特開 2024-97696 分析システム、分析装置、および分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024097696

(43)【公開日】2024-07-19

(54)【発明の名称】分析システム、分析装置、および分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/06 20060101AFI20240711BHJP

【ＦＩ】

G01B11/06 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023001349

(22)【出願日】2023-01-06

(71)【出願人】

【識別番号】000146180

【氏名又は名称】株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】市川 央

(72)【発明者】

【氏名】島田 敏宏

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA30

2F065BB05

2F065FF51

2F065GG23

2F065GG25

2F065LL22

2F065NN06

2F065QQ26

(57)【要約】

【課題】対象物の量を示す指標値を簡便に算出できるようにする。
【解決手段】分析システム（１００）は、基板（Ｍ１）と基板（Ｍ１）上に塗布された塗布物（Ｍ２）を含む対象物から熱放射された電磁波の強度を測定する測定器（１）と、塗布物（Ｍ２）から放射された波長成分の強度に影響を与える素子（２）と、素子（２）を用いて設定した複数の異なる測定条件下で測定器（１）により測定された強度の比に基づき塗布物（Ｍ２）の量を算出する分析装置（３）と、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と基板上に塗布された塗布物を含む対象物から熱放射された電磁波の強度を測定する測定器と、
前記電磁波に含まれる波長成分のうち前記塗布物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子と、
前記素子を用いて設定した複数の異なる測定条件下で前記測定器により測定された強度の比に基づき、前記塗布物の量を示す指標値を算出する分析装置と、を含む分析システム。

【請求項2】

前記分析装置は、前記強度の比と前記塗布物の量との対応関係または前記強度の比と前記塗布物の堆積厚さとの対応関係を示す対応情報を用いて前記塗布物の量または堆積厚さを示す前記指標値を算出する、請求項１に記載の分析システム。

【請求項3】

前記素子は、特定波長を吸収するフィルタである、請求項１または２に記載の分析システム。

【請求項4】

前記素子を保持する保持部材を含み、
前記保持部材を動かし、前記対象物から放射される電磁波の伝播経路上に前記素子が配置される状態と、当該伝播経路上に前記素子が配置されない状態とを切り替えることにより前記測定条件を変更し、
前記測定器は、前記素子を通過した前記電磁波の強度と、前記素子を通過していない前記電磁波の強度とをそれぞれ測定する、請求項１または２に記載の分析システム。

【請求項5】

前記素子は、干渉計であり、
複数の前記測定条件では、前記干渉計において前記電磁波が通過する経路の長さがそれぞれ異なっている、請求項１または２に記載の分析システム。

【請求項6】

基板と基板上に塗布された塗布物を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち前記塗布物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子を用いて設定された複数の異なる測定条件下で測定された、前記電磁波の強度の測定値を取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得する前記測定値の比に基づき、前記塗布物の量を示す指標値を算出する指標値算出部と、を備える分析装置。

【請求項7】

基板と基板上に塗布された塗布物を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち前記塗布物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子を用いて設定された複数の異なる測定条件下で前記電磁波の強度を測定器により測定する測定ステップと、
測定された前記強度の比に基づき、前記塗布物の量を示す指標値を分析装置により算出する分析ステップと、を含む分析方法。

【請求項8】

基板と基板上に塗布された塗布物を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち前記対象物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子を用いて設定された複数の異なる測定条件下で測定された、前記電磁波の強度の測定値を取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得する前記測定値の比に基づき、前記塗布物の種類を判定する分類部と、を備える分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物から熱放射された電磁波を用いて当該対象物の量を示す指標値を算出する分析システム等に関する。

【背景技術】

【0002】

ダイカスト鋳造、鍛造等では、塗布物を金型上に塗布して溶湯とワークの癒着を抑制している。塗布物が薄ければ焼き付きの原因になり、厚過ぎれば塗布物の堆積による外観不良や寸法精度の低下を招くため、塗布厚み・塗布条件の制御が必要である。

