる記載の処理液吐出方法であって、前記第３工程において、前記ノズルからの処理液の吐出が停止したとき以後に、前記撮像部は前記ノズルの先端部の流路を時間的に順次に撮像し、前記第４工程において、前記撮像部が撮像した複数の原画像を平均または積算して派生画像を生成する工程と、前記派生画像に基づいて前記少なくとも一つの弁の前記動作速度の適否を判定する工程とを備える。
【００２７】
処理液吐出方法の第１８の態様は、第８から第１７のいずれか一つの態様にかかる処理液吐出方法であって、前記第４工程で判定した前記少なくとも一つ弁の前記動作速度の適否に基づいて、当該動作速度が前記適切な速度になるように、前記第１工程における前記少なくとも一つの弁の動作を調整する第５工程をさらに備える。
【００２８】
処理液吐出装置の第１９の態様は、処理液吐出装置であって、処理液を吐出するノズルと、前記ノズルと処理液供給源とを接続し、前記処理液供給源からの処理液を前記ノズルに導く配管と、前記配管に設けられた少なくとも一つの弁と、前記ノズルからの処理液の吐出停止の際に、前記少なくとも一つの弁の弁体の移動速度または変形速度たる動作速度を、前記少なくとも一つの弁の動作期間中に変化させる制御部とを備える。
【発明の効果】
【００２９】
処理液吐出方法の第１の態様および処理液吐出装置の第１９の態様によれば、吐出停止時のノズル先端状態を良好にしつつ、別途に動作期間を調整できる。
【００３０】
処理液吐出方法の第２の態様によれば、吐出停止時のノズル先端状態に影響を与えやすい第２期間の閉鎖速度を、そのノズル先端状態が良好となるように設定できる。また第１期間における閉鎖速度を第２期間よりも高くしているので、動作期間を短縮できる。言い換えれば、ノズル先端状態を良好にしつつ開閉弁の応答性を向上できる。
【００３１】
処理液吐出方法の第３の態様によれば、動作速度を簡単に制御できる。
【００３２】
処理液吐出方法の第４および第５の態様によれば、吐出停止時のノズル先端状態に影響を与えやすい第２期間において、より細かく気体の圧力の変化速度、ひいては開閉弁の閉鎖速度を調整できる。
【００３３】
処理液吐出方法の第６の態様によれば、動作速度を変化させることにより、良好なノズル先端状態の実現し資する。
【００３４】
処理液吐出方法の第７の態様によれば、弁の制御開始から弁の動作終了までの弁制御期間を短縮できる。言い換えれば、弁の応答性を向上できる。
【００３５】
処理液吐出方法の第８の態様によれば、原画像には、弁の動作速度に応じたノズル先端状態の変動が写る。このような原画像に基づいて動作速度の適否を判定するので、高い判定精度で動作速度の適否を判定できる。
【００３６】
処理液吐出方法の第９および第１０の態様によれば、第１画像および第２画像には、開閉弁の閉鎖速度に応じたノズル先端状態の変動が写る。このような第１画像と第２画像とについて個別に処理液の像の存在を検出して開閉弁の閉鎖速度の区分を判定するので、高い判定精度で閉鎖速度の区分を判定できる。
【００３７】
処理液吐出方法の第１１の態様によれば、ノズルの先端部の流路および吐出経路の画像には、開閉弁の閉鎖速度に応じたノズル先端状態の変動が写る。このような画像を用いた学習によって閉鎖速度の区分を判定しているので、判定の精度が高い。
【００３８】
処理液吐出方法の第１２の態様によれば、第１画像および第２画像には、開閉弁の閉鎖速度に応じたノズル先端状態の変動が写る。分類器は、このような第１画像と第２画像との画像毎に、画像と開閉弁の閉鎖速度の区分との関係を学習できるので、分類器による判定精度を向上できる。
【００３９】
処理液吐出方法の第１３の態様によれば、吐出方向の下流側における第１画像領域の端部からノズルの先端にわたる画像領域の画像を開閉弁の閉鎖速度の区分の判定に使用しない。当該画像領域は、処理液の存在と、開閉弁の閉鎖速度との関係を特定しにくい領域である。このため、判定の精度をさらに向上でき得る。
【００４０】
処理液吐出方法の第１４の態様によれば、第３画像には、吸い戻し弁の動作速度に応じたノズル先端状態の変動が写る。このような第３画像内の処理液の存在に基づいて、吸い戻し弁の動作速度の区分を判定するので、適切に動作速度の区分を判定できる。
【００４１】
処理液吐出方法の第１５の態様によれば、適切に動作速度の区分を判定できる。
【００４２】
処理液吐出方法の第１６の態様によれば、第３画像には、吸い戻し弁の動作速度に応じたノズル先端状態の変動が写る。このような第３画像を用いた学習によって動作速度の区分を判定しているので、判定の精度が高い。
【００４３】
処理液吐出方法の第１７の態様によれば、派生画像には、処理液の存在態様の時間的な変化が含まれるので、判定精度を向上できる。
【００４４】
処理液吐出方法の第１８の態様によれば、弁の動作速度を適切な値に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】基板処理装置の構成の一例を概略的に示す概略平面図である。
【図２】基板処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。
【図３】開閉弁の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図４】吸い戻し弁の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図５】吐出停止時のノズル先端状態と閉鎖速度との関係の一例を示す図である。
【図６】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図７】圧力設定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図９】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図１０】圧力設定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図１２】制御部の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１３】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図１４】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図１５】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図１６】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図１７】圧力指示値と圧力の測定値との一例を示すグラフである。
【図１８】基板処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。
【図１９】基板処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。
【図２０】制御部の内部構成の一例を概略的に示す図である。
【図２１】基板処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。
【図２２】吐出停止時のノズル先端状態と開閉弁の閉鎖速度の区分との関係の一例を表形式で示す図である。
【図２３】制御部の内部構成の一例を概略的に示す図である。
【図２４】基板処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。
【図２５】吐出停止時のノズル先端状態と開閉弁の閉鎖速度の区分との関係の一例を表形式で示す図である。
【図２６】ニューラルネットワークのモデルの一例を示す模式図である。
【図２７】吐出停止時のノズル先端状態と吸い戻し弁の動作速度の区分との関係の一例を表形式で示す図である。
【図２８】基板処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。
【図２９】制御部の他の実施形態の構成例を模式的に示す図である。
【図３０】制御部のさらに他の実施形態の構成例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、図面を参照しながら、実施の形態について説明する。以下の実施の形態は、基板処理装置の一例であり、基板処理装置の技術的範囲を限定する事例ではない。また、以下に参照する各図では、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。また、各図では、同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付され、下記説明では重複説明が省略される。上下方向は鉛直方向であり、スピンチャックに対して基板側が上である。
【００４７】
第１の実施の形態．
＜１．基板処理装置１００の構成＞
基板処理装置１００の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、基板処理装置１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理装置１００は基板処理ユニット１を備える。
【００４８】
基板処理装置１００は、半導体ウェハ等の複数枚の基板Ｗを処理するシステムである。基板Ｗの表面形状は略円形である。基板処理装置１００は、複数の基板処理ユニット１を備えている。基板処理装置１００は、各基板処理ユニット１において、基板Ｗを、一枚ずつ、連続して処理することができるとともに、複数の基板処理ユニット１によって、複数の基板Ｗを並行して処理することもできる。
【００４９】
基板処理装置１００は、並設された複数のセル（処理ブロック）、具体的には、インデクサセル１１０および処理セル１２０と、当該複数のセル１１０，１２０が備える各動作機構等を制御する制御部１３０と、を備える。
【００５０】
＜インデクサセル１１０＞
インデクサセル１１０は、装置外から受け取った未処理の基板Ｗを処理セル１２０に渡すとともに、処理セル１２０から受け取った処理済みの基板Ｗを装置外に搬出するためのセルである。インデクサセル１１０は、複数のキャリアＣ１を載置するキャリアステージ１１１と、各キャリアＣ１に対する基板Ｗの搬出入を行う基板搬送装置（移載ロボット）ＩＲと、を備える。
【００５１】
キャリアステージ１１１に対しては、複数の未処理の基板Ｗを収納したキャリアＣ１が、装置外部から、ＯＨＴ(Overhead Hoist Transfer)等によって搬入されて載置される。未処理の基板Ｗは、キャリアＣ１から１枚ずつ取り出されて装置内で処理され、装置内での処理が終了した処理済みの基板Ｗは、再びキャリアＣ１に収納される。処理済みの基板Ｗを収納したキャリアＣ１は、ＯＨＴ等によって装置外部に搬出される。このように、キャリアステージ１１１は、未処理の基板Ｗおよび処理済みの基板Ｗを集積する基板集積部として機能する。なお、キャリアＣ１の形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(Front Opening Unified Pod)であってもよいし、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや、収納された基板Ｗが外気と接するＯＣ(Open Cassette)であってもよい。
【００５２】
移載ロボットＩＲは、基板Ｗを下方から支持することによって、基板Ｗを水平姿勢（基板Ｗの主面が水平な姿勢）で保持可能な複数のハンド（例えば、４つ）と、複数のハンドをそれぞれ移動する複数アームを備える。移載ロボットＩＲは、キャリアステージ１１１に載置されたキャリアＣ１から未処理の基板Ｗを取り出して、当該取り出した基板Ｗを、基板受渡位置Ｐにおいて搬送ロボットＣＲ（後述する）に渡す。また、移載ロボットＩＲは、基板受渡位置Ｐにおいて搬送ロボットＣＲから処理済みの基板Ｗを受け取って、当該受け取った基板Ｗを、キャリアステージ１１１上に載置されたキャリアＣ１に収納する。移載ロボットＩＲは複数のハンドを同時に使用して基板Ｗの受渡しを行うことができる。
【００５３】
＜処理セル１２０＞
処理セル１２０は、基板Ｗに処理を行うためのセルである。処理セル１２０は、複数の基板処理ユニット１と、当該複数の基板処理ユニット１に対する基板Ｗの搬出入を行う搬送ロボットＣＲと、を備える。搬送ロボットＣＲと制御部１３０とは、基板搬送装置である。ここでは、複数個（例えば、３個）の基板処理ユニット１が鉛直方向に積層されて、１個の基板処理装置群１０を構成している。そして、複数個（図示の例では、４個）の基板処理装置群１０が、搬送ロボットＣＲを取り囲むようにクラスタ状（房状）に設置される。したがって、複数の基板処理ユニット１は、搬送ロボットＣＲの周囲にそれぞれ配置される。基板処理ユニット１は、不図示のスピンチャックの上側（鉛直方向の上側）に配置された基板をスピンチャックよって着脱可能に保持し、所定の回転軸を中心にスピンチャックを回転させながら、基板に対して所定の処理（例えば、薬液処理、リンス処理、若しくは乾燥処理など）を行う。
【００５４】
搬送ロボットＣＲは、基板Ｗを片持ち支持しながら搬送するロボットである。搬送ロボットＣＲは、指定された基板処理ユニット１から処理済みの基板Ｗを取り出して、当該取り出した基板Ｗを、基板受渡位置Ｐにおいて移載ロボットＩＲに渡す。また、搬送ロボットＣＲは、基板受渡位置Ｐにおいて移載ロボットＩＲから未処理の基板Ｗを受け取って、当該受け取った基板Ｗを、指定された基板処理ユニット１に搬送する。搬送ロボットＣＲも移載ロボットＩＲと同様に複数（例えば、４つ）のハンドと、複数のハンドをそれぞれ移動する複数のアームを備えている。搬送ロボットＣＲは、複数のハンドを同時に使用して基板Ｗの搬送を行うことができる。
【００５５】
各基板処理ユニット１は、内部に処理空間を形成するチャンバー（「筐体」）１２１を備える。筐体１２１には、搬送ロボットが筐体１２１の内部にそのハンドを挿入するための搬出入口１２２が形成されている。搬出入口１２２には、制御部１３０の制御に基づいて開閉可能なシャッター（図示省略）が設けられている。シャッターは、基板Ｗの筐体１２１内への搬出入時に開かれ、基板Ｗの処理中は閉じられる。基板処理ユニット１は、搬送ロボットが配置されている空間に、この搬出入口を対向させるようにして配置される。基板処理ユニット１の具体的な構成については、後に説明する。
【００５６】
＜制御部１３０＞
制御部１３０は、移載ロボットＩＲ、搬送ロボットＣＲ、および、一群の基板処理ユニット１の各々の動作を制御する。制御部１３０のハードウエアとしての構成は、一般的なコンピュータと同様のものを採用できる。すなわち、制御部１３０は、例えば、各種演算処理を行うＣＰＵ１１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１６２、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ１６３およびプログラムＰＧおよびデータなどを記憶しておく磁気ディスク１６１をバスライン２９に電気的に接続して構成されている。バスライン２９には、液晶パネルなどの表示部１５１およびキーボードなどの入力部１５２も電気的に接続されている。磁気ディスク１６１には、基板Ｗの処理内容および処理手順を規定するレシピ（不図示）なども記憶されている。
【００５７】
制御部１３０において、プログラムＰＧに記述された手順に従って主制御部としてのＣＰＵ１１が演算処理を行うことにより、基板処理装置１００の各部を制御する各種の機能部が実現される。具体的には、ＣＰＵ１１は、例えば、後述の圧力設定部１２および制御信号生成部１３などの各機能部として動作する。もっとも、制御部１３０において実現される一部あるいは全部の機能部は、専用の論理回路などでハードウエア的に実現されてもよい。
【００５８】
＜２．基板処理ユニット１の構成＞