【0003】

条件制御の前提として、塗布物の塗布厚みの評価が必要であり、これまでに各種の手法が提案されている。例えば、下記の特許文献１には、潤滑剤が塗布された鍛造型からの黒体放射の放射率と温度の測定結果に基づいて潤滑剤の膜厚を求める技術が開示されている。また、フーリエ変換型赤外分光（FT-IR）を用いれば、塗布物あるいは潤滑剤に対応する吸収ピークを特定し、その吸収ピークの強度に基づいて塗布物あるいは潤滑剤の金型への付着量を求めることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－１８８９９４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の従来技術には、簡易さという点で改善の余地がある。すなわち、特許文献１の技術では、潤滑剤の膜厚を算出するにあたって放射率を求めているが、温度による補正を行う場合であっても正確な放射率を求めることは容易ではない。このため、正確な放射率を求めるためにシステム全体の構成が複雑化してしまう。また、一般にFT-IR装置は大型であるため製造現場で使用することができず、測定条件も制限されるから、現実の金型上の塗布物の定量に適用することは難しい。

【0006】

また、塗布された物質が不明である場合に、FT-IRを用いればその物質を同定することができるが、物質の同定や分類を簡易に行う手法は従来知られていなかった。これらは、金型上の塗布物または潤滑剤に限られず、任意の対象物の量を評価する際あるいは対象物の分類を行う際に共通して生じる問題点である。

【0007】

本発明の一態様は、対象物の量を示す指標値を簡便に算出することを可能にすることを目的とする。また、本発明の他の態様は、簡便に対象物を分類することを可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る分析システムは、基板と基板上に塗布された塗布物を含む対象物から熱放射された電磁波の強度を測定する測定器と、前記電磁波に含まれる波長成分のうち前記塗布物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子と、前記素子を用いて設定した複数の異なる測定条件下で前記測定器により測定された強度の比に基づき、前記塗布物の量を示す指標値を算出する分析装置と、を含む。

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る分析装置は、基板と基板上に塗布された塗布物を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち前記塗布物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子を用いて設定された複数の異なる測定条件下で測定された、前記電磁波の強度の測定値を取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得する前記測定値の比に基づき、前記塗布物の量を示す指標値を算出する指標値算出部と、を備える。

【0010】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る分析方法は、基板と基板上に塗布された塗布物を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち前記塗布物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子を用いて設定された複数の異なる測定条件下で前記電磁波の強度を測定器により測定する測定ステップと、測定された前記強度の比に基づき、前記塗布物の量を示す指標値を分析装置により算出する分析ステップと、を含む。

【0011】

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係る分析装置は、基板と基板上に塗布された塗布物を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち前記対象物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子を用いて設定された複数の異なる測定条件下で測定された、前記電磁波の強度の測定値を取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得する前記測定値の比に基づき、前記塗布物の種類を判定する分類部と、を備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、対象物の量を示す指標値を簡便に算出することが可能になる。また、本発明の他の態様によれば、簡便に対象物を分類することを可能にすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態１に係る分析システムの構成を示す図である。

【図2】異なる測定条件で測定された電磁波の強度の比と塗布物の量との関係を説明する図である。

【図3】本発明の実施形態１に係る分析システムにおける処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態２に係る分析システムの概要を示す図である。

【図5】本発明の実施形態２に係る分析システムによる測定の結果の一例を示す図である。

【図6】本発明の実施形態２に係る分析システムにおける処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】本発明の実施形態３に係る分析システムの概要を示す図である。

【図8】本発明の実施形態３に係る分析装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図9】干渉計における電磁波の伝播経路長と測定器により測定された電磁波の強度との関係を示す図である。

【図10】本発明の実施形態３に係る分析システムにおける処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

〔実施形態１〕
（システム構成）
図１に基づいて本実施形態に係る分析システム１００の構成を説明する。図１は、分析システム１００の構成を示す図である。分析システム１００は、熱放射により発生した電磁波を分析して基板に塗布された塗布物の量や種類を推定するシステムであり、測定器１と素子２と分析装置３とを含む。図１には、基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２の量と種類を推定する分析装置３について、その要部構成を示すブロック図についても示している。

【0015】

基板Ｍ１は、例えば、ダイカスト等の鋳造や射出成形に用いられる金型の一部分であってもよい。また、塗布物Ｍ２は、例えば離型剤であってもよい。この場合、分析システム１００により、金型の当該部分に塗布された離型剤の量や種類を推定することができる。なお、基板Ｍ１と塗布物Ｍ２は、加熱時に電磁波を放射するものであればよく、この例に限られない。図示していないが、基板Ｍ１は加熱されている。例えば、Ｍ１がダイカストの金型であれば、溶湯の熱により一般的に２００～４００℃の温度になる。

【0016】

測定器１は、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から熱放射された電磁波の強度を測定する。上記の電磁波の主成分は赤外線であるから、測定器１として赤外線センサを適用することができる。例えば、測定器１として焦電型等の熱型あるいは量子型の赤外線センサを適用してもよい。

【0017】

測定器１は、FT-IR装置のような各波長（あるいは波数）成分の強度を測定可能なものとする必要はなく、幅広い波長範囲における電磁波強度の積分値を測定するものであればよい。より詳細には、測定器１は、測定時の温度において、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲の少なくとも一部と、当該波長範囲外で基板Ｍ１から放射される電磁波の波長範囲の少なくとも一部とを含む波長範囲における電磁波強度を検知するものであればよい。例えば、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲が、基板Ｍ１から放射される電磁波の波長範囲に含まれるとする。この場合、基板Ｍ１から放射される電磁波の波長範囲（当該波長範囲の全体であってもよいし、一部が欠けていてもよい）における電磁波強度の積分値を測定する測定器１を用いればよい。測定器１は、幅広い波長範囲の電磁波強度を測定するため、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長が変わっても、測定器１を変えることなく塗布物Ｍ２から放射される電磁波を測定することができる。

【0018】

素子２は、上記の電磁波に含まれる波長成分のうち、塗布物Ｍ２から放射された波長成分の強度に影響を与える素子である。なお、素子２は、波長成分の強度に影響を与える機器であってもよい。つまり、本明細書における「素子」の範疇には機器も含まれる。素子２の詳細は後記「素子と測定条件について」の項目で説明し、適用可能な機器については実施形態３で説明する。

【0019】

分析装置３は、素子２を用いて設定した複数の異なる測定条件下で測定器１により測定された強度の比に基づき、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。また、分析装置３は、素子２を用いて設定した複数の異なる測定条件下で測定器１により測定された強度の比に基づき、塗布物Ｍ２の種類を判定する。

【0020】

以上のように、分析システム１００は、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から熱放射された電磁波の強度を測定する測定器１と、前記の電磁波に含まれる波長成分のうち塗布物Ｍ２から放射された波長成分の強度に影響を与える素子２とを含む。また、分析システム１００は、素子２を用いて設定した複数の異なる測定条件下で測定器１により測定された強度の比に基づき、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する分析装置３を含む。

【0021】

測定中に計測距離や温度等の測定条件に多少の変動があったとしても、塗布物Ｍ２の量が変わらなければ、各測定条件下で測定される電磁波の強度の比は変わらない。つまり、当該強度の比は、塗布物Ｍ２の量に応じた値になる。よって、上記の構成により算出される指標値は塗布物Ｍ２の量を示す妥当な値であるといえる。

【0022】

また、上記指標値の算出にあたって必要な処理は、各測定条件下で電磁波の強度を測定するという簡易なものであって、温度等の厳密な測定は不要であり、FT-IR装置のような大型装置を使用する必要もない。したがって、上記の構成によれば、塗布物Ｍ２の量を示す妥当な指標値を簡便に算出することができる。

【0023】

（分析装置の構成）
分析装置３の構成について、図１に示すブロック図に基づいて説明する。図示のように、分析装置３は、分析装置３の各部を統括して制御する制御部３０と、分析装置３が使用する各種データを記憶する記憶部３１を備えている。また、分析装置３は、分析装置３が他の装置と通信するための通信部３２、分析装置３に対する各種データの入力を受け付ける入力部３３、および分析装置３が各種データを出力するための出力部３４を備えている。また、制御部３０には、データ取得部３０１、指標値算出部３０２、および分類部３０３が含まれている。

【0024】

データ取得部３０１は、測定器１により測定された電磁波の強度の測定値を取得する。より詳細には、データ取得部３０１は、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち塗布物Ｍ２から放射された波長成分の強度に影響を与える素子２を用いて設定された複数の異なる測定条件下で測定された電磁波の強度の測定値を取得する。例えば、データ取得部３０１は、通信部３２を介した通信により測定器１から測定値を取得してもよいし、測定器１の測定値を知得したユーザが入力部３３を介して入力する測定値を取得してもよい。

【0025】

指標値算出部３０２は、データ取得部３０１が取得する測定値の比に基づき、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。指標値の算出方法の詳細は後記「指標値の算出方法」の項目で説明する。