図２は、基板処理ユニット（「処理液吐出装置」）１の構成の一例を概略的に示す図である。基板処理ユニット１は、例えば、平面内で回転している基板Ｗの一主面（上面ともいう）上に処理液Ｌ１を供給することで、基板Ｗの上面に対して各種処理を施すことができる。処理液Ｌ１としては、例えば、純水が用いられる。なお処理液Ｌ１は純水に限らず、炭酸水、イオン水、オゾン水または還元水（水素水）などの機能水であってもよい。あるいは、処理液Ｌ１はアンモニア水、アンモニア水と過酸化水素水との混合液、塩酸と過酸化水素水との混合液、フッ酸、硫酸と過酸化水素水との混合液、昇華性物質と溶剤との混合液、またはイソプロピルアルコールなどの薬液であってもよい。
【００５９】
図２で示されるように、基板処理ユニット１は、例えば、保持した基板Ｗを回転させつつ処理液Ｌ１を用いて基板Ｗに対する処理を行う処理部２００と、処理部２００に処理液Ｌ１を供給する処理液供給部７と、制御部１３０と、を備えている。
【００６０】
＜２−１．処理部２００＞
処理部２００は、スピンチャック２２１と、ノズル２５１とを筐体１２１内に備えている。処理部２００は、基板Ｗをスピンチャック（「回転保持機構」）２２１によって下方から保持しつつ、所定の回転軸を中心に回転させる。処理部２００は、当該基板Ｗの上面にノズル２５１から処理液Ｌ１を供給して基板Ｗに対して処理を行う。
【００６１】
スピンチャック２２１は、略水平な主面を有する円板状のスピンベースと、スピンベースの中心を通って鉛直方向に延在する回転軸を中心にスピンベースを回転させる回転機構とを備えている。スピンベースの周縁部には、基板Ｗの周縁を着脱可能に保持する複数の保持ピンが立設されている。スピンチャック２２１は、複数の保持ピンで基板Ｗの周縁部を保持することにより、スピンベースの上面と基板Ｗの下面とが対向するように基板Ｗを略水平姿勢で保持する。保持された基板Ｗの中心は、スピンベースの回転軸上に位置する。スピンチャック２２１は、この状態でスピンベースを回転軸を中心に回転させることにより、基板Ｗを当該回転軸を中心に回転させる。
【００６２】
ノズル２５１は、スピンチャック２２１に保持された基板Ｗの上方に配置されており、処理液供給部７から処理液Ｌ１を供給される。ノズル２５１は、供給された処理液Ｌ１をスピンチャック２２１により回転されている基板Ｗの上面に吐出する。基板Ｗの上面は、処理液Ｌ１によって処理される。
【００６３】
ノズル２５１は所定の移動機構（不図示）によって処理位置と待避位置との間で往復移動する。処理位置は図２に例示するように、ノズル２５１が、スピンチャック２２１に保持された基板Ｗと鉛直方向で対向する位置であり、待避位置は、ノズル２５１が、スピンチャック２２１によって保持された基板Ｗと鉛直方向で対向しない位置である。基板Ｗの処理部２００への搬入搬出は、ノズル２５１が待避位置で停止した状態で、搬送ロボットＣＲにより行われる。処理部２００に搬入された基板Ｗは、スピンチャック２２１により着脱自在に保持される。
【００６４】
＜２−２．処理液供給部７＞
処理液供給部７は開閉弁７１と吸い戻し弁７２と配管７３と駆動機構７４，７５とを備えている。配管７３は処理液供給源７６とノズル２５１とを接続し、処理液供給源７６が供給する処理液Ｌ１をノズル２５１に導く。
【００６５】
開閉弁７１は配管７３の経路途中に設けられ、配管７３内の流路の開閉を切り替える。図２の例では、開閉弁７１は、駆動機構７４から供給された所定の気体Ｈ１の圧力に応じて開閉動作を行うエア作動弁である。例えば開閉弁７１は気体Ｈ１が供給された状態で配管７３内の流路を開き、気体Ｈ１が排出された状態で配管７３内の流路を閉じるノーマリクローズタイプのエア作動弁である。
【００６６】
図３は、開閉弁７１の構成の一例を概略的に示す断面図である。この開閉弁７１は容器部Ｂｘ１と弁箱部Ｖｘ１と仕切り部Ｐｘ１とを有しており、容器部Ｂｘ１および仕切り部Ｐｘ１は駆動空間７１ａを形成し、弁箱部Ｖｘ１および仕切り部Ｐｘ１は流路空間７１ｂを形成している。仕切り部Ｐｘ１は駆動空間７１ａおよび流路空間７１ｂを仕切る部材である。
【００６７】
容器部Ｂｘ１内には、駆動空間７１ａを弾性空間７１ａ１と気体供給空間７１ａ２とに仕切る仕切り板７１２が設けられている。弾性空間７１ａ１内には、仕切り板７１２を流路空間７１ｂ側に押圧する弾性体７１３が設けられる。弾性体７１３は例えば板バネである。またこの仕切り板７１２は弾性体７１３の押圧方向において摺動可能に設けられる。
【００６８】
仕切り板７１２は連結部７１４の一端に連結されている。この連結部７１４は例えば棒状の形状を有しており、仕切り部Ｐｘ１を摺動可能に貫通する。連結部７１４の他端は流路空間７１ｂにおいて弁体７１１に連結されている。流路空間７１ｂは配管７３の流路に連通する空間であり、配管７３の流路の一部を形成している。
【００６９】
気体供給空間７１ａ２には、後述の駆動機構７４から気体Ｈ１が供給される。気体供給空間７１ａ２内の気体Ｈ１の圧力（以下、供給圧力と称呼する）が基準値ＰＬ１よりも高くなると、仕切り板７１２が弾性体７１３側に移動し始める。仕切り板７１２は気体Ｈ１の供給圧力の増大に伴ってさらに弾性体７１３側に移動し、この供給圧力に応じた位置で停止する。ただし、気体Ｈ１の供給圧力が基準値ＰＨ１よりも高くなると、弾性体７１３は実質的にこれ以上弾性変形せずに、仕切り板７１２はこれ以上移動しない。あるいは、弾性空間７１ａ１内にストッパが設けられる場合には、気体Ｈ１の供給圧力が基準値ＰＨ１に一致したときに、仕切り板７１２が当該ストッパに当接する。基準値ＰＨ１は当然に基準値ＰＬ１よりも高い。
【００７０】
弁体７１１は連結部７１４を介して仕切り板７１２に連結されているので、仕切り板７１２の移動に応じて駆動空間７１ａ側に移動する。この移動により、流路空間７１ｂにおいて開閉弁７１を貫通する流路が開く。つまり、弁箱部Ｖｘ１に形成された弁座７１６の開口部を開く。ここでは供給圧力が基準値ＰＨ１よりも高くなると、弁体７１１が十分に流路を開くものとする。
【００７１】
逆に、気体供給空間７１ａ２内の気体Ｈ１が駆動機構７４によって排出されて、その供給圧力が基準値ＰＨ１を下回ると、仕切り板７１２および弁体７１１が開閉弁７１を閉じる方向に移動し始める。そしてその供給圧力が基準値ＰＬ１を下回ると、弁体７１１が元の位置に戻り、弁座７１６の開口部を塞ぐ。つまり開閉弁７１を閉じる。
【００７２】
駆動機構７４は開閉弁７１を駆動する。駆動機構７４は例えば電空レギュレータであって、給気用の電磁弁７４１と排気用の電磁弁７４２とを有している。電磁弁７４１は配管７４３の経路途中に設けられ、配管７４３内の流路の開閉を切り替える。配管７４３は気体供給源７４５と開閉弁７１の気体供給空間７１ａ２とを接続する配管である。電磁弁７４１が開くことにより、気体供給源７４５からの気体Ｈ１が開閉弁７１の気体供給空間７１ａ２に供給される。これにより、気体供給空間７１ａ２内の気体Ｈ１の供給圧力が増大する。気体供給源７４５は、例えば、高圧の気体Ｈ１を格納するボンベと、該ボンベから導出される高圧の気体Ｈ１の圧力を一定値まで下げるバルブ（圧力レギュレーターともいう）と、を有する。気体供給源７４５は基板処理装置１００の外部に設けられてもよい。
【００７３】
電磁弁７４２は配管７４４の経路途中に設けられ、配管７４４内の流路の開閉を切り替える。配管７４４の一端は、電磁弁７４１と開閉弁７１との間において配管７４３に接続されており、他端は不図示の排気部に接続されている。電磁弁７４２が開くことにより、開閉弁７１の気体供給空間７１ａ２内の気体Ｈ１が配管７４３の一部および配管７４４を流れて排気部に排出される。これによって、気体供給空間７１ａ２内の気体Ｈ１の供給圧力が低下する。
【００７４】
電磁弁７４１，７４２の開閉は制御部１３０によって制御される。図２の例では、基板処理ユニット１には制御ボード１４０が設けられている。制御ボード１４０は、電磁弁７４１を駆動する駆動回路と、電磁弁７４２を駆動する駆動回路とを有している。制御部１３０は電磁弁７４１，７４２の開閉を適切なデューティで制御するための制御信号を制御ボード１４０に出力する。制御ボード１４０は当該制御信号に基づいて電磁弁７４１，７４２に駆動電流を流す。電磁弁７４１，７４２がそれぞれ適切なデューティで開閉することにより、駆動機構７４は所望の供給圧力で気体Ｈ１を開閉弁７１の気体供給空間７１ａ２に供給することができる。
【００７５】
図２の例では、基板処理ユニット１には圧力センサ７４６が設けられている。この圧力センサ７４６は、電磁弁７４１と開閉弁７１との間において配管７４３内の気体Ｈ１の圧力を測定し、その測定値Ｐｍ１を制御部１３０に出力する。例えば圧力センサ７４６はダイヤフラムと感圧素子とを有しており、気体Ｈ１の圧力に応じたダイヤフラムの変形を感圧素子が検出することで、気体Ｈ１の圧力を測定する。電磁弁７４１と開閉弁７１との間のおける配管７４３内の気体Ｈ１の圧力は理想的には気体供給空間７１ａ２内の気体Ｈ１の供給圧力と等しいので、測定値Ｐｍ１は気体Ｈ１の供給圧力を示すといえる。制御部１３０はこの測定値Ｐｍ１が目標値に近づくように、電磁弁７４１，７４２の開閉を制御する。
【００７６】
開閉弁７１の弁体７１１の位置は上述のように気体Ｈ１の供給圧力の大きさに依存するので、気体Ｈ１の供給圧力の変化速度を制御することで、開閉弁７１の動作速度（開閉速度とも呼ばれる）を制御することができる。
【００７７】
吸い戻し弁７２は開閉弁７１とノズル２５１との間において配管７３の経路途中に設けられている。吸い戻し弁７２は処理液Ｌ１の吐出停止の際に、ノズル２５１内の処理液Ｌ１を吸い戻し弁７２側に移動させる（吸い戻す）。これにより、ノズル２５１内の処理液Ｌ１の端面位置がノズル２５１の先端２５２から遠ざかる。図２の例では、吸い戻し弁７２は、駆動機構７５から供給された所定の気体Ｈ２の圧力に応じて吸い戻し動作を行うエア作動弁である。例えば吸い戻し弁７２は気体Ｈ２が排出された状態で処理液Ｌ１が吸い戻されている状態となるタイプのエア作動弁である。なお気体Ｈ２は気体Ｈ１と同じであってもよい。
【００７８】
図４は、吸い戻し弁７２の構成の一例を概略的に示す断面図である。この吸い戻し弁７２は容器部Ｂｘ２と弁箱部Ｖｘ２と仕切り部Ｐｘ２とを有しており、容器部Ｂｘ２および仕切り部Ｐｘ２は駆動空間７２ａを形成し、弁箱部Ｖｘ２および仕切り部Ｐｘ２は弁箱空間７２ｂを形成している。仕切り部Ｐｘ２は駆動空間７２ａおよび弁箱空間７２ｂを仕切る部材である。
【００７９】
容器部Ｂｘ２内には、駆動空間７２ａを弾性空間７２ａ１と気体供給空間７２ａ２とに区切る仕切り板７２２が設けられている。弾性空間７２ａ１内には、仕切り板７２２を気体供給空間７２ａ２側に押圧する弾性体７２３が設けられている。弾性体７２３は例えば板バネである。またこの仕切り板７２２は弾性体７２３の押圧方向において摺動可能に設けられる。
【００８０】
仕切り板７２２は連結部７２４の一端に連結されている。連結部７２４は例えば棒状の形状を有しており、仕切り部Ｐｘ２を摺動可能に貫通している。連結部７２４の他端は弁箱空間７２ｂにおいて弁体７２１に連結されている。弁体７２１は弁箱空間７２ｂを非流路空間７２ｂ１と流路空間７２ｂ２とに仕切る仕切り板としても機能する。流路空間７２ｂ２は配管７３の流路に連通しており、配管７３の流路の一部として機能する。また弁体７２１は仕切り板７２２の移動に伴って変形可能であり、流路空間７２ｂ２の体積が弁体７２１の変形に応じて変化する。
【００８１】
気体供給空間７２ａ２には、後述の駆動機構７５から気体Ｈ２が供給される。気体供給空間７２ａ２内の気体Ｈ２の圧力（以下、供給圧力と称呼する）が基準値ＰＬ１よりも高くなると、仕切り板７２２が弾性体７２３側に移動し始める。仕切り板７２２は気体Ｈ２の供給圧力の増大に伴ってさらに弾性体７２３側に移動し、この供給圧力に応じた位置で停止する。ただし、気体Ｈ２の供給圧力が基準値ＰＨ２よりも高くなると、弾性体７２３は実質的にこれ以上弾性変形せずに、仕切り板７２２はこれ以上移動しない。あるいは、弾性空間７２ａ１内にストッパが設けられる場合には、気体Ｈ２の供給圧力が基準値ＰＨ２に一致したときに、仕切り板７２２が当該ストッパに当接する。基準値ＰＨ２は当然に基準値ＰＬ２よりも高い。
【００８２】
弁体７２１は連結部７２４を介して仕切り板７２２に連結されているので、仕切り板７２２の移動に伴って変形する。より具体的には、弁体７２１は流路空間７２ｂ２の体積を低下するように変形する。ここでは、気体Ｈ２の供給圧力が基準値ＰＨ２を超えると弁体７２１の変形が実質的に終了する。
【００８３】
逆に、気体供給空間７２ａ２内の気体Ｈ２が駆動機構７５によって排出されて、その供給圧力が基準値ＰＨ２を下回ると、仕切り板７２２が気体供給空間７２ａ２側に移動し始める。これに伴って、流路空間７２ｂ２の体積が増大する方向に弁体７２１が変形し始める。これにより、吸い戻し弁７２内の流路の体積が増大する。そして気体Ｈ２の供給圧力が基準値ＰＬ２を下回ると、弁体７２１が元の形状に戻る。この流路体積の増大により、吸い戻し弁７２とノズル２５１との間の処理液Ｌ１が吸い戻し弁７２側に吸い戻される（吸い戻し動作）。
【００８４】
駆動機構７５は吸い戻し弁７２を駆動する。駆動機構７５は例えば電空レギュレータであって、給気用の電磁弁７５１と排気用の７５２と有している。電磁弁７５１は配管７５３の経路途中に設けられ、配管７５３内の流路の開閉を切り替える。配管７５３は気体供給源７５５と吸い戻し弁７２の気体供給空間７２ａ２とを接続する配管である。電磁弁７５１が開くことにより、気体供給源７５５からの気体Ｈ２が吸い戻し弁７２の気体供給空間７２ａ２に供給される。これにより、気体供給空間７２ａ２内の気体Ｈ２の供給圧力が増大する。気体供給源７５５は、例えば、高圧の気体Ｈ２を格納するボンベと、該ボンベから導出される高圧の気体Ｈ２の圧力を一定値まで下げるバルブ（圧力レギュレーターともいう）と、を有する。気体供給源７５５は基板処理装置１００の外部に設けられてもよい。
【００８５】
電磁弁７５２は配管７５４の経路途中に設けられ、配管７５４内の流路の開閉を切り替える。配管７５４の一端は、電磁弁７５１と吸い戻し弁７２との間において配管７５３に接続されており、他端は不図示の排気部に接続されている。電磁弁７５２が開くことにより、吸い戻し弁７２の気体供給空間７２ａ２内の気体Ｈ２が配管７５３の一部および配管７５４を流れて排気部に排出される。これによって、気体供給空間７２ａ２内の気体Ｈ２の供給圧力が低下する。
【００８６】
電磁弁７５１，７５２の開閉は制御部１３０によって制御される。具体的には、制御ボード１４０は、電磁弁７５１を駆動する駆動回路と、電磁弁７５２を駆動する駆動回路とを更に有している。制御部１３０は電磁弁７５１，７５２の開閉を適切なデューティで制御するための制御信号を制御ボード１４０に出力する。制御ボード１４０は当該制御信号に基づいて電磁弁７５１，７５２に駆動電流を流す。電磁弁７５１，７５２がそれぞれ適切なデューティで開閉することにより、駆動機構７５は所望の供給圧力で気体Ｈ２を吸い戻し弁７２の気体供給空間７２ａ２に供給することができる。
【００８７】
図２の例では、基板処理ユニット１には圧力センサ７５６が設けられている。この圧力センサ７５６は、電磁弁７５１と吸い戻し弁７２との間において配管７５３内の気体Ｈ２の圧力を測定し、その測定値Ｐｍ２を制御部１３０に出力する。圧力センサ７５６の構成の一例は圧力センサ７４６と同様である。電磁弁７５１と吸い戻し弁７２との間における配管７５３内の気体Ｈ２の圧力は理想的には気体供給空間７２ａ２内の気体Ｈ２の供給圧力と等しいので、測定値Ｐｍ２は気体Ｈ２の供給圧力を示すといえる。制御部１３０はこの測定値Ｐｍ２が目標値に近づくように、電磁弁７５１，７５２の開閉を制御する。
【００８８】
吸い戻し弁７２の弁体７２１の変形の程度は上述のように気体Ｈ２の供給圧力の大きさに依存するので、気体Ｈ２の供給圧力の変化速度を制御することで、吸い戻し弁７２の動作速度を制御することができる。例えば、気体Ｈ２の供給圧力の低下速度を制御することで、吸い戻し動作における吸い戻し弁７２の動作速度を制御することができる。
【００８９】
＜３．基板処理ユニットの動作の概要＞
次に基板処理ユニット１の全体的な動作の一例を簡単に説明する。まず制御部１３０は筐体１２１のシャッター（不図示）を開き、搬送ロボットＣＲを制御して基板Ｗを筐体１２１の内部に搬入させ、基板Ｗをスピンチャック２２１の上に載置させる。次に制御部１３０は搬送ロボットＣＲを制御して搬送ロボットＣＲのハンドを筐体１２１の内部から引き抜かせ、シャッターを閉じる。これにより、基板Ｗの搬入動作が終了する。
【００９０】
次に制御部１３０はスピンチャック２２１を回転させ、また駆動機構７４を制御して開閉弁７１を開く。これにより、処理液供給源７６から処理液Ｌ１が配管７３の内部を流れてノズル２５１から基板Ｗの上面に吐出される。基板Ｗの上面に着液した処理液Ｌ１は回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面で広がり、基板Ｗの周縁から飛散される。処理液Ｌ１が基板Ｗの上面に作用することにより、基板Ｗに対する処理が行われる。
【００９１】
十分な処理時間が経過すると、制御部１３０は駆動機構７４を制御して開閉弁７１を閉じるとともに、駆動機構７５を制御して吸い戻し弁７２に吸い戻し動作を行わせる。これにより、ノズル２５１からの処理液Ｌ１の吐出が停止する。また吸い戻し動作が行われることで、ノズル２５１の内部において処理液Ｌ１が吸い戻し弁７２側に移動する。これにより、処理液Ｌ１の液垂れ（液滴の落下）が生じる可能性を低下することができる。処理液Ｌ１の吐出停止により、基板Ｗに対する処理が実質的に終了する。その後、他の処理、例えば乾燥処理等が適宜に行われてもよい。例えば基板Ｗの回転速度を増大させて、基板Ｗの上面における処理液を外側に飛散させることによって、基板Ｗを乾燥させてもよい。
【００９２】
＜３−１．弁の動作速度とノズルの先端部の処理液の状態＞
ところで、処理液Ｌ１の吐出停止時における開閉弁７１および吸い戻し弁７２の動作速度が不適切である場合には、処理液Ｌ１の吐出が適切に停止しない。例えば処理液Ｌ１が液滴状態でノズル２５１の先端２５２から落下することがある。この場合、吐出停止時のノズル２５１の先端部の処理液Ｌ１の状態（以下、ノズル先端状態と称呼する）は良好とはいえない。なおここでいう動作速度とは、弁体７１１の移動速度または弁体７２１の変形速度と把握することができる。また以下では、処理液Ｌ１の吐出停止時の開閉弁７１の動作速度を閉鎖速度とも称呼する。
【００９３】
吐出停止時のノズル先端状態は開閉弁７１の閉鎖速度と吸い戻し弁７２の動作速度に依存するものの、開閉弁７１の閉鎖速度が不適当であれば、吸い戻し弁７２の動作速度を調整してもノズル先端状態を良好にできない場合もある。よって以下では、まず開閉弁７１の閉鎖速度について説明する。
【００９４】
図５は、ノズル先端状態と開閉弁７１の閉鎖速度との関係の一例を表形式で示す図である。図５の表の最上段には、３通りのノズル先端状態が示されている。上から２段目には、最上段に示される３つのノズル先端状態の良否が記載されている。最下段には、最上段に示される３つのノズル先端状態と開閉弁７１の閉鎖速度との対応関係が示されている。開閉弁７１の閉鎖速度は後に詳述するように駆動機構７４によって調節される。
【００９５】
図５に示されるように、吐出停止時のノズル先端状態は開閉弁７１の閉鎖速度によって変動する。開閉弁７１の閉鎖速度が低すぎると、ノズル２５１が処理液Ｌ１の吐出を停止した後に、処理液Ｌ１の液滴Ｌ２が暫く落下し続ける（ぼた落ち）。すなわち、ノズル先端状態は好ましくない状態となる。
【００９６】
開閉弁７１の閉鎖速度が高すぎると、いわゆるウォーターハンマーによって、ノズル２５１の内部の先端部に、処理液Ｌ１が液滴Ｌ２の状態で残留する。つまり液滴Ｌ２は、ノズル２５１の内部に沿って液密状態で存在する処理液Ｌ１から離れてノズル２５１の先端側の内面に付着する。このような液滴Ｌ２は、後に、基板Ｗ上に落下し得る。すなわち、ノズル先端状態は好ましくない状態となる。
【００９７】
開閉弁７１の閉鎖速度が適切であれば、ノズル２５１の先端部はほぼ処理液Ｌ１による液密状態になるとともに、停止後に液滴Ｌ２が暫く落ち続けることもない。すなわち、ノズル先端状態は好ましい状態となる。
【００９８】
また発明者は、このノズル先端状態が開閉弁７１の閉鎖期間のうち最初の方の閉鎖速度よりも最後の方の閉鎖速度に依存しやすいことを突き止めた。なおここでいう閉鎖期間とは、開閉弁７１の弁体７１１が弁座７１６に向かって移動し始めてから停止するまでの期間である。
【００９９】
＜３−２．開閉弁の閉鎖制御＞
そこで、制御部１３０は開閉弁７１の閉鎖速度をその閉鎖期間中において変化させる。つまり、本基板処理ユニット１では、装置固有の閉鎖速度で開閉弁７１を閉じるのではない。より具体的な一例として、制御部１３０は吐出停止時のノズル先端状態に影響を与えにくい最初の閉鎖速度を、このノズル先端状態に影響を与えやすい最後の閉鎖速度よりも高く設定する。図２の例では、開閉弁７１はエア作動弁であるので、制御部１３０は開閉弁７１に供給する気体Ｈ１の供給圧力の変化速度を閉鎖期間中に変化させることで、閉鎖速度を上述のように変化させる。以下、より具体的な制御部１３０の一例について説明する。
【０１００】
図１に示すように、制御部１３０は圧力設定部１２と制御信号生成部１３とを備えている。圧力設定部１２は、開閉弁７１に供給する気体Ｈ１の供給圧力についての目標値（以下、圧力指示値と称呼する）Ｐ１*を設定し、その圧力指示値Ｐ１*を制御信号生成部１３に出力する。制御信号生成部１３は気体Ｈ１の供給圧力が圧力指示値Ｐ１*に近づくように、当該圧力指示値Ｐ１*に基づいて電磁弁７４１，７４２用の制御信号を生成する。電磁弁７４１，７４２はそれぞれの制御信号に基づいて開閉動作を行う。
【０１０１】
圧力設定部１２は開閉弁７１を開状態から閉状態に切り替える際に、圧力指示値Ｐ１*を、基準値ＰＨ１よりも高い値から基準値ＰＬ１よりも低い値まで徐々に低下させる。図６は、圧力指示値Ｐ１*および気体Ｈ１の供給圧力の測定値Ｐｍ１の一例を示すグラフである。ここでは、圧力指示値Ｐ１*を低下させ始める時点ｔ１０から測定値Ｐｍ１が基準値ＰＬ１を下回る時点ｔ１３までの期間を弁制御期間Ｔａ１と称呼し、時点ｔ１０から圧力指示値Ｐ１*が基準値ＰＨ１を下回る時点ｔ１１までの期間を非動作期間Ｔｂ１と称呼し、時点ｔ１１から時点ｔ１３までの期間を閉鎖期間Ｔｃ１と称呼する。
【０１０２】
図６の例では、圧力指示値Ｐ１*および測定値Ｐｍ１は初期的に基準値ＰＨ１よりも高く、ほぼ一致している。これは、圧力指示値Ｐ１*が初期的には基準値ＰＨ１よりも高い値をとり、また測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*に近づくように、電磁弁７４１，７４２が制御されるからである。測定値Ｐｍ１が基準値ＰＨ１よりも高いので開閉弁７１は初期的には開いており、ノズル２５１から処理液Ｌ１が基板Ｗの上面に向かって吐出されている。
【０１０３】
図６の例では、時点ｔ１０において、圧力設定部１２は圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［０］に更新する。値Ｐ１［０］は基準値ＰＬ１よりも高く、基準値ＰＨ１よりも低い値である。より具体的には、値Ｐ１［０］は基準値ＰＬ１と基準値ＰＨ１との平均値よりも小さい値である。圧力指示値Ｐ１*が値Ｐ１［０］に更新されると、気体Ｈ１の供給圧力がこの値Ｐ１［０］に近づくように電磁弁７４１，７４２が制御されるので、気体Ｈ１の供給圧力が時間の経過とともに低下する。よって図６において測定値Ｐｍ１が時点ｔ１０以降において時間の経過とともに低下している。そして、測定値Ｐｍ１が基準値ＰＨ１を下回ると、開閉弁７１の弁体７１１が移動し始める。つまり、開閉弁７１が閉鎖動作を開始する。
【０１０４】
非動作期間Ｔｂ１は、圧力指示値Ｐ１*を低下させてから開閉弁７１の弁体７１１が移動し始めるまでの期間であり、この非動作期間Ｔｂ１は短いことが望ましい。図６の例では、値Ｐ１［０］が基準値ＰＬ１に近い値に設定されている。しかも圧力設定部１２は非動作期間Ｔｂ１において圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［０］まで時間の経過とともに徐々に低下させるのではなく、非動作期間Ｔｂ１の開始時点（時点ｔ１０）において値Ｐ１［０］に低下させている。よって、非動作期間Ｔｂ１をより効果的に短縮できる。
【０１０５】
値Ｐ１［０］は基準値ＰＨ１よりも小さいので、測定値Ｐｍ１は基準値ＰＨ１を下回った時点ｔ１１以後も、時間の経過とともに低下する。
【０１０６】
圧力設定部１２は開閉弁７１の閉鎖速度を閉鎖期間Ｔｃ１において変化させるべく、圧力指示値Ｐ１*の低下速度をその閉鎖期間Ｔｃ１において変化させる。ここでは閉鎖期間Ｔｃ１を２つの前期間Ｔ１および後期間Ｔ２に分割して考える。時点ｔ１２は前期間Ｔ１と後期間Ｔ２との境界を示しており、時点ｔ１１，ｔ１３の間の時点である。後期間Ｔ２は前期間Ｔ１よりも後の期間であり、後期間Ｔ２の長さは例えば予め設定される。
【０１０７】
例えば圧力設定部１２は圧力指示値Ｐ１*の低下速度の平均が後期間Ｔ２よりも前期間Ｔ１の方で高くなるように、圧力指示値Ｐ１*を閉鎖期間Ｔｃ１において変化させる。より具体的に図６の例では、圧力設定部１２は時点ｔ１１から時点ｔ１２までの前期間Ｔ１において圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［０］に維持し、時点ｔ１２から時点ｔ１３までの後期間Ｔ２において圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［０］から時間の経過とともに低下させる。つまり、圧力設定部１２は、圧力指示値Ｐ１*の後期間Ｔ２における低下速度の平均｛＝（Ｐ［０］−ＰＬ１）／Ｔ２｝を、前期間Ｔ１における圧力指示値Ｐ１*の低下速度の平均｛＝（ＰＨ１−Ｐ［０］／Ｔ１）｝よりも低く設定する。これにより、測定値Ｐｍ１は後期間Ｔ２において前期間Ｔ１よりも緩やかに低下する。この後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度は、吐出停止時のノズル先端状態が良好となるように設定される。
【０１０８】
図７は、圧力設定部１２の上記動作のより具体的な一例を示すフローチャートであり、図８は、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*および測定値Ｐｍ１のより具体的な一例を示すグラフである。図８に例示するように、ここでは圧力設定部１２は後期間Ｔ２において圧力指示値Ｐ１*を段階的に低下させる。図８の例では、圧力設定部１２は圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［０］から値Ｐ１［５］へと５段階で低下させる。ここでは値Ｐ１［１］〜Ｐ［４］はそれぞれ値Ｐ１［０］から値Ｐ１［５］の領域を５つに等分割したときの値である。つまり値Ｐ１［０］〜Ｐ［５］の相互間の差は互いに等しい。また値Ｐ１［４］は基準値ＰＬ１よりも高い値であり、値Ｐ１［５］は基準値ＰＬ１以下の値（例えば零）である。なお、値Ｐ１［５］は零に近い値、例えば０．０５［ＭＰａ］程度であってもよい。
【０１０９】
図７を参照して、まずステップＳ１にて、圧力設定部１２は圧力指示値Ｐ１*を基準値ＰＨ１よりも高い値から値Ｐ１［０］に更新する（図６の時点ｔ１０参照）。この圧力指示値Ｐ１*の更新に伴って、測定値Ｐｍ１は圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ１［０］）よりも高くなるので、時間の経過とともに低下する。次にステップＳ２にて、圧力設定部１２は気体Ｈ１の供給圧力の測定値Ｐｍ１を更新する。より具体的には、圧力設定部１２は、圧力センサ７４６から入力される測定値Ｐｍ１を記憶媒体に上書きする。次にステップＳ３にて、圧力設定部１２は更新後の測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝値Ｐ１［０］）以下であるか否かを判定する。測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*よりも高いときには、圧力設定部１２は測定値Ｐｍ１が未だ圧力指示値Ｐ１*と一致していないと判定して、再びステップＳ２を実行する。一方で、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*以下であるときには、圧力設定部１２は測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*とほぼ一致していると判定して、ステップＳ４にて、タイマ値を零に初期化する。制御部１３０はタイマ回路を有しており、当該タイマ値は当該タイマ回路によって出力される。
【０１１０】
次にステップＳ５において、圧力設定部１２はタイマ値が時間Δｔ１以上であるか否かを判定する。時間Δｔ１は例えば予め設定される。タイマ値が時間Δｔ１未満であるときには、圧力設定部１２は再びステップＳ５を実行する。つまり、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*に十分に近づいた時点から時間Δｔ１が経過するまでは、圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［０］に維持する。これにより、時間Δｔ１が経過するまでは、測定値Ｐｍ１は圧力指示値Ｐ１*とほぼ等しく、時間の経過によらず略一定となる（図８参照）。
【０１１１】
一方で、タイマ値が時間Δｔ１以上であるときには、ステップＳ６にて、圧力設定部１２は値ｉを１に初期化し、ステップＳ７にて、圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［ｉ］に更新する。値Ｐ１［ｉ］は値Ｐ１［ｉ−１］よりも低い値である。圧力指示値Ｐ１*の更新により、測定値Ｐｍ１が再び圧力指示値Ｐ１*よりも高くなるので、測定値Ｐｍ１は再び時間の経過とともに低下する（図８参照）。
【０１１２】
次にステップＳ８にて、圧力設定部１２は値ｉがｎ（ここでは５）未満であるか否かを判定する。値ｉがｎ以上であるときには、圧力設定部１２は動作を終了する。つまり、圧力指示値Ｐ１*が値Ｐ１［ｎ］（ここではＰ１［５］）に更新されると、これ以上の圧力指示値Ｐ１*の更新は不要なので、動作を終了する。
【０１１３】
一方で値ｉがｎ未満であれば、未だ圧力指示値Ｐ１*は値Ｐ１［ｎ］に至っていないので、ステップＳ９にて、圧力設定部１２は測定値Ｐｍ１を更新し、ステップＳ１０にて、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝値Ｐ１［ｉ］）以下であるか否かを判定する。測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*よりも高いときには、圧力設定部１２は未だ測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*と一致していないと判定して、ステップＳ９を再び実行する。測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*以下であるときには、圧力設定部１２は測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*とほぼ一致したと判定して、ステップＳ１１にてタイマ値を零に初期化する。
【０１１４】
次にステップＳ１２にて、圧力設定部１２はタイマ値が時間Δｔ２以上であるか否かを判定する。時間Δｔ２は例えば予め設定されており、時間Δｔ１と同じであってもよく、異なっていてもよい。タイマ値が時間Δｔ２未満であるときには、圧力設定部１２は再びステップＳ１２を実行する。つまり、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*とほぼ一致する時点から時間Δｔ２が経過するまでは、圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［ｉ］に維持する。これにより、時間Δｔ２が経過するまでは測定値Ｐｍ１は時間の経過によらず略一定となる（図８参照）。