【0026】

分類部３０３は、データ取得部３０１が取得する測定値の比に基づき、塗布物Ｍ２の種類を判定する。種類の判定方法の詳細は後記「種類の判定方法」の項目で説明する。

【0027】

以上のように、分析装置３は、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち塗布物Ｍ２から放射された波長成分の強度に影響を与える素子２を用いて設定された複数の異なる測定条件下で測定された電磁波の強度の測定値を取得するデータ取得部３０１と、データ取得部３０１が取得する測定値の比に基づき、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する指標値算出部３０２とを備えている。よって、塗布物Ｍ２の量を示す妥当な指標値を簡便に算出することができる。

【0028】

また、以上のように、分析装置３は、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から熱放射された電磁波の波長成分のうち塗布物Ｍ２から放射された波長成分の強度に影響を与える素子２を用いて設定された複数の異なる測定条件下で測定された電磁波の強度の測定値を取得するデータ取得部３０１と、データ取得部３０１が取得する測定値の比に基づき、塗布物Ｍ２の種類を判定する分類部３０３とを備えている。これにより、塗布物Ｍ２を簡便に分類することができる。

【0029】

（指標値の算出方法）
指標値算出部３０２による指標値の算出方法について説明する。指標値は、塗布物Ｍ２の量を示すものであって、かつ、データ取得部３０１が取得する測定値の比に基づいて算出されるものであればよい。例えば、指標値算出部３０２は、上記測定値の比をそのまま指標値としてもよい。

【0030】

また、例えば、指標値算出部３０２は、上記測定値の比と塗布物Ｍ２の量との対応関係を示す対応情報を用いて塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出してもよい。これにより、塗布物Ｍ２の量という汎用的でユーザに分かりやすい指標値を算出することができる。なお、対応情報は、上述の複数の異なる測定条件下で電磁波の強度を測定する処理を、塗布物Ｍ２の量を変えながら行うことにより生成することができる。対応情報は検量線と言い換えることもできる。

【0031】

また、指標値算出部３０２は、上記測定値の比と基板Ｍ１の表面に塗布された塗布物Ｍ２の堆積厚さとの対応関係を示す対応情報を用いれば、塗布物Ｍ２の堆積厚さを示す指標値を算出することができる。これにより、塗布物Ｍ２の堆積厚さという汎用的でユーザに分かりやすい指標値を算出することができる。なお、塗布物Ｍ２が基板Ｍ１を膜状に覆うものである場合、堆積厚さは膜厚と言い換えることができる。対応情報は、予め取得され、記憶部３１等に記憶されている。

【0032】

（素子と測定条件について）
素子２とこれを用いて設定される測定条件について図２に基づいて説明する。図２は、異なる測定条件で測定された電磁波の強度の比と塗布物Ｍ２の量との関係を説明する図である。

【0033】

図２に示すグラフＧ１は、加熱された基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波の波数を横軸とし、当該電磁波の強度を縦軸としてそれらの関係を模式的に示したものである。なお、横軸を波長とした場合も同様のグラフとなる。

【0034】

グラフＧ１においては、塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波の成分をＣ、基板Ｍ１から熱放射される電磁波の成分をＡおよびＢで示している。電磁波の成分Ｂの波数（波長）は、成分Ｃの波数（波長）と重複している。グラフＧ１におけるＣの部分の面積は、塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波の総量を示しており、塗布物Ｍ２の量に比例する。なお、グラフＧ１におけるＡおよびＢの部分の面積は、塗布物Ｍ２の量には影響されない。

【0035】

FT-IR装置等に含まれるような分光器を用いれば、対象物に赤外線を照射し、固有の波数での透過率から塗布物Ｍ２を定量することが可能である。しかしながら、測定器１は、所定の波長範囲の電磁波の強度の積分値が測定できるだけであって特定の波長における強度を測定することはできない。例えば、成分ＡおよびＢの全波長範囲における電磁波の強度の積分値を測定する測定器１を用いた場合、成分Ａ～Ｃのピーク波長における電磁波の強度を測定することはできない。

【0036】

このような測定値から塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出するために、分析システム１００では測定器１による測定を複数の測定条件下で行う。そして、それらの測定条件の設定に用いられるのが素子２である。