【０１１５】
タイマ値が時間Δｔ２以上であるときには、ステップＳ１３にて、圧力設定部１２は値ｉをインクリメントし、次にステップＳ７を実行する。これにより、時間Δｔ２の経過に伴って、圧力指示値Ｐ１*が次の値Ｐ１［ｉ］に更新される。つまり、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ［ｉ］）とほぼ一致した時点から時間Δｔ２が経過する度に、圧力指示値Ｐ１*が更新される（図８参照）。言い換えれば、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*に十分近づいた後も時間Δｔ２が経過するまでは圧力指示値Ｐ１*が一定であるので、測定値Ｐｍ１は略一定に維持される。
【０１１６】
以上のように、後期間Ｔ２においては、圧力指示値Ｐ１*が測定値Ｐｍ１とほぼ一致していながらも更新されない期間（時間Δｔ１，Δｔ２）が存在するので、測定値Ｐｍ１はその期間において略一定となるのに対して、前期間Ｔ１においてはそのような期間が存在しないので、測定値Ｐｍ１は時間の経過とともに低下し続ける（図６も参照）。したがって、前期間Ｔ１における測定値Ｐｍ１の低下速度の平均は後期間Ｔ２よりも高い。言い換えれば、前期間Ｔ１における開閉弁７１の閉鎖速度の平均は後期間Ｔ２よりも高い。
【０１１７】
後期間Ｔ２における開閉弁７１の閉鎖速度、ひいては後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度はノズル先端状態が良好となるように設定される。ここでは一例として、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度を、圧力指示値Ｐ１*の階段波形の突状の各頂点を結ぶ仮想線Ａ１の傾きの絶対値で評価する。後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１は以下の式で表すことができる。
【０１１８】
β１＝Ｐ１［０］／（ｎ・Δｔ２）      ・・・（１）
式（１）を変形すると、時間Δｔ２は以下の式で表すことができる。
【０１１９】
Δｔ２＝Ｐ１［０］／（ｎ・β１）      ・・・（２）
後期間Ｔ２の長さ、値Ｐ１［０］、値ｎおよび低下速度β１は吐出停止時のノズル先端状態が良好になるように、例えばシミュレーションまたは実験等により設定されるので、時間Δｔ２を式（２）に基づいて決定することができる。
【０１２０】
以上のように、吐出停止時のノズル先端状態に影響を与えやすい後期間Ｔ２における開閉弁７１の閉鎖速度がそのノズル先端状態が良好となるように制御されるとともに、そのノズル先端状態に影響を与えにくい前期間Ｔ１における閉鎖速度は高く制御される。これによれば、処理液Ｌ１の吐出を適切に停止しつつ（つまり吐出停止時のノズル先端状態を良好にしつつ）、閉鎖期間Ｔｃ１を短縮できる。つまり、より高い応答性で開閉弁７１を閉じることができる。
【０１２１】
また上述の例では、圧力指示値Ｐ１*を閉鎖期間Ｔｃ１において段階的に更新させることで、閉鎖期間Ｔｃ１において閉鎖速度を変化させている。これによれば、閉鎖速度を簡単に制御することができる。
【０１２２】
また上述の例では、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の更新回数は前期間Ｔ１における圧力指示値Ｐ１*の更新回数よりも多い。これによれば、吐出停止時のノズル先端状態に影響を与えやすい後期間Ｔ２において、より細かく気体Ｈ１の供給圧力の低下速度、ひいては開閉弁７１の閉鎖速度を制御できる。これによれば、後期間Ｔ２における閉鎖速度を所望の速度に制御しやすいので、ノズル先端状態を良好としやすい。
【０１２３】
＜３−２−１．圧力指示値Ｐ１*の低下速度の変化＞
＜３−２−１−１．値Ｐ［ｉ］＞
図６および図８の例では、閉鎖期間Ｔｃ１の後期間Ｔ２において圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１は一定であるものの、必ずしもこれに限らない。図９は、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*と測定値Ｐｍ１の一例を示すグラフである。図９の例では、値Ｐ１［０］〜Ｐ［５］の相互間の差が一定ではない。具体的には、値Ｐ１［０］〜Ｐ［２］の相互間の第１差は互いに一定であり、値Ｐ１［２］〜値Ｐ１［５］の相互間の第２差は互いに一定であるものの、第１差は第２差よりも大きく設定されている。これにより、圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１は後期間Ｔ２の初期において高い値β１１をとった後に、低い値β１２をとることになる。つまり後期間Ｔ２において圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１を変化させることができる。低下速度β１は以下の二つの式で表される。
【０１２４】
β１１＝（Ｐ１［０］−Ｐ１［２］）／（２・Δｔ２）  ・・・（３）
β１２＝（Ｐ１［２］−Ｐ１［５］）／（３・Δｔ２）  ・・・（４）
＜３−２−１−２．時間Δｔ２＞
時間Δｔ２を適宜に変化させることで低下速度β１を変化させてもよい。図１０は、圧力設定部１２の動作の一例を示すフローチャートであり、図１１は、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*と測定値Ｐｍ１の一例を示すグラフである。図１０のフローチャートでは、図７と比較して、ステップＳ１２の替わりにステップＳ１２１〜Ｓ１２３が設けられている。ステップＳ１２１はステップＳ１１の次に実行される。ステップＳ１２１にて、圧力設定部１２は値ｉがｎ１（ｎよりも低く、ここでは２）以下であるか否かを判定する。値ｉがｎ１以下であるときには、ステップＳ１２２にて、圧力設定部１２はタイマ値が時間Δｔ２１以上であるか否かを判定する。時間Δｔ２１は例えば予め設定される。タイマ値が時間Δｔ２１未満であるときには、圧力設定部１２は再びステップＳ１２２を実行する。タイマ値が時間Δｔ２１以上であるときには、圧力設定部１２はステップＳ１３，Ｓ７をこの順に実行する。つまり、値ｉがｎ１以下であるときには、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*とほぼ一致する時点から時間Δｔ２１が経過したときに、圧力指示値Ｐ１*を更新する（ステップＳ１３，Ｓ７）。
【０１２５】
図１１の例では、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ１［１］）とほぼ一致する時点から時間Δｔ２１が経過した時点において、圧力指示値Ｐ１*が値Ｐ１［１］に更新され、測定値Ｐｍ１がその更新後の圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ［２］）とほぼ一致する時点から時間Δｔ２１が経過した時点において、圧力指示値Ｐ１*が値Ｐ１［３］に更新されている。
【０１２６】
ステップＳ１２１にて値ｉがｎ１よりも高いときには、ステップＳ１２３にて、圧力設定部１２はタイマ値が時間Δｔ２２以上であるか否かを判定する。時間Δｔ２２は時間Δｔ２１と異なっており、例えば時間Δｔ２１よりも長い値に設定される。タイマ値が時間Δｔ２２未満であるときには、圧力設定部１２はステップＳ１２３を再び実行する。タイマ値が時間Δｔ２２以上であるときには、圧力設定部１２はステップＳ１３，Ｓ７をこの順で実行する。つまり、値ｉがｎ１よりも高いときには、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*とほぼ一致した時点から時間Δｔ２２が経過したときに、圧力指示値Ｐ１*を更新する（ステップＳ１３，Ｓ７）。
【０１２７】
図１１の例では、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ１［３］）とほぼ一致する時点から時間Δｔ２２が経過した時点において、圧力指示値Ｐ１*が値Ｐ１［４］に更新され、測定値Ｐｍ１がその更新後の圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ［４］）とほぼ一致する時点から時間Δｔ２２が経過した時点において、圧力指示値Ｐ１*が値Ｐ１［５］に更新されている。
【０１２８】
これにより、圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１は高い値β１３をとった後に、低い値β１４をとることになる。つまり後期間Ｔ２において圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１を変化させることができる。低下速度β１（β１３，β１４）は以下の二つの式で表される。
【０１２９】
β１３＝（Ｐ１［０］−Ｐ１［２］）／（２・Δｔ２１）  ・・・（５）
β１４＝（Ｐ１［２］−Ｐ１［５］）／（３・Δｔ２２）  ・・・（６）
図９および図１１の例では、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１を時間が経過するほど低下させている。これによれば、低下速度β１は閉鎖期間Ｔｃ１において低下速度β１が徐々に低くなる。よって開閉弁７１の閉鎖速度の急激な変化を回避できる。これにより、処理液Ｌ１に乱れが生じる可能性を低下できる。
【０１３０】
なお図９および図１１の例では、後期間Ｔ２において低下速度β１を１回のみ変化させているが、より細かく変化させても構わない。
【０１３１】
＜３−２−２．ＰＩＤ制御＞
＜３−２−２−１．ゲイン＞
上述の例では、閉鎖期間Ｔｃ１において圧力指示値Ｐ１*を段階的に徐々に低下させることにより、測定値Ｐｍ１の低下速度、ひいては開閉弁７１の閉鎖速度を変化させた。しかしながら、必ずしもこれに限らない。例えばＰ（比例）制御、ＰＩ（比例積分）制御またはＰＩＤ（比例積分微分）制御のフィードバック制御を採用した場合、測定値Ｐｍ１の低下速度はこのフィードバック制御で用いるゲイン（比例ゲイン、積分ゲインおよび微分ゲイン）に依存する。よって当該ゲインを適宜に設定することで、測定値Ｐｍ１の低下速度、ひいては開閉弁７１の閉鎖速度を調整してもよい。
【０１３２】
図１２は、制御部１３０の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。例えば制御信号生成部１３は減算器１３１とＰＩＤ制御部１３２と比較部１３３とを有している。減算器１３１には、圧力設定部１２からの圧力指示値Ｐ１*と圧力センサ７４６からの測定値Ｐｍ１とが入力される。減算器１３１は圧力指示値Ｐ１*と測定値Ｐｍ１との差ΔＰ（＝Ｐｍ１−Ｐ*）を算出し、差ΔＰをＰＩＤ制御部１３２に出力する。
【０１３３】
ＰＩＤ制御部１３２は差ΔＰに対してＰ制御、ＰＩ制御またはＰＩＤ制御を行って、デューティ指示値Ｄ*を生成し、そのデューティ指示値Ｄ*を比較部１３３に出力する。デューティ指示値Ｄ*は電磁弁７４１，７４２の開閉のデューティについての目標値である。なお吐出停止時には開閉弁７１を閉じるべく気体Ｈ１の供給圧力を低下させるので、電磁弁７４１のデューティは閉鎖動作において常に零に設定しても構わない。ここでは一例として、デューティ指示値Ｄ*は電磁弁７４２のデューティについての指示値とする。ここでいうデューティは例えば１周期において電磁弁７４２が開く期間の割合である。電磁弁７４２のデューティが高いほど気体Ｈ１の供給圧力の低下速度は高い。つまり、デューティ指示値Ｄ*も気体Ｈ１の供給圧力に対応する指示値であるといえる。
【０１３４】
比較部１３３はデューティ指示値Ｄ*とキャリア波（例えば三角波）とを比較し、その比較に基づいて電磁弁７４２用の制御信号を生成し、この制御信号を制御ボード１４０に出力する。制御ボード１４０は当該制御信号に基づいて電磁弁７４２を制御する。
【０１３５】
この制御より、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*に近づく。図１３は、圧力指示値Ｐ１*と測定値Ｐｍ１との一例を概略的に示すグラフである。図１３の例でも、圧力設定部１２は時点ｔ１０において圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［０］に更新している。この圧力指示値Ｐ１*の低下に伴って、測定値Ｐｍ１は時点ｔ１０以降において時間の経過とともに低下している。具体的には、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*から離れているときには比較的高い低下速度で低下し、圧力指示値Ｐ１*に近づくほど低い低下速度で低下している。測定値Ｐｍ１は圧力指示値Ｐ１*に漸近する。
【０１３６】
そして、測定値Ｐｍ１と圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ１［０］）との差が所定値よりも小さくなる時点ｔ１２において、圧力設定部１２は圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［０］から値Ｐ１［５］（例えば零）に更新する。この更新に伴って、時点ｔ１２において測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ［５］）よりも高くなるので、測定値Ｐｍ１は再び高い低下速度で低下するものの、圧力指示値Ｐ１*に近づくにつれてその低下速度は小さくなる。
【０１３７】
この測定値Ｐｍ１の低下速度はＰＩＤ制御部１３２で用いるゲイン（比例ゲイン、積分ゲインおよび微分ゲイン）に依存する。例えば比例ゲインを大きく設定するほど、測定値Ｐｍ１は特に圧力指示値Ｐ１*から離れているときにより高い低下速度で低下する。そこで、これらのゲインに基づいて測定値Ｐｍ１の低下速度を制御してもよい。
【０１３８】
ＰＩＤ制御部１３２における各種ゲインは吐出停止時のノズル先端状態が良好となり、かつ、前期間Ｔ１における測定値Ｐｍ１の低下速度の平均が後期間Ｔ２よりも高くなるように設定される。
【０１３９】
なお図１３の例では、圧力指示値Ｐ１*を時点ｔ１０において値Ｐ１［０］に一旦更新した上で、時点ｔ１２において値Ｐ１［０］から値Ｐ１［５］（例えば零）に更新しているものの、時点ｔ１０において値Ｐ１［５］に更新しても構わない。ただし、段階的に圧力指示値Ｐ１*を低下すれば、測定値Ｐｍ１の低下速度をより細かく制御することができる。より詳細な例については以下に述べる。
【０１４０】
＜３−２−２−２．圧力指示値＞
上述のＰ制御、ＰＩ制御またはＰＩＤ制御を用いつつも、圧力指示値Ｐ１*を段階的に低下させることで、閉鎖期間Ｔｃ１中の測定値Ｐｍ１の低下速度をより細かく制御してもよい。図１４は、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*と測定値Ｐｍ１の一例を概略的に示す図である。図７および図８を参照して説明した例では、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*以下となった時点から時間Δｔ１あるいは時間Δｔ２が経過したときに、圧力指示値Ｐ１*を更新した。しかしながら、図１４の例では、測定値Ｐｍ１はフィードバック制御によって圧力指示値Ｐ１*に漸近するので、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*以下となりにくい。つまり、図７のステップＳ１３，Ｓ１０の判定では時間Δｔ１，Δｔ２の開始タイミングを検出しにくい。
【０１４１】