【0037】

すなわち、素子２を用いれば、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波を素子２に入射させ、素子２を透過した電磁波、すなわち一部の成分の強度が素子２の影響を受けた電磁波の強度を測定器１で測定する、という測定条件を設定することができる。この測定条件を第１の測定条件と呼ぶ。また、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波を、素子２を透過させずに測定器１に入射させ、当該電磁波の強度を測定器１で測定する、という測定条件を設定することもできる。この測定条件を第２の測定条件と呼ぶ。

【0038】

このように、素子２を用いることにより、素子２で電磁波の一部の波長成分の強度に影響を与えた上で当該電磁波の強度を測定する第１の測定条件と、素子２を用いずに電磁波の強度を測定する第１の測定条件とを設定することができる。

【0039】

（素子２としてフィルタを使用する場合）
素子２は、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波の一部の波長成分の強度に影響を与えるものであればよい。例えば、素子２として、特定波長を吸収する光学フィルタ（以下、単にフィルタと呼ぶ）を用いてもよい。これにより、フィルタという簡易な素子により複数の測定条件を作成し、各測定条件で測定された強度の比を用いて上述の指標値を算出することができる。以下説明するように、上記特定波長は、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長のうち、放射強度の高い波長範囲か、または基板Ｍ１から放射される電磁波よりも塗布物Ｍ２から放射される電磁波の放射強度が低い波長範囲に含まれる波長であってもよい。

【0040】

（例１：長波長カットフィルタを使用する場合）
例えば、素子２として、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波のうち、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲内の成分を主に吸収するフィルタを適用してもよい。この場合、上述の特定波長は、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の放射強度が高い波長範囲に含まれる波長である。素子２としてこのようなフィルタを用いた場合、グラフＧ１に示される基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波のうち、成分ＡとＣの境界を通る破線の右側部分の成分（長波長成分）が素子２に吸収される。

【0041】

ここで仮に、素子２のグラフＧ１における破線の右側部分の成分の透過率が０％、左側部分の成分の透過率が１００％であるとする。この場合、第１の測定条件においては、測定器１により測定される測定値は、グラフＧ１におけるＡの部分の面積に相当する値となる。この測定値をＡと表す。一方、第２の測定条件においては、測定器１により測定される測定値は、グラフＧ１におけるＡ、Ｂ、Ｃの全体の面積に相当する値となる。この測定値を（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）と表す。

【0042】

この場合、第１の測定条件で測定された測定値に対する、第２の測定条件で測定された測定値の比は｛Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝と表される。つまり、（測定値の比）＝｛Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝という関係になる。この関係をグラフで表すと図２のグラフａ１のようになる。グラフａ１から明らかなように、測定値の比は塗布物Ｍ２の量に反比例し、測定値の比が決まれば塗布物Ｍ２の量も一意に決まる。このように、測定値の比と塗布物Ｍ２の量との間には一定の関係性が存在するから、測定値の比に基づいて塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出することができる。

【0043】

同様に、第２の測定条件で測定された測定値に対する、第１の測定条件で測定された測定値の比に基づいて塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出することもできる。この場合、測定値の比は｛（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／Ａ｝＝｛１＋Ｂ／Ａ＋（１／Ａ）×Ｃ）｝と表される。したがって、当該測定値の比は、図２のグラフａ２に示すように、塗布物Ｍ２の量に比例し、測定値の比が決まれば塗布物Ｍ２の量も一意に決まる。なお、グラフａ２における縦軸および横軸はグラフａ１と同じく、測定値の比および塗布物Ｍ２の量である。グラフｂ１以降についても同様である。なお、指標値の算出式は、上記以外の式であってもよい。

【0044】

無論、素子２として長波長カットフィルタを使用する場合であっても、その短波長成分の透過率が１００％であり、長波長成分の透過率が０％である必要はない。例えば、グラフＧ１における破線の左側部分の成分の透過率がＰ、右側部分の成分の透過率がＱである素子２を用いたとする。なお、Ｐ＞Ｑである。

【0045】

この場合、第１の測定条件で測定された測定値に対する、第２の測定条件で測定された測定値の比は｛（ＰＡ＋ＱＢ＋ＱＣ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝と表される。つまり、（測定値の比）＝｛（ＰＡ＋ＱＢ＋ＱＣ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝＝｛Ｑ＋（Ｐ－Ｑ）×Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝という関係となる。このように測定値の比は塗布物Ｍ２の量に反比例し、測定値の比が決まれば塗布物Ｍ２の量も一意に決まる。