そこで、図１４の例では、圧力設定部１２は測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ１［０］）と所定値ｐ１との和以下となる時点ｔ１２から時間Δｔ１の経過後に、圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［１］に更新する。同様に、圧力設定部１２は測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ１［ｉ］：ｉ＝１〜５）と所定値ｐ２との和以下となる時点から時間Δｔ２の経過後に、圧力指示値Ｐ１*を値Ｐ１［ｉ＋１］に更新する。
【０１４２】
つまり、圧力設定部１２の動作の一例はステップＳ３，Ｓ１０を除いて図７のフローチャートと同様である。即ち、ステップＳ３においては、圧力設定部１２は測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ１［０］）と所定値ｐ１との和以下であるか否かを判定し、ステップＳ１０においては、圧力設定部１２は測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*（＝Ｐ１［ｉ］）と所定値ｐ２との和以下であるか否かを判定する。なお所定値ｐ１は所定値ｐ２と同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０１４３】
なお上述の全てのグラフでは、閉鎖期間Ｔｃ１において測定値Ｐｍ１の低下速度が徐々に低くなるように変化している。しかるに、必ずしもこれに限らない。吐出停止時のノズル先端状態が良好となる条件を満足する限り、測定値Ｐｍ１の低下速度を閉鎖期間Ｔｃ１中において任意に変化させてもよい。例えば、後期間Ｔ２における測定値Ｐｍ１の時系列変化が、ノズル先端状態を良好にするのにより適した波形をとるように、圧力指示値Ｐ１*または各種ゲインを適宜に設定すればよい。例えば、後期間Ｔ２において測定値Ｐｍ１の低下速度が徐々に増大するように、圧力指示値Ｐ１*を設定しても構わない。
【０１４４】
また閉鎖期間Ｔｃ１の短縮が必要でない場合には、前期間Ｔ１における閉鎖速度を後期間Ｔ２よりも低くしても構わない。要するに、前期間Ｔ１における閉鎖速度を後期間Ｔ２における閉鎖速度とは独立して設定しても構わない。これによれば、吐出停止時のノズル先端状態が良好となるように後期間Ｔ２における閉鎖速度を制御しつつも、閉鎖期間Ｔｃ１を別途に調整することができる。
【０１４５】
＜３−２−３．非動作期間Ｔｂ１＞
次に非動作期間Ｔｂ１における測定値Ｐｍ１の低下速度について説明する。非動作期間Ｔｂ１は気体Ｈ１の供給圧力が低下し始めてから、弁体７１１が移動し始めるまでの期間である。つまり非動作期間Ｔｂ１は開閉弁７１の弁体７１１が未だ移動していない期間である。よって、非動作期間Ｔｂ１は短い方が好ましい。弁制御期間Ｔａ１を短縮でき、開閉弁７１の応答性を向上できるからである。
【０１４６】
そこで制御部１３０は、非動作期間Ｔｂ１における測定値Ｐｍ１の低下速度の平均が閉鎖期間Ｔｃ１（より具体的には前期間Ｔ１）における測定値Ｐｍ１の低下速度の平均以上となるように、電磁弁７４１，７４２を制御してもよい。
【０１４７】
図６の例では、圧力指示値Ｐ１*は非動作期間Ｔｂ１および前期間Ｔ１において値Ｐ［０］で一定であり、後期間Ｔ２において徐々に低下する。図６の例では、測定値Ｐｍ１の低下速度が非動作期間Ｔｂ１および前期間Ｔ１において同じであり、後期間Ｔ２よりも高い。これによれば、測定値Ｐｍ１の非動作期間Ｔｂ１における低下速度が前期間Ｔ１より低い場合に比べて、非動作期間Ｔｂ１を短縮することができる。なお、前期間Ｔ１において圧力指示値Ｐ１*を段階的に低下させてもよいものの、その低下速度は非動作期間Ｔｂ１における低下速度よりも低く、後期間Ｔ２よりも高く設定されるとよい。
【０１４８】
図１３の例でも、圧力指示値Ｐ１*は非動作期間Ｔｂ１および前期間Ｔ１において値Ｐ１［０］で一定であり、後期間Ｔ２においてより低い値Ｐ１［５］をとる。図１４の例では、Ｐ制御、ＰＩ制御またはＰＩＤ制御が行われるので、測定値Ｐｍ１が圧力指示値Ｐ１*よりも離れている非動作期間Ｔｂ１における低下速度の平均は、測定値Ｐｍ１がより圧力指示値Ｐ１*に近い前期間Ｔ１における低下速度の平均よりも高く、また後期間Ｔ２における低下速度の平均よりもさらに高い。これによれば、測定値Ｐｍ１の非動作期間Ｔｂ１における低下速度が前期間Ｔ１よりも低い場合に比比べて、非動作期間Ｔｂ１を短縮することができる。
【０１４９】
非動作期間Ｔｂ１を短縮することにより、弁制御期間Ｔａ１を短縮することができる。つまり、開閉弁７１の応答性を向上できる。なお開閉弁７１の応答性向上という点では前期間Ｔ１を短縮してもよいものの、前期間Ｔ１における閉鎖速度の増大は処理液Ｌ１の乱れを生じさせ得る。これに対して、非動作期間Ｔｂ１は弁体７１１が移動していない期間なので、非動作期間Ｔｂ１における測定値Ｐｍ１の低下速度を増大させても、処理液Ｌ１の乱れは生じさせない。よって、前期間Ｔ１の短縮よりも優先して非動作期間Ｔｂ１を短縮することが望ましい。
【０１５０】
また制御信号生成部１３は非動作期間Ｔｂ１において、給気用の電磁弁７４１を常に閉じ、排気用の電磁弁７４２を常に開くように、電磁弁７４１，７４２用の制御信号を生成してもよい。これにより、非動作期間Ｔｂ１において気体Ｈ１の供給圧力は最大の低下速度で低下する。よって、非動作期間Ｔｂ１を最も短縮できる。
【０１５１】
＜３−３．吸い戻し弁７２の動作速度＞
吐出停止時の吸い戻し弁７２の動作速度も吐出停止時のノズル先端状態に影響する。ここでいう動作速度とは、吸い戻し弁７２の弁体７２１の変形速度に相当する。吸い戻し弁７２の動作速度が高すぎると、吐出停止時にノズル２５１の先端２５２から処理液Ｌ１が液滴として落下する（図５および図２６も参照）。つまり、ノズル先端状態が好ましくない状態となる。そこでここでは、吐出停止時の吸い戻し弁７２の動作速度をその動作期間Ｔｃ２において適切な値に設定することを企図する。ここでは、吸い戻し弁７２はエア作動弁であるので、制御部１３０は吸い戻し弁７２に供給する気体Ｈ２の供給圧力の低下速度を制御することで、動作速度を制御する。以下、より具体的に説明する。
【０１５２】
圧力設定部１２は、吸い戻し弁７２に供給する気体Ｈ２の供給圧力についての目標値（以下、圧力指示値と称呼する）Ｐ２*を設定し、その圧力指示値Ｐ２*を制御信号生成部１３に出力する。制御信号生成部１３は、気体Ｈ２の供給圧力が圧力指示値Ｐ２*に近づくように、当該圧力指示値Ｐ２*に基づいて電磁弁７５１，７５２用の制御信号を生成し、当該制御信号を制御ボード１４０に出力する。制御ボード１４０は当該制御信号に基づいて電磁弁７５１，７５２を制御する。
【０１５３】
この吸い戻し弁７２の弁体７２１（図４）は既述の通り、気体Ｈ２の供給圧力が高い状態で流路空間７２ｂ２の体積を小さい状態に維持しており、気体Ｈ２の供給圧力が低下することにより流路空間７２ｂ２の体積を増大させて吸い戻し動作を行う。
【０１５４】
そこで、圧力設定部１２は吸い戻し動作を行う際には、圧力指示値Ｐ２*をその基準値ＰＨ２よりも高い値から基準値ＰＬ２よりも低い値まで徐々に低下させる。図１５は、圧力指示値Ｐ２*および気体Ｈ２の供給圧力の測定値Ｐｍ２の一例を示すグラフである。ここでは、圧力指示値Ｐ２*を低下させ始める時点ｔ２０から測定値Ｐｍ２が基準値ＰＬ２を下回る時点ｔ２２までの期間を弁制御期間Ｔａ２と称呼し、時点ｔ２０から圧力指示値Ｐ２*が基準値ＰＨ２を下回る時点ｔ２１までの期間を非動作期間Ｔｂ２と称呼し、時点ｔ２１から時点ｔ２２までの期間を動作期間Ｔｃ２と称呼する。
【０１５５】
図１５の例では、圧力指示値Ｐ２*および測定値Ｐｍ２は初期的に基準値ＰＨ２よりも高く、ほぼ一致している。これは、圧力指示値Ｐ２*が初期的には基準値ＰＨ２よりも高い値をとり、また測定値Ｐｍ２が圧力指示値Ｐ２*に近づくように、電磁弁７５１，７５２が制御されるからである。測定値Ｐｍ２が基準値ＰＨ２よりも高いので、吸い戻し弁７２は初期的には流路空間７２ｂ２の体積を小さい値に維持している。また初期的には開閉弁７１が開いており、処理液Ｌ１がノズル２５１から基板Ｗの上面に向かって吐出されている。
【０１５６】
圧力設定部１２は開閉弁７１の閉鎖に伴って、圧力指示値Ｐ２*を値Ｐ２［０］に更新する（時点ｔ２０参照）。値Ｐ２［０］は基準値ＰＬ２よりも高く、基準値ＰＨ２以下の値である。ここでは、値Ｐ２［０］は基準値ＰＨ２と等しい。圧力指示値Ｐ２*が値Ｐ２［０］に更新されると、気体Ｈ２の供給圧力がこの値Ｐ２［０］に近づくように電磁弁７５１，７５２が制御されるので、気体Ｈ２の供給圧力が時間の経過とともに低下する。よって図１５において測定値Ｐｍ２が時点ｔ２０以降において時間の経過とともに低下している。そして、測定値Ｐｍ２が基準値ＰＨ２を下回ると、吸い戻し弁７２の弁体７２１が変形し始める。つまり、吸い戻し弁７２が吸い戻し動作を開始する。
【０１５７】
非動作期間Ｔｂ２は、圧力指示値Ｐ２*を低下させてから吸い戻し弁７２の弁体７２１が変形し始めるまでの期間であり、この非動作期間Ｔｂ２は短いことが望ましい。図１５の例では、非動作期間Ｔｂ２において圧力指示値Ｐ２*を値Ｐ２［０］まで時間の経過とともに徐々に低下させるのではなく、非動作期間Ｔｂ２の開始時点（時点ｔ２０）において値Ｐ２［０］に低下させている。これは、非動作期間Ｔｂ１の短縮に好適である。
【０１５８】
圧力設定部１２は測定値Ｐｍ２が圧力指示値Ｐ２*（＝Ｐ２［０］）とほぼ一致する時点ｔ２１において、圧力指示値Ｐ２*を値Ｐ２［０］から時間の経過とともに徐々に低下させる。つまり、圧力設定部１２は、圧力指示値Ｐ２*の動作期間Ｔｃ２における低下速度の平均｛＝（Ｐ２［０］−ＰＬ２）／Ｔｃ２｝を、非動作期間Ｔｂ２における圧力指示値Ｐ２*の低下速度の平均｛＝（ＰＨ２−Ｐ２［０］／Ｔｂ２）｝よりも低く設定する。これにより、気体Ｈ２の供給圧力（測定値Ｐｍ２）は動作期間Ｔｃ２において非動作期間Ｔｂ２よりも緩やかに低下する。この動作期間Ｔｃ２における圧力指示値Ｐ２*の低下速度は、吐出停止時のノズル先端状態が良好となるように設定される。この低下速度は例えばシミュレーションまたは実験等により設定される。
【０１５９】
圧力設定部１２の動作の具体的な一例は図７のフローチャートと同様である。具体的には、図７において、Ｐ１*，Ｐｍ１，Ｐ１［０］およびＰ１［ｉ］をそれぞれＰ２*，Ｐｍ２ｍ，Ｐ２［０］およびＰ２［ｉ］に読み替えればよい。よって、ここでは繰り返しの説明を避ける。
【０１６０】
これによれば、非動作期間Ｔｂ２における測定値Ｐｍ２の低下速度を動作期間Ｔｃ２よりも高く設定できるので、吐出停止時のノズル先端状態を良好にしつつ、弁制御期間Ｔａ２を短縮することができる。言い換えれば、吸い戻し弁７２の応答性を向上することができる。
【０１６１】
＜３−３−１．動作期間における動作速度の変化＞
＜３−３−１−１．圧力指示値＞
図１５の例では、動作期間Ｔｃ２にて圧力指示値Ｐ２*の低下速度は略一定であるものの、必ずしもこれに限らない。図１６は、圧力指示値Ｐ２*と測定値Ｐｍ２の一例を示す図である。図１６の例では、動作期間Ｔｃ２が２つの前期間Ｔ２１および後期間Ｔ２２に分割されており、前期間Ｔ２１における圧力指示値Ｐ２*の低下速度は後期間Ｔ２２における低下速度と異なっており、例えば高い。このような低下速度の変化は例えば図８および図９を参照した説明と同様に、値Ｐ２［ｉ］の相互間の差および時間Δｔ２の少なくともいずれか一方を変化させることで実現される。
【０１６２】
＜３−３−１−２．ＰＩＤ制御部＞
制御部１３０は開閉弁７１と同様に、Ｐ制御、ＰＩ制御またはＰＩＤ制御のフィードバック制御を用いて吸い戻し弁７２を制御してもよい。図１７は、圧力指示値Ｐ２*と測定値Ｐｍ２の一例を示す図である。図１７では、圧力設定部１２は時点ｔ２０において圧力指示値Ｐ２*を値Ｐ２［０］に更新し、測定値Ｐｍ２が圧力指示値Ｐ２*（＝Ｐ２［０］）とほぼ一致する時点ｔ２１において圧力指示値Ｐ２*を基準値ＰＬ１以下の値（ここでは零）に更新している。
【０１６３】
測定値Ｐｍ２は、フィードバック制御で用いる各種ゲインに依存した低下速度で低下する。図１７の例では、測定値Ｐｍ２の低下速度は測定値Ｐｍ２が圧力指示値Ｐ２*に近づくほど低くなっている。フィードバック制御で用いる各種ゲインは、吐出停止時のノズル先端状態が良好となるように設定される。
【０１６４】
＜４．駆動機構および弁＞
＜４−１．ニードルバルブ＞
上述の例では、駆動機構７４は電磁弁７４１，７４２を有し、駆動機構７５は電磁弁７５１，７５２を有しているものの、必ずしもこれに限らない。例えば駆動機構７４は電磁弁７４１，７４２に代えて、配管７４３の経路途中に設けられる給気用のニードルバルブと、配管７４４の経路途中に設けられる排気用のニードルバルブとを備えていてもよい。各ニードルバルブはモーターによって駆動され、その開度が可変である。例えば排気用のニードルバルブが配管７４４の開度を増大させるほど、気体Ｈ１の供給圧力の低下速度は高くなる。よって、駆動機構７４は排気用のニードルバルブの開度を閉鎖期間Ｔｃ１中に変化させて、気体Ｈ１の供給圧力の低下速度を上述のように変化させてもよい。駆動機構７５も同様である。
【０１６５】
＜４−２．電動弁＞
上述の例では、開閉弁７１および吸い戻し弁７２はエア作動弁であった。しかるに、必ずしもこれに限らない。開閉弁７１および吸い戻し弁７２は電動弁であってもよい。図１８は、基板処理ユニット１の他の一例たる基板処理ユニット１Ａの構成の一例を概略的に示す図である。
【０１６６】
基板処理ユニット（「処理液吐出装置」）１Ａは、基板処理ユニット１の処理液供給部７に代えて処理液供給部７Ａを備えることを除いて、基板処理ユニット１と同様に構成されている。基板処理ユニット１Ａは、基板処理ユニット１と同様に、基板Ｗに処理液Ｌ１を吐出して基板Ｗを一枚ずつ処理することができる。基板処理装置１００は、複数の基板処理ユニット１Ａによって、複数の基板Ｗを並行して処理することができる。
【０１６７】
基板処理ユニット１Ａの処理液供給部７Ａは、処理液供給部７の開閉弁７１と吸い戻し弁７２と駆動機構７４，７５とに代えて、開閉弁（「電動弁」）７１Ａと吸い戻し弁（「電動弁」）７２Ａと駆動機構７４Ａ，７５Ａを備えることを除いて、処理液供給部７と同様の構成を有している。
【０１６８】
開閉弁７１Ａは、弁本体７１０と、モーター（「電動モーター」）７１７を備え、モーター７１７が、弁本体７１０の開閉機構を駆動することによって開閉弁７１Ａを開閉する。弁本体７１０は、配管７３の経路途中に設けられている。弁本体７１０内には、例えば、配管７３の内部を横切る方向に進退することで、弁本体７１０を開閉可能な、すなわち配管７３の流路を開閉可能な不図示の棒状体（弁体）が設けられている。当該棒状体は、例えば、モーター７１７の回転軸に連結された不図示のボールネジ機構に連結されており、モーター７１７が回転すると、その回転速度に応じた速度で、回転方向に応じた方向に進退する。これにより、弁本体７１０の開度と開閉速度は、任意に調整される。制御部１３０は、制御ボード１４１に目標とする開閉速度に応じた制御信号を供給する。制御ボード１４１はモーター７１７を駆動する駆動回路を有しており、当該制御信号に応じた駆動電流をモーター７１７に供給する。開閉弁７１Ａは、モーター７１７の回転数（回転速度）に応じた速度で開閉動作を行う。換言すれば、開閉弁７１Ａは、制御ボード１４１が供給する駆動電流（モーター７１７が、例えば、ＤＣモーターであれば駆動電流の電流値、ステッピングモーターであれば、駆動電流のパルスの周波数）に応じた速度で開閉を行う。すなわち、駆動機構７４Ａは、制御ボード１４１と、開閉弁７１Ａのモーター７１７とを備えているといえる。
【０１６９】
この基板処理ユニット１Ａにおいても、開閉弁７１と同様に開閉弁７１Ａの閉鎖速度をその閉鎖期間中に変化させる。ただし開閉弁７１Ａの閉鎖速度はモーター７１７の回転速度に依存するので、制御部１３０はこの回転速度を閉鎖期間中に変化させる。例えば、制御部１３０は回転速度についての指示値を次のように設定する。つまり、後期間における回転速度の指示値を、吐出停止時のノズル先端状態が良好となるように設定し、前期間における回転速度の指示値の平均が後期間よりも高くなるように設定する。
【０１７０】
吸い戻し弁７２Ａは、弁本体７２０と、モーター（「電動モーター」）７２７を備え、モーター７２７が、弁本体７２０の弁機構を駆動することによって吸い戻し弁７２Ａを制御する。弁本体７２０は、配管７３の経路途中に設けられている。弁本体７２０内には、例えば、配管７３の内部の流路の一部として機能する流路空間が形成されており、その流路空間の体積を可変とする弁体が設けられている。当該弁体は、例えば、モーター７２７の回転軸に連結された不図示のボールネジ機構に連結されており、モーター７２７が回転すると、その回転速度に応じた速度で変形または移動して、当該流路空間の体積を変化させる。吸い戻し弁７２Ａの動作速度は、任意に調整される。制御部１３０は、制御ボード１４２に目標とする動作速度に応じた制御信号を供給する。制御ボード１４２はモーター７２７を駆動する駆動回路を有しており、当該制御信号に応じた駆動電流をモーター７２７に供給する。吸い戻し弁７２Ａは、モーター７２７の回転数（回転速度）に応じた速度で吸い戻し動作を行う。換言すれば、吸い戻し弁７２Ａは、制御ボード１４２が供給する駆動電流（モーター７２７が、例えば、ＤＣモーターであれば駆動電流の電流値、ステッピングモーターであれば、駆動電流のパルスの周波数）に応じた速度で吸い戻し動作を行う。すなわち、駆動機構７５Ａは、制御ボード１４２と、吸い戻し弁７２Ａのモーター７２７とを備えているといえる。
【０１７１】
この基板処理ユニット１Ａにおいても、吸い戻し弁７２と同様に吸い戻し弁７２Ａの動作速度を制御する。ただし吸い戻し弁７２Ａの動作速度はモーター７２７の回転速度に依存するので、制御部１３０はこの回転速度を設定する。例えば、制御部１３０は回転速度についての指示値を次のように設定する。つまり、吐出停止時のノズル先端状態が良好となるようにその動作期間中の回転速度の指示値を設定する。
【０１７２】
＜４−３．弁のタイプ＞
上述の例では、開閉弁７１はノーマリクローズタイプの弁であった。しかるに、ノーマリオープンタイプのエア作動弁であってもよい。この場合、気体Ｈ１の供給圧力の増大速度を閉鎖期間Ｔｃ１において制御することで、閉鎖速度を制御することができる。同様に吸い戻し弁７２は、気体Ｈ２が排気された状態で流路空間７２ｂ２の体積を小さい値に維持し、気体Ｈ２が供給された状態で流路空間７２ｂ２に体積を増大させるタイプのエア作動弁であってもよい。この場合、気体Ｈ２の供給圧力の増大速度を動作期間Ｔｃ２において制御することで、吸い戻し動作における吸い戻し弁７２の動作速度を制御することができる。
【０１７３】
＜５．指示値の種類＞
上述の例では、開閉弁７１および吸い戻し弁７２の動作速度を調整すべく、圧力指示値Ｐ１*，Ｐ２*を設定しているものの、デューティ指示値Ｄ*を設定してもよい。電磁弁７４２のデューティが大きいほど、気体Ｈ１の供給圧力の低下速度が高まり、電磁弁７５２のデューティが大きいほど、気体Ｈ２の供給圧力の低下速度が高まるからである。例えば電磁弁７４２についてのデューティ指示値Ｄ*を閉鎖期間Ｔｃ１において順次に低下させることで、気体Ｈ１の供給圧力の低下速度を閉鎖期間Ｔｃ１において順次に低下させてもよい。電磁弁７５２についても同様である。
【０１７４】
駆動機構７４，７５の各々が給気用のニードルバルブと排気用のニードルバルブを有している場合には、これらのニードルバルブはその開度が制御されるので、開度指示値を設定してもよい。例えば駆動機構７４の排気用のニードルバルブについての開度指示値を閉鎖期間Ｔｃ１において順次に低下させることで、気体Ｈ１の供給圧力の低下速度を閉鎖期間Ｔｃ１において順次に低下させることができる。この開度指示値も気体Ｈ１の圧力に対応した指示値であるといえる。
【０１７５】
第２の実施の形態．
第２の実施の形態では、吐出停止時のノズル先端状態をカメラで撮像し、このノズル先端状態が良好になるように、吐出停止時における開閉弁７１の閉鎖速度および吸い戻し弁７２の動作速度の少なくともいずれか一方を、その撮像画像に基づいて調整することを企図する。
【０１７６】
＜１．基板処理ユニット＞
図１９は、基板処理ユニット１Ｂの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理ユニット１Ｂは、第１の実施の形態と比較して、速度判定装置（「判定装置」とも称する）３００を更に備えている。またノズル２５１のうち少なくとも先端部は透明の材質を有している。当該透明の材質を有する材料として、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、若しくは石英などが採用され得る。したがって、ノズル２５１の先端部内の流路ＴＧ１に存在する処理液Ｌ１は、後述するカメラ６５によって撮像される。また、ノズル２５１に供給される処理液Ｌ１は、ノズル２５１の流路ＴＧ１を通って、ノズル２５１の先端２５２から吐出方向ＡＲ１に沿って基板Ｗ側に吐出される。処理液Ｌ１がノズル２５１の先端２５２から吐出方向ＡＲ１に沿って流れる領域を、以下では吐出経路ＴＧ２とも称呼する。
【０１７７】
判定装置３００は、開閉弁７１の閉鎖速度の適否、および、吸い戻し弁７１の動作速度の適否の少なくともいずれか一方を判定する。以下では、まず閉鎖速度の判定について説明する。
【０１７８】
＜１−１．判定装置＞
判定装置３００は、筐体１２１内に設けられたカメラ（「撮像部」）６５と、制御部１３０（より詳細には、後述の判定部１４；図２０も参照）とを備えている。カメラ６５は、制御部１３０と電気的に接続されている。
【０１７９】
＜１−１−１．カメラ＞
カメラ６５は、例えば、レンズと、撮像素子と、制御処理回路（それぞれ不図示）とを備えている。レンズは、被写体の光学像を撮像素子に結像する。撮像素子は、被写体の光学像を電気信号に変換し、制御処理回路に供給する。制御処理回路は、制御部１３０と電気的に接続されており、制御部１３０が供給する制御信号に従って撮像素子に撮像動作を行わせるとともに、撮像素子から供給される各電気信号を処理して多値のデジタル画像に変換することにより、撮像素子の有効画素数に応じた画像を表わす画像信号を生成し、制御部１３０に供給する。
【０１８０】
すなわち、カメラ６５は、撮像素子から供給される各電気信号を処理してデジタル画像に変換することにより、撮像素子の有効画素数に応じた画像を表わす画像信号を生成し、制御部１３０に出力する。制御部１３０は、当該画像信号（画像）を、例えば、磁気ディスク１６１に記憶する。
【０１８１】
具体的には、カメラ６５は、開閉弁７１が流路を閉鎖してノズル２５１からの処理液Ｌ１の吐出が停止したときに、制御部１３０の制御に従って、筐体１２１内に規定される撮影対象領域５０を撮像して画像Ｇ０を得る。以下では、画像Ｇ０を原画像Ｇ０とも称呼する。撮影対象領域５０は、ノズル２５１の先端部の流路と、当該ノズル２５１の先端（吐出口）２５２から処理液Ｌ１の吐出方向ＡＲ１に沿って前方に延在する処理液Ｌ１の吐出経路とを含む。カメラ６５は、吐出方向ＡＲ１とは異なる方向から撮像を行う。図１９では、ノズル２５１の先端部の流路に内部領域５１が含まれ、ノズル２５１の先端２５２から吐出方向ＡＲ１の前方に延在する処理液Ｌ１の吐出経路に前方領域５２が含まれている。そして、撮影対象領域５０は、内部領域５１と前方領域５２とを含んでいる。内部領域５１の下端はノズル２５１の先端２５２よりも上方に位置しており、例えば前方領域５２の上端はノズル２５１の先端２５２とほぼ一致する。内部領域５１の下端は前方領域５２の上端と離れている。
【０１８２】
図５も参照して、内部領域５１および前方領域５２はノズル先端状態を写すことが可能な領域である。つまり、内部領域５１および前方領域５２は開閉弁７１の閉鎖速度に応じたノズル先端状態の変動を写すことが可能な領域である。よって、内部領域５１および前方領域５２を含む撮影対象領域５０をカメラ６５が撮像することにより、原画像Ｇ０において、閉鎖速度に応じたノズル先端状態を含めることができる。
【０１８３】
カメラ６５は、制御部１３０の制御に従って、開閉弁７１が流路を閉鎖してノズル２５１からの処理液Ｌ１の吐出が停止したとき以後に、ノズル２５１の先端部の内部領域５１と、当該ノズル２５１の先端２５２から処理液Ｌ１の吐出方向ＡＲ１に沿って前方に延在する前方領域５２とを含む撮影対象領域５０を時間的に順次に撮像することができる。
【０１８４】
＜１−１−２．制御部＞
図２０は、制御部１３０の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。制御部１３０は圧力設定部１２と制御信号生成部１３とに加えて、判定部１４と画像生成部１７とを備えている。判定部１４および画像生成部１７はカメラ６５によって撮像された原画像Ｇ０に基づいた動作を行うことから、判定装置３００に属するともいえる。
【０１８５】
＜１−１−２−１．判定部＞
判定部１４は、カメラ６５が撮影対象領域５０を撮像した原画像Ｇ０のうちノズル２５１の先端部の内部領域５１およびノズル２５１の前方領域５２の画像に基づいて所定の判定処理を行うことにより、開閉弁７１の閉鎖速度が適切であるか、予め定められた適切な速度（「目標速度」、「目標閉鎖速度」）よりも高いか低いかという開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定する。すなわち、判定部１４は、ノズル２５１から吐出する処理液Ｌ１の停止状態（吐出停止時のノズル先端状態）を判定する。
【０１８６】
判定部１４は、特徴量算出部１５とルールベース判定部１６とを備える。
【０１８７】
特徴量算出部１５は、カメラ６５が撮影対象領域５０を撮像した原画像Ｇ０のうち内部領域５１に対応するエリアＡ（「第１画像領域」）の第１画像Ｇ１と、前方領域５２に対応するエリアＢ（「第２画像領域」）の第２画像Ｇ２とのそれぞれについて、処理液Ｌ１の像の面積に応じた所定の特徴量を算出する。特徴量としては、例えば、第１画像Ｇ１、第２画像Ｇ２のそれぞれの領域内の各画素のグレースケールでの画素値の総和、輝度の総和、グレースケールでの画素値の標準偏差、または輝度の標準偏差などが採用される。
【０１８８】
ルールベース判定部１６は、第１画像Ｇ１の特徴量と第２画像Ｇ２の特徴量に所定の判定規則Ｋ１を適用することによって開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定する。
【０１８９】
判定規則Ｋ１として、例えば、内部領域５１が液密状態でなければ開閉弁７１の閉鎖速度が高すぎると判定し、内部領域５１が液密状態であって、かつ、前方領域５２に処理液Ｌ１が存在していれば、開閉弁７１の閉鎖速度が低すぎると判定する規則が採用される。この判定規則Ｋ１は例えば磁気ディスク１６１に記憶されている。このような判定では、開閉弁７１の閉鎖速度に応じたノズル先端状態の変動が写る原画像Ｇ０に基づいて閉鎖速度の適否を判定するので、高い判定精度で動作速度の適否を判定できる。
【０１９０】
＜１−１−２−２．画像生成部＞
図５を参照して説明したように、開閉弁７１の閉鎖速度が低すぎる場合には、吐出停止時においてノズル２５１から液滴Ｌ２が落下する。この液滴Ｌ２の落下のタイミングは一定ではないので、一度の撮像でこの液滴Ｌ２を原画像Ｇ０内に収めることは難しい。そこで吐出停止時の一定時間に亘ってカメラ６５が連続して撮像を行うことにより、液滴Ｌ２を撮像することを企図する。これにより、その撮像により得られた複数の原画像Ｇ０（時系列画像）のうちいずれかに液滴Ｌ２を含めることができる。
【０１９１】
判定部１４は複数の原画像Ｇ０の全てに対して判定規則Ｋ１を適用してもよいものの、ここではより処理を簡易にするために、判定規則Ｋ１の適用対象となる画像（「派生画像」と称呼する）Ｇ１０を複数の原画像Ｇ０に基づいて生成する。
【０１９２】
例えば画像生成部１７は、ノズル２５１が処理液Ｌ１の吐出を停止した直後から一定時間経過後までの間に撮像された当該時系列画像（複数の原画像Ｇ０）に基づいて、派生画像Ｇ１０を生成する。当該一定時間は、例えば３秒間である。当該一定時間の開始タイミングを規定する吐出停止タイミングとしては、例えば、圧力指示値Ｐ１*が基準値ＰＬ１を下回った時点を採用してもよく、あるいは、当該時点から所定時間だけ遅れた時点を採用してもよい。あるいは、開閉弁７１の開閉を検出する開閉センサを基板処理ユニット１Ｂに設け、当該開閉センサによって閉状態が検出された時点を採用してもよい。
【０１９３】
画像生成部１７は、複数の原画像Ｇ０の同じ座標の各画素の画素値を平均または積算して派生画像Ｇ１０を生成する。この派生画像Ｇ１０には、処理液の存在態様の時間変化が含まれる。よって、派生画像Ｇ１０には、ノズル先端状態が写された原画像Ｇ０の情報が含まれるので、この派生画像Ｇ１０に対して判定規則Ｋ１を適用することにより、ノズル先端状態を判定でき、ひいては開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定することができる。
【０１９４】
より具体的には、例えば開閉弁７１の閉鎖速度が低いために液滴Ｌ２が落下する場合（図５も参照）、派生画像Ｇ１０の前方領域５２における画素値（あるいは輝度値）はその液滴Ｌ２の分だけ大きくなると考えられる。つまり、派生画像Ｇ１０のうち前方領域５２に対応する派生画像Ｇ１２の特徴量（グレースケールの画素値、輝度値の総和、グレースケールでの画素値の標準偏差、または輝度の標準偏差）は、閉鎖速度が適切である場合の特徴量に比べて大きくなると考えられる。この場合、判定部１４は派生画像Ｇ１２の特徴量と所定の基準値（空白基準値）との大小を比較し、当該特徴量が当該基準値よりも大きいときに、開閉速度が適切な速度よりも低い（つまり、低すぎる）と判定する。
【０１９５】
また開閉弁７１の閉鎖速度が高いためにノズル２５１の先端部に気柱が生じる場合（図５も参照）、派生画像Ｇ１０の内部領域５１における画素値（あるいは輝度値）はその気柱の分だけ小さくなると考えられる。つまり、派生画像Ｇ１０のうち内部領域５１に対応する派生画像Ｇ１１の特徴量は、閉鎖速度が適切な場合の特徴量に比べて小さくなると考えられる。この場合、判定部１４は派生画像Ｇ１１の特徴量と所定の基準値（液密基準値）との大小とを比較し、当該特徴量が当該基準値よりも小さいときに、開閉速度が適切な速度よりも高い（つまり、高すぎる）と判定する。
【０１９６】
＜１−２．閉鎖速度の調整＞
制御部１３０は判定装置３００が判定した開閉弁７１の閉鎖速度の区分に基づいて、当該閉鎖速度（より具体的には後期間Ｔ２における閉鎖速度）が適切な速度になるように、制御パラメータ（圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１、デューティ指示値Ｄ*、開度指示値または各種ゲインなど）を決定する。
【０１９７】
例えば圧力設定部１２は判定装置３００が判定した開閉弁７１の閉鎖速度の区分に基づいて、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１を決定する。具体的には、圧力設定部１２は閉鎖速度が高すぎる場合には、後期間Ｔ２における低下速度β１を低下させ、開閉速度が低すぎる場合には、後期間Ｔ２における低下速度β１を増大させる。これにより、閉鎖速度を適切な速度とすることができ、より確実に吐出停止時のノズル先端状態を良好にすることができる。
【０１９８】
あるいは、制御信号生成部１３がＰＩＤ制御部１３２を有している場合には、閉鎖速度（特に後期間Ｔ２における閉鎖速度）が適切な速度になるように、ＰＩＤ制御部１３２が各種ゲイン（比例ゲイン、積分ゲインおよび微分ゲイン）を決定してもよい。ＰＩＤ制御部１３２は閉鎖速度が高すぎる場合には、例えば、比例ゲインを低下させる。またＰＩＤ制御部１３２は閉鎖速度が高すぎる場合には、例えば、比例ゲインを増大させる。これにより、後期間Ｔ２における閉鎖速度を適切な速度とすることができ、より確実に吐出停止時のノズル先端状態を良好にすることができる。
【０１９９】
＜２．基板処理ユニット１Ｂの動作＞
図２１は、基板処理ユニット１Ｂの動作の一例を示すフローチャートであり、図２２は、ノズル先端状態と、開閉弁７１の閉鎖速度の区分との関係の一例を表形式で示す図である。