【0046】

また、第２の測定条件で測定された測定値に対する、第１の測定条件で測定された測定値の比は｛（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／（ＰＡ＋ＱＢ＋ＱＣ）｝と表される。つまり、（測定値の比）＝｛（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／（ＰＡ＋ＱＢ＋ＱＣ）｝＝｛（１－Ｑ）－（Ａ／Ｑ）×（Ｐ－Ｑ）／（ＰＡ＋Ｑ（Ｂ＋Ｃ））｝という関係となる。よって、測定値の比が決まれば塗布物Ｍ２の量も一意に決まる。

【0047】

（例２：短波長カットフィルタを使用する場合）
また、例えば、素子２として、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波のうち、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲外の成分を主に吸収するフィルタを適用してもよい。つまり、上述の特定波長は、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の放射強度が低い波長範囲に含まれる波長であってもよい。素子２としてこのようなフィルタを用いた場合、グラフＧ１に示される基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波のうち、破線の左側部分の成分（短波長成分）が素子２に吸収される。

【0048】

ここで仮に、グラフＧ１における破線の右側部分の成分の透過率が１００％、左側部分の成分の透過率が０％である素子２を用いたとする。この場合、第１の測定条件においては、測定器１により測定される測定値は、グラフＧ１における（Ｂ＋Ｃ）の部分の面積に相当する値となる。この測定値を（Ｂ＋Ｃ）と表す。一方、第２の測定条件における測定器１の測定値は上述のように（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）と表される。

【0049】

よって、第１の測定条件で測定された測定値に対する、第２の測定条件で測定された測定値の比は｛（Ｂ＋Ｃ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝と表される。つまり、（測定値の比）＝｛（Ｂ＋Ｃ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝＝［１－｛Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝］という関係となる。この関係をグラフで表すと図２のグラフｂ１のようになる。グラフｂ１から明らかなように、測定値の比が決まれば塗布物Ｍ２の量も一意に決まる。このように、素子２として短波長カットフィルタを使用する場合であっても、測定値の比に基づいて塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出することができる。

【0050】

同様に、第２の測定条件で測定された測定値に対する、第１の測定条件で測定された測定値の比に基づいて塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出することもできる。この場合、測定値の比は｛（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／（Ｂ＋Ｃ）｝＝｛１＋Ａ／（Ｂ＋Ｃ）｝と表される。したがって、当該測定値の比は、図２のグラフｂ２に示すように、塗布物Ｍ２の量に反比例し、測定値の比が決まれば塗布物Ｍ２の量も一意に決まる。

【0051】

無論、素子２として短波長カットフィルタを使用する場合であっても、その短波長成分の透過率が０％であり、長波長成分の透過率が１００％である必要はない。例えば、グラフＧ１における破線の左側部分の成分の透過率がＱ、右側部分の成分の透過率がＰである素子２を用いたとする。なお、Ｐ＞Ｑである。

【0052】

この場合、第１の測定条件で測定された測定値に対する、第２の測定条件で測定された測定値の比は｛（ＱＡ＋ＰＢ＋ＰＣ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝＝｛Ｐ－（Ｐ－Ｑ）×Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）｝という関係となる。よって、測定値の比が決まれば塗布物Ｍ２の量も一意に決まる。

【0053】

また、同様に、第２の測定条件で測定された測定値に対する、第１の測定条件で測定された測定値の比を算出した場合も（測定値の比）＝｛（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／（ＱＡ＋ＰＢ＋ＰＣ）｝＝｛（１／Ｐ）＋（Ａ／Ｐ）×（Ｐ－Ｑ）／（ＱＡ＋Ｐ（Ｂ＋Ｃ））｝という関係となり、測定値の比が決まれば塗布物Ｍ２の量も一意に決まる。

【0054】

以上のように、素子２として、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波のうち、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲内の成分を主に吸収するフィルタを適用してもよい。また逆に、素子２として、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波のうち、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲外の成分を主に吸収するフィルタを適用してもよい。何れのフィルタを適用する場合であっても、フィルタという簡易な素子により複数の測定条件を設定し、各測定条件で測定された強度の比を用いて上述の指標値を算出することができる。