【０２００】
図２２では、開閉弁７１の閉鎖速度が「適切」、「高すぎる」、「低すぎる」の３つ状態のそれぞれに対して、吐出停止時のノズル先端状態として、「停止後状態１」と「停止後状態２」の２つの状態が例示されている。当該２つの状態は、カメラ６５が撮影対象領域５０を撮像した原画像Ｇ０によって、それぞれ模式的に示されている。図２２の各画像Ｇ０には、エリアＡ，Ｂが表示されている。なおここでは簡単のために吸い戻し弁７２の吸い戻し動作を無視している。
【０２０１】
開閉弁７１の閉鎖速度が適切である場合には、吐出停止直後に処理液Ｌ１の下端は、ノズル２５１の先端２５２に一致または先端２５２よりも若干上方で停止する。吐出停止後に液滴Ｌ２がノズル２５１の先端２５２から落下することはない。つまり、ノズル先端状態は良好な状態である。
【０２０２】
開閉弁７１の閉鎖速度が低すぎる場合には、停止後状態１において、液滴Ｌ２は落下しておらず、処理液Ｌ１の下端面は、ノズル２５１の先端２５２から下方に向かって凸形状を有している。そして、停止後状態２においては、液滴Ｌ２が落下しており、処理液Ｌ１の下端は、ノズル２５１の先端２５２に一致している。なお、液滴Ｌ２が落下する場合でも処理液Ｌ１の下端は、ノズル２５１の先端２５２に一致するとは限らず、また、凸形状を保つ場合もある。この場合、液滴Ｌ２の落下と、処理液Ｌ１の下端面が停止後状態１と同様に凸形状を有することとは、同時に起こる。
【０２０３】
開閉弁７１の閉鎖速度が高すぎる場合には、停止後状態１において、ウォーターハンマーによって、ノズルの先端部には、その内壁面に付着した液滴Ｌ２と、ノズル２５１の先端２５２に溜まった液滴Ｌ２を除いて、処理液Ｌ１が存在しない領域が生じている。処理液Ｌ１の下端面は、ノズル２５１の先端２５２よりもかなり上方に位置する。そして、停止後状態２においては、ノズル２５１の先端２５２を閉鎖する大きさの液溜まり状の液滴Ｌ２が生じている。また、停止後状態１と同様に、ノズル２５１の先端部には、処理液Ｌ１が存在しない領域が生じており、処理液Ｌ１の下端面は、ノズル２５１の先端２５２よりもかなり上方に位置する。停止後状態１，２において、ノズル２５１の先端部に残存している液滴Ｌ２は、乾燥するとパーティクルとなるおそれがある。
【０２０４】
以下に、図２２を適宜参照しつつ、図２１のフローチャートに基づいて基板処理ユニット１Ｂ（判定装置３００）の動作について説明する。
【０２０５】
図２１のステップＳ２１０では、カメラ６５は、開閉弁７１が流路を閉鎖してノズル２５１からの処理液Ｌ１の吐出が停止したときに、ノズル２５１の先端部の内部領域５１（図２２）と、当該ノズル２５１の先端２５２の前方領域５２とを含む撮影対象領域５０を撮像する。撮像された画像（「原画像」）Ｇ０は、制御部１３０に供給される。
【０２０６】
次にステップＳ２２０では、特徴量算出部１５が、ノズル２５１の先端部の流路における内部領域５１に対応するエリアＡ（図２２）の第１画像Ｇ１と、ノズル２５１の先端部における処理液Ｌ１の吐出経路上の前方領域５２に対応するエリアＢ（図２２）の第２画像Ｇ２とについて特徴量を算出する。なお特徴量算出部１５は第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２に代えて、派生画像Ｇ１１，Ｇ１２の特徴量を算出してもよい。
【０２０７】
なお、エリアＡ，Ｂは、ノズル２５１の先端（吐出口）２５２の幅を有して、処理液Ｌ１の吐出方向ＡＲ１に細長いように設定されている。
【０２０８】
次にステップＳ２３０では、ルールベース判定部１６は第１画像Ｇ１（あるいは派生画像Ｇ１１）の特徴量に基づいてエリアＡが処理液Ｌ１による液密状態が否かを判定する。当該特徴量は例えば第１画像Ｇ１（あるいは派生画像Ｇ１１）におけるグレースケールの画素値の総和、輝度値の総和、グレースケールでの画素値の標準偏差、または輝度の標準偏差である。例えば、ルールベース判定部１６は当該特徴量が液密基準値よりも大きいときに、エリアＡが液密状態であると判定し、当該特徴量が液密基準値よりも小さいときに、エリアＡが液密状態ではないと判定する。
【０２０９】
当該判定の結果、エリアＡが液密状態でなければ、ステップＳ２４０において、ルールベース判定部１６は、開閉弁７１の閉鎖速度が高すぎると判定する。
【０２１０】
次にステップＳ２５０では、圧力設定部１２は、後期間Ｔ２における開閉弁７１の閉鎖速度が低くなるように後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１を決定し、処理は、ステップＳ２９０に移される。例えば圧力設定部１２は低下速度β１に所定量Δβ１を減算して新たな低下速度β１を算出してもよい。あるいは、後期間Ｔ２における閉鎖速度が低くなるように、ＰＩＤ制御部１３２が各種ゲインを所定量だけ変更しても構わない。要するに、制御部１３０は後期間Ｔ２における閉鎖速度が低くなるように、後期間Ｔ２における気体Ｈ１の供給圧力の低下速度に関連する制御パラメータを所定量だけ変更する。
【０２１１】
ステップＳ２３０の判定の結果、エリアＡが液密状態であれば、処理はステップＳ２６０に移される。
【０２１２】
ステップＳ２６０では、ルールベース判定部１６は、第２画像Ｇ２（あるいは派生画像Ｇ１２）の特徴量に基づいてエリアＢが処理液Ｌ１の殆ど存在しない状態（以下、空白状態と称呼する）であるか否かを判定する。当該特徴量は例えば第２画像Ｇ２（あるいは派生画像Ｇ１２）におけるグレースケールの画素値の総和、輝度値の総和、グレースケールでの画素値の標準偏差、または輝度の標準偏差である。例えば、ルールベース判定部１６は当該特徴量が空白基準値よりも小さいときに、エリアＢが空白状態であると判定し、当該特徴量が空白基準値よりも大きいときに、エリアＢが空白状態ではないと判定する。
【０２１３】
当該判定の結果、エリアＢに処理液Ｌ１が存在すれば（つまり空白状態でなければ）、処理は、ステップＳ２７０に移される。
【０２１４】
ステップＳ２７０では、ルールベース判定部１６は、開閉弁７１の閉鎖速度が低すぎると判定する。
【０２１５】
次にステップＳ２８０では、圧力設定部１２は後期間Ｔ２における開閉弁７１の閉鎖速度が高くなるように、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１を設定する。例えば圧力設定部１２は低下速度β１に所定量Δβ１を加算して新たな低下速度β１を算出してもよい。あるいは、後期間Ｔ２における閉鎖速度が高くなるように、ＰＩＤ制御部１３２が各種ゲインを所定量だけ変更しても構わない。要するに、制御部１３０は後期間Ｔ２における閉鎖速度が高くなるように、後期間Ｔ２における気体Ｈ１の供給圧力の低下速度に関連する制御パラメータを所定量だけ変更する。
【０２１６】
ステップＳ２５０またはステップＳ２８０の後に、ステップＳ２９０では、設定された制御パラメータで処理液Ｌ１の吐出を停止すべく、基板処理ユニット１Ｂは、ノズル２５１から一旦処理液Ｌ１を吐出した後、再度、吐出を停止する。その後、処理は、ステップＳ２１０に戻されて、基板処理ユニット１Ｂは、ステップＳ２１０以下の各処理を行う。
【０２１７】
ステップＳ２６０での判定の結果、エリアＢが、処理液Ｌ１の殆ど存在しない状態（空白状態）であれば、基板処理ユニット１Ｂは、図２１の動作を終了する。
【０２１８】
図２１の動作において、ルールベース判定部１６は、内部領域５１が液密状態でなければ開閉弁７１の閉鎖速度が高すぎると判定し、内部領域５１が液密状態であって、かつ、前方領域５２に処理液Ｌ１が存在していれば、開閉弁７１の閉鎖速度が低すぎると判定する規則を判定規則Ｋ１として用いている。そして、ルールベース判定部１６は、第１画像Ｇ１（あるいは派生画像Ｇ１１、以下、同様）の特徴量と第２画像Ｇ２（あるいは派生画像Ｇ１２、以下、同様）の特徴量に判定規則Ｋ１を適用することによって開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定している。開閉弁７１の閉鎖速度に応じたノズル先端状態の変動が写る第１画像Ｇ１と第２画像Ｇ２とについて、個別に処理液の像の存在を検出して開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定するので、高い判定精度で閉鎖速度の区分を判定できる。
【０２１９】
図２２に示されるように、処理液Ｌ１の吐出方向ＡＲ１の下流側におけるエリアＡの端部は、ノズル２５１の先端２５２から処理液Ｌ１の吐出方向ＡＲ１の上流側に離れている。このため、判定部１４は、吐出方向ＡＲ１の下流側における第１画像Ｇ１（内部領域５１）の端部からノズル２５１の先端２５２にわたる画像領域の画像を開閉弁７１の閉鎖速度の区分の判定に使用しない。当該画像領域は、処理液Ｌ１の存在と、開閉弁７１の閉鎖速度との関係を特定しにくい領域である（図２２の上段の停止後状態１，２参照）。つまり、ノズル先端状態が良好であっても、処理液Ｌ１の下端位置はノズル２５１の先端部でばらつくので、内部領域５１と前方領域５２との間の画像領域の状態（液密状態か否か）はばらつく。したがって、当該画像領域が液密状態であっても空白状態であっても、その状態を根拠としてノズル先端状態の良否を判定することは難しい。このため、当該画像領域が判定に使用されない場合には、判定の精度が向上し得る。
【０２２０】
＜３．機械学習＞
上述の例では、判定部１４は判定規則Ｋ１に基づいて開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定した。しかるに必ずしもこれに限らない。例えば判定部１４は機械学習によって開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定してもよい。
【０２２１】
図２３は、制御部１３０の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。図２３の例では、判定部１４は分類器Ｋ２を備えている。分類器Ｋ２は、カメラ６５が撮影対象領域５０を撮像した原画像Ｇ０のうちノズル２５１の先端部の内部領域５１およびノズル２５１の前方領域５２の画像に基づいて、開閉弁７１の閉鎖速度が適切であるか、適切な速度よりも高いか低いかという開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定する。すなわち、判定部１４は、分類器Ｋ２によって開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定する。
【０２２２】
制御部１３０は、機械学習部１８を備えている。分類器Ｋ２は、カメラ６５が撮影対象領域５０を撮像した原画像Ｇ０のうちノズル２５１の先端部の内部領域５１およびノズル２５１の前方領域５２のサンプル画像を用いて予め機械学習部１８が行う機械学習によって生成されている。
【０２２３】
機械学習部１８は、生成された分類器Ｋ２を、磁気ディスク１６１に記憶する。分類器Ｋ２は、例えば、分類器Ｋ２としての機能を実現するプログラム、若しくは、パラメータなどして記憶される。機械学習部１８は、機械学習のアルゴリズムとして、例えば、近傍法、サポートベクターマシン、ランダムフォレスト、ニューラルネットワークなどを用いる。
【０２２４】
なお、機械学習部１８をオフラインで定期的または不定期に更新してもよい。また、予め機械学習された機械学習部１８に対し、さらにサンプル画像（教師データ）を追加してオンライン学習を行い更新させてもよい。
【０２２５】
また、基板処理装置１００は、複数の基板処理ユニット１Ｂを備えているが、一つの基板処理ユニット１Ｂに対して機械学習により生成した分類器Ｋ２を他の基板処理ユニット１Ｂにおける開閉弁７１の制御に使用してもよい。
【０２２６】
図２４は、基板処理ユニット１Ｂの上記動作の一例を示すフローチャートであり、図２５は、吐出停止時のノズル先端状態と、開閉弁７１の閉鎖速度の区分との関係の一例を表形式で示す図である。
【０２２７】
図２４のステップＳ３１０では、機械学習部１８は、ノズル２５１の先端部の内部（流路）と当該先端部の前方の処理液Ｌ１の吐出経路とを含むエリアＣ（図２５）の画像を、開閉弁の閉鎖速度が「適切」、「高すぎる」、「低すぎる」の各クラスに分類するように機械学習する。機械学習部１８は、当該機械学習によって生成された分類器Ｋ２を磁気ディスク１６１に記憶する。
【０２２８】
なお、図２２の例に対して、判定部１４が分類器Ｋ２を適用する場合には、分類器Ｋ２は、カメラ６５が撮影対象領域５０を撮像した画像Ｇ０のうち内部領域５１に対応するエリアＡの第１画像Ｇ１と、前方領域５２（図２２）に対応するエリアＢの第２画像Ｇ２とのそれぞれの画像に基づいて開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定する。分類器Ｋ２は、第１画像Ｇ１と、第２画像Ｇ２とのそれぞれのサンプル画像を用いて、予め機械学習によって生成される。
【０２２９】
ステップＳ３２０では、カメラ６５は、開閉弁７１が流路を閉鎖してノズル２５１からの処理液Ｌ１の吐出が停止したときに、ノズル２５１の先端部の内部（流路）と当該先端部よりも前方の処理液Ｌ１の吐出経路とを含む撮影対象領域５０を撮像する。
【０２３０】
次にステップＳ３３０では、判定部１４は、撮像された画像（原画像）Ｇ０のうちエリアＣの画像（あるいは第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２）を分類器Ｋ２によって分類し、開閉弁７１の閉鎖速度の属する区分を判定する。
【０２３１】
なお、エリアＣは、ノズル２５１の先端（吐出口）２５２の幅を有して、処理液Ｌ１の吐出方向ＡＲ１に細長いように設定されている。図２５のエリアＣは、図２２のエリアＡ，Ｂを合せた範囲よりも、僅かに長い領域となっている。これは、エリアＡ，Ｂが互いに離れて設けられているためである。
【０２３２】
ステップＳ３４０では、判定部１４は、当該閉鎖速度が「高すぎる」に分類（判定）されたか否を判定する。
【０２３３】
当該判定の結果、当該閉鎖速度が「高すぎる」に分類されれば、処理は、ステップＳ３５０に移される。
【０２３４】
ステップＳ３５０では、圧力設定部１２は、後期間Ｔ２における開閉弁７１の閉鎖速度が低くなるように、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１を決定し、処理はステップＳ３８０に移される。例えば圧力設定部１２は低下速度β１に所定量Δβ１を減算して新たな低下速度β１を算出してもよい。要するに、後期間Ｔ２における閉鎖速度が低くなるように、制御パラメータを所定量だけ変更する。
【０２３５】
ステップＳ３４０の判定の結果、開閉弁７１の閉鎖速度が「高すぎる」に分類されなければ、処理は、ステップＳ３６０に移される。
【０２３６】
ステップＳ３６０では、判定部１４は、開閉弁７１の閉鎖速度が「低すぎる」に分類されたか否かを判定する。
【０２３７】
当該判定の結果、閉鎖速度が「低すぎる」に分類されれば、処理はステップＳ３７０に移される。
【０２３８】
ステップＳ３７０では、圧力設定部１２は後期間Ｔ２における開閉弁７１の閉鎖速度が高くなるように、後期間Ｔ２における圧力指示値Ｐ１*の低下速度β１を決定する。例えば圧力設定部１２は低下速度β１に所定量Δβ１を加算して新たな低下速度β１を算出してもよい。要するに、後期間Ｔ２における閉鎖速度が高くなるように、制御パラメータを所定量だけ変更する。
【０２３９】
ステップＳ３５０またはステップＳ３７０の後に、ステップＳ３８０では、設定された制御パラメータで処理液Ｌ１の吐出を停止すべく、基板処理ユニット１Ｂは、ノズル２５１から一旦処理液Ｌ１を吐出した後、再度、吐出を停止する。その後、処理は、ステップＳ３２０に戻されて、基板処理ユニット１Ｂは、ステップＳ３２０以下の各処理を行う。
【０２４０】
ステップＳ３６０での判定の結果、開閉弁７１の閉鎖速度が「低すぎる」に分類されない場合には、基板処理ユニット１Ｂは、図２５の動作を終了する。
【０２４１】
以上のように、機械学習を用いてもノズル先端状態に応じて閉鎖速度を調整できる。また開閉弁７１の閉鎖速度に応じたノズル先端状態の変動が写る原画像Ｇ０（第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２）を用いた学習によって閉鎖速度の区分を判定しているので、判定の精度が高い。また、第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２に対して分類器Ｋ２を適用する場合には、内部領域５１と前方領域５２との間の領域を判定に採用しないので、判定の精度が向上し得る。
【０２４２】
図２６は、機械学習のモデルの一例を示す模式図である。図２６の例では、ニューラルネットワーク（ディープラーニングを含む）ＮＮ１のモデルが示されている。このモデルは分類器Ｋ２に格納される。このモデルには、入力層と中間層（隠れ層）と出力層とが設けられている。各層は複数のノード（人工ニューロン）を有しており、各ノードにはその前段の層のノードの出力データが入力される。各ノードは例えば公知の関数の結果を出力する。中間層の層数は１に限らず、任意に設定できる。
【０２４３】
判定部１４は、この分類器Ｋ２を用いて、入力層から中間層を経て出力層の演算処理を行うことにより、ノズル先端状態についてのマッチングを行うことができる。より具体的には、例えば判定部１４は、撮像された画像におけるノズル先端状態を、複数のクラス（図２２に示す６つのノズル先端状態）のいずれか一つにマッチングする。図２６の例では、各クラスが、対応する各画像Ｇｋによって模式的に示されている。各クラスの特徴は、上述のサンプリング画像（先端２５２の近傍部分における停止直後の処理液Ｌ１の各状態に対応する各サンプリング画像（より詳細には、各サンプリング画像の画素値もしくは輝度の総和、または画素値または輝度の標準偏差））を用いた学習によって予め生成されている。
【０２４４】
入力層には、ノズル２５１の先端２５２の近傍を撮影した画像ＧＩ（原画像Ｇ０（第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２））が入力される。撮影された画像ＧＩは、判定部１４が実行するニューラルネットワークＮＮ１による画像認識によって、最も類似する特徴を有するクラスにマッチングされる。なお、判定部１４は、画像ＧＩのノズル先端状態が図２２の６つのノズル先端状態のいずれに分類されるのかの分類結果を出力している、ともいえる。
【０２４５】
そして、判定部１４はこの分類結果に基づいて開閉弁７１の閉鎖速度を分類する。例えば、判定部１４は画像ＧＩにおけるノズル先端状態が図２６の紙面上側の２つのノズル先端状態のいずれか一方に分類されたときには、開閉弁７１の閉鎖速度を「適切」のクラスに分類し、図２６の紙面中ほどの２つのノズル先端状態のいずれか一方に分類されたときには、開閉弁７１の閉鎖速度を「低すぎる」に分類し、図２６の紙面下側の２つのノズル先端状態に分類されたときには、開閉弁７１の閉鎖速度を「高すぎる」に分類する。図２６により示される動作は、上述したステップＳ３４０、ステップＳ３６０の処理に対応する。
【０２４６】
なお上述の例では、判定部１４はニューラルネットワークを用いて画像ＧＩのノズル先端状態を６つのノズル先端状態を分類し、その分類結果に基づいて、閉鎖速度を分類しているものの、必ずしもこれに限らない。判定部１４は、ニューラルネットワークを用いて直接に閉鎖速度を分類してもよい。つまり、出力層が開閉弁７１の閉鎖速度を「高すぎる」、「適切」および「低すぎる」の３つのクラスに分類してもよい。
【０２４７】
また、図２６の画像ＧＩ，Ｇｋは、ノズル２５１の先端２５２の近傍を撮影した画像を示しているが、必ずしもノズル２５１の先端２５２の近傍のみを抽出した画像でなく、撮像素子が撮像した全体画像を特徴ベクトルとして学習させてもよい。この場合、機械学習部１９は結果的に複数の全体画像において生じるノズル先端状態の差分に着目し学習が行われると考えられるからである。
【０２４８】
＜３−１．派生画像＞
判定部１４は原画像Ｇ０に代えて派生画像Ｇ１０に基づいて判定を行ってもよい。具体的には、判定部１４は、派生画像Ｇ１０のうちノズル２５１の先端部の内部領域５１およびノズル２５１の前方領域５２の画像に基づいて、開閉弁７１の閉鎖速度の区分を判定してもよい。この場合、分類器Ｋ２は、派生画像Ｇ１０のうちノズル２５１の先端部の内部領域５１およびノズル２５１の前方領域５２のサンプル画像を用いて予め機械学習部１８が行う機械学習によって生成される。
【０２４９】
＜４．吸い戻し弁＞
制御部１３０の判定部１４は、カメラ６５が撮像した原画像Ｇ０（あるいは派生画像Ｇ１０）に基づいて、吸い戻し弁７２の動作速度の区分を判定してもよい。
【０２５０】
図２７は、ノズル先端状態と、吸い戻し弁７２の動作速度の区分との関係の一例を表形式で示す図である。図２７では、吸い戻し弁７２の動作速度が「適切」である状態に対して、吐出停止時のノズル先端状態として「停止後状態１」が例示され、吸い戻し弁７２の動作速度が「高すぎる」状態に対して、吐出停止時のノズル先端状態として「停止後状態１」および「停止後状態２」の２つの状態が例示されている。当該２つの状態は、カメラ６５が撮影対象領域５０を撮像した画像Ｇ０によって、それぞれ模式的に示されている。図２７の各画像Ｇ０には、エリアＤが表示されている。エリアＤは、吸い戻し動作後の処理液の端面位置とノズル２５１の先端２５２との間の流路の少なくとも一部に対応した領域である。
【０２５１】
吸い戻し弁７２の動作速度が適切である場合、吐出停止直後に処理液Ｌ１の下端は、ノズル２５１の先端２５２よりも上方で停止する。吐出停止後に液滴Ｌ２がノズル２５１の先端２５２から落下することはない。つまり、ノズル先端状態は良好な状態である。
【０２５２】
吸い戻し弁７２の動作速度が高すぎる場合には、ノズル先端状態は停止後状態１または停止後状態２となる。停止後状態１においては、急激な流路の体積変化によって、ノズル２５１の先端部には、その内壁面に液滴Ｌ２が付着している。また停止後状態２においては、その内壁面に液滴Ｌ２が付着しつつ、ノズル２５１の先端２５２を閉鎖する大きさの液溜まり状の液滴Ｌ２が生じている。停止後状態１，２において、ノズル２５１の先端部に残存している液滴Ｌ２は、乾燥するとパーティクルとなるおそれがある。
【０２５３】
エリアＤに対応する内部領域５３の上端は、例えば、吸い戻し弁７２の動作速度が適切な場合の処理液Ｌ１の下端位置よりも下側に位置しており、内部領域５３の下端はノズル２５１の先端２５２とほぼ一致する。吸い戻し弁７２の動作速度が適切である場合には、内部領域５３内には処理液Ｌ１は殆ど残存せず、吸い戻し弁７２の動作速度が高すぎる場合には、内部領域５３内に処理液Ｌ１が液滴Ｌ２として残存する。つまり、内部領域５３は、吸い戻し弁７２の動作速度に応じたノズル先端状態の変動が写る領域である。
【０２５４】
そこで、判定部１４は原画像Ｇ０のうちエリアＤに対応する内部領域５３に着目して、吸い戻し弁７２の動作速度の区分を判定する。
【０２５５】
＜４−１．ルールベース＞
判定部１４の特徴量算出部１５は原画像Ｇ０のうち内部領域５３に対応する第３画像Ｇ３について、処理液Ｌ１の像の面積に応じた所定の特徴量を算出する。特徴量としては、例えば、第３画像Ｇ３の領域内の各画素のグレースケールでの画素値の総和、輝度の総和、グレースケールでの画素値の標準偏差、または輝度の標準偏差などが採用される。
【０２５６】
判定部１４のルールベース判定部１６は、第３画像Ｇ３の特徴量に所定の判定規則を適用することによって吸い戻し弁７２の動作速度の区分を判定する。当該判定規則として、例えば、内部領域５３が空白状態でなければ吸い戻し弁７２の動作速度が高すぎると判定する。ここでいう空白状態とは、内部領域５３に処理液Ｌ１が殆ど残存していない状態である。
【０２５７】
なお判定部１４は、開閉弁７１における判定処理と同様に、派生画像Ｇ１０に対して判定処理を行っても構わない。判定部１４は派生画像Ｇ１０のうち内部領域５３に対応する派生画像Ｇ１３について、処理液Ｌ１の像の面積に応じた所定の特徴量を算出する。特徴量としては、例えば、派生画像Ｇ１３の領域内の各画素のグレースケールでの画素値の総和、輝度の総和、グレースケールでの画素値の標準偏差、または輝度の標準偏差などが採用される。
【０２５８】
図２８は、基板処理ユニット１Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ４１０では、カメラ６５は、吸い戻し弁７２が吸い戻し動作が終了してから、ノズル２５１の先端部の内部領域５３（図２７）を含む撮影対象領域５０を撮像する。撮像された画像（「原画像」）Ｇ０は、制御部１３０に供給される。
【０２５９】
ステップＳ４２０では、特徴量算出部１５が、ノズル２５１の先端部の流路における内部領域５３に対応するエリアＤ（図２７）の第３画像Ｇ３（あるいは派生画像Ｇ１３）について特徴量を算出する。なおエリアＤは、ノズル２５１の先端（吐出口）２５２の幅を有して、処理液Ｌ１の吐出方向ＡＲ１に細長いように設定されている。
【０２６０】
次にステップＳ４３０では、ルールベース判定部１６は当該特徴量に基づいてエリアＤが空白状態であるか否かを判定する。当該特徴量は例えば第３画像Ｇ３（あるいは派生画像Ｇ１３）におけるグレースケールの画素値の総和、輝度値の総和、グレースケールでの画素値の標準偏差、または輝度の標準偏差である。例えば、ルールベース判定部１６は当該特徴量が空白基準値よりも小さいときに、エリアＣが空白状態であると判定し、当該特徴量が空白基準値よりも大きいときに、エリアＤが空白状態ではないと判定する。当該判定の結果、エリアＤが空白状態であれば、吸い戻し弁７２の動作速度は適切なので処理を終了する。
【０２６１】
一方で当該判定の結果、エリアＤが空白状態でなければ、ステップＳ４４０において、ルールベース判定部１６は、吸い戻し弁７２の動作速度が高すぎると判定する。
【０２６２】
次にステップＳ４５０では、圧力設定部１２は、吸い戻し弁７２の動作速度が低くなるように圧力指示値Ｐ２*の低下速度β２（より具体的には動作期間Ｔｃ２における低下速度β２）を決定する。例えば圧力設定部１２は低下速度β２に所定値Δβ２を減算して新たな低下速度β２を算出する。あるいは、動作期間Ｔｃ２における動作速度が高くなるように、ＰＩＤ制御部１３２が各種ゲインを所定量だけ変更しても構わない。要するに、制御部１３０は動作期間Ｔｃ２における吸い戻し弁７２の動作速度が低くなるように、動作期間Ｔｃ２における気体Ｈ２の供給圧力の低下速度に関連する制御パラメータを所定量だけ変更する。
【０２６３】
次にステップＳ４６０では、設定された制御パラメータで吸い戻し動作を行うべく、基板処理ユニット１Ｂは、ノズル２５１から一旦処理液Ｌ１を吐出した後、再度、吐出を停止する。その後、処理は、ステップＳ４１０に戻されて、基板処理ユニット１Ｂは、ステップＳ４１０以下の各処理を行う。
【０２６４】
以上のように、基板処理ユニット１Ｂによれば、吸い戻し弁７２の動作速度に応じたノズル先端状態の変動が写る第３画像Ｇ３（あるいは派生画像Ｇ１３）内に基づいて、吸い戻し弁７２の動作速度の区分を判定するので、適切に動作速度の区分を判定できる。またその判定結果に応じて、ノズル先端状態が良好となるように吸い戻し弁７２の動作速度を調整することができる。
【０２６５】
＜４−２．機械学習＞
上述の例では、判定部１４は判定規則に基づいて吸い戻し弁７２の動作速度の区分を判定した。しかるに必ずしもこれに限らない。例えば判定部１４は開閉弁７１の判定処理と同様に、機械学習によって吸い戻し弁７２の動作速度の区分を判定してもよい。つまり、機械学習部１８は、カメラ６５が撮影対象領域５０を撮像した原画像Ｇ０のうちノズル２５１の先端部の内部領域５３のサンプル画像（あるいは派生画像Ｇ１０のうちノズル２５１の先端部の内部領域５３のサンプル画像）を用いて予め機械学習を行って、分類器を生成する。この分類器は例えば磁気ディスク１６１に記録される。判定部１４は、カメラ６５によって撮像された原画像Ｇ０のうち第３画像Ｇ３（あるいは派生画像Ｇ１３）を分類器に入力することで、当該分類器を用いて吸い戻し弁７２の動作速度を判定する。
【０２６６】
これによれば、吸い戻し弁７２の動作速度に応じたノズル先端状態の変動が写る第３画像Ｇ３（あるいは派生画像Ｇ１３）を用いた学習によって動作速度の区分を判定しているので、判定の精度が高い。
【０２６７】
図２９は、基板処理装置１００の制御部１３０の他の実施形態の構成例として制御部１３０Ｂを模式的に示す図である。
【０２６８】
図２９に示すように、機械学習部１８は、基板処理装置１００の外部に設けられたサーバ２３に設けられている。機械学習部１８による機械学習は、オフラインで行われる。また、判定部１４および分類器Ｋ２もサーバ２３に設けられている。制御部１３０Ｂは、通信部２１を介してネットワーク２２と接続され、外部のサーバ２３は、ネットワーク２２と接続されている。
【０２６９】
制御部１３０ＢのＣＰＵ１１は、通信部２１とネットワーク２２とを介してサーバ２３に設けられた判定部１４、機械学習部１８、および分類器Ｋ２と情報の伝達を行う。制御部１３０Ｂは、制御部１３０の機械学習部１８、判定部１４、分類器Ｋ２を備えていないことを除いて、制御部１３０と同様に構成されている。制御部１３０Ｂは、撮像部６５によって撮像された画像を、通信部２１を介してサーバ２３へと送信し、サーバ２３による演算結果（分類結果）を、通信部２１を介して受信する。圧力設定部１２はその分類結果に応じて圧力指示値Ｐ１*を決定する。
【０２７０】
これによれば、サーバ２３に判定機能（判定部１４および分類器Ｋ２）が設けられているので、複数の基板処理ユニット１Ｂに対して共通のマッチング（判定）を行うことができる。なお図２９において、画像生成部１７もサーバ２３に設けられてもよい。また図２９の態様は図２０の態様にも適用可能である。つまり、図２０の判定部１４（あるいは更に画像生成部１７）をサーバ２３に設けてもよい。
【０２７１】
この場合、基板処理装置１００およびサーバ２３を含む全体の装置を処理液吐出装置とみなすことができる。
【０２７２】
なお、機械学習部１８をオフラインで定期的または不定期に更新してもよい。また、予め機械学習された機械学習部１８に対し、さらにサンプル画像（教師データ）を追加してオンライン学習を行い更新させてもよい。さらに、ネットワーク２２を介して他のＣＰＵを用い、サンプル画像（教師データ）にてオンライン学習を行ってもよい。
【０２７３】
図３０は、基板処理装置１００の制御部１３０の他の実施形態の構成例として制御部１３０Ｃを模式的に示す図である。図３０に示すように、制御部１３０Ｃは、分類器Ｋ２を磁気ディスク１６１ではなく、ＲＯＭ１６２に記憶していることを除いて、制御部１３０と同様に構成されており、同様に動作する。このように、分類器Ｋ２をＲＯＭ１６２に格納してもよい。
【０２７４】
＜５．弁の種類＞
第２の実施の形態においても、開閉弁７１、吸い戻し弁７２および駆動機構７４，７５に替えて、開閉弁７１Ａ、吸い戻し弁７２Ａおよび駆動機構７４Ａ，７５Ａが用いられても構わない。
【０２７５】
処理液吐出方法および処理液吐出装置は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての態様において例示であって限定的ではない。したがって、処理液吐出方法および処理液吐出装置は実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０２７６】
１  基板処理ユニット（処理液吐出装置）
２５１  ノズル
６５  カメラ（撮像部）
７１，７１Ａ  弁（開閉弁）
７２，７２Ａ  弁（吸い戻し弁）
７３  配管
７４，７５，７４Ａ，７５Ａ  駆動機構
１３０  制御部
Ｇ０  画像（原画像）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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