【0055】

なお、「塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲内の成分を主に吸収する」とは、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲内の成分の吸収量が、当該波長範囲外の成分の吸収量よりも多いことを意味する。「塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲外の成分を主に吸収する」についても同様である。

【0056】

また、塗布物Ｍ２から放射される波長範囲内の成分を主に吸収するフィルタを用いる測定条件と、他のフィルタ（例えば塗布物Ｍ２から放射される波長範囲外の成分を主に吸収するフィルタ）を用いる測定条件とを設定してもよい。同様に、塗布物Ｍ２から放射される波長範囲外の成分を主に吸収するフィルタを用いる測定条件と、他のフィルタ（例えば塗布物Ｍ２から放射される波長範囲内の成分を主に吸収するフィルタ）を用いる測定条件とを設定してもよい。

【0057】

なお、測定条件は少なくとも２つ設定すればよく、例えば３つ以上の測定条件を設定し、各測定条件で測定を行ってもよい。この場合、指標値算出部３０２は、測定値の比を複数通り算出し、それらの算出結果を用いて指標値を算出してもよい。例えば、３つの測定条件を設定し、Ｘ、Ｙ、Ｚの３つの測定値が得られたとする。この場合、指標値算出部３０２は、Ｘ／Ｙ、Ｘ／Ｚ、およびＹ／Ｚの３通りの比を算出し、上述の対応情報を用いて各比から塗布物Ｍ２の量または堆積厚さを示す指標値を算出してもよい。そして、指標値算出部３０２は、算出した指標値の代表値（例えば平均値や中央値等）を算出してもよい。

【0058】

（種類の判定方法）
分類部３０３による塗布物Ｍ２の種類の判定方法について説明する。上述のように、測定器１により測定される電磁波の強度は、塗布物Ｍ２の量に応じたものとなる。そして、種類の異なる複数の塗布物をそれぞれ同量だけ塗布した場合、測定器１により測定される電磁波の強度は、塗布物の種類に応じた値となる。分類部３０３は、このことを利用して塗布物Ｍ２の種類を判定する。

【0059】

具体的には、塗布物Ｍ２の種類を判定するために、予め複数種類の塗布物のそれぞれについて、当該塗布物を基板Ｍ１に所定量だけ塗布したときの、データ取得部３０１が取得する測定値の比を算出し、記憶部３１等に記憶させておく。そして、分類部３０３は、所定量の塗布物Ｍ２を基板Ｍ１に塗布した場合にデータ取得部３０１が取得する測定値の比と、記憶されている各種類の塗布物の測定値の比とを比較し、当該比の値が最も近い種類を、塗布物Ｍ２の種類と判定する。

【0060】

また、分類部３０３は、３つ以上の測定条件下で測定した電磁波の強度の比を用いて塗布物Ｍ２の種類を判定することもできる。例えば、フィルタＡを適用した測定条件Ａと、電磁波の吸収特性がフィルタＡとは異なるフィルタＢを適用した測定条件Ｂと、何れのフィルタも使用しない測定条件Ｃとで電磁波を測定し、各条件で測定された強度の値がそれぞれＡ～Ｃであったとする。この場合、分類部３０３は、強度比を２種類（例えばＡ／ＣとＢ／Ｃ）算出し、それらの値の差異に基づいて塗布物Ｍ２の種類を判定する。

【0061】

例えば、スペクトルの異なる２種類の塗布物Ｘ、Ｙが基板Ｍ１に塗布されているが、塗布物Ｘ、Ｙのそれぞれがどこに塗布されているかが不明であったとする。この場合、フィルタＡとして塗布物Ｘから放射される電磁波の波長範囲内の成分を主に吸収するが塗布物Ｙから放射される電磁波の吸収が小さいものを用い、フィルタＢとして塗布物ＸとＹから放射される電磁波の各波長範囲内の成分を主に吸収するものを用いてもよい。

【0062】

上記のようなフィルタＡ、Ｂを用いた場合、ＡとＣの比は塗布物Ｘの量に応じて変化する。一方、ＢとＣの比は塗布物ＸまたはＹの量に応じて変化する。このため、分類部３０３は、ＡとＣの差分が小さいのに、ＢとＣの差分が大きい場合には、塗布物Ｙが塗布されていると判定することができる。なお、分類を行うにあたり、後述するノイズ成分の除去を行ってもよい。この場合、測定条件をさらに１つ増やせばよい。

【0063】

（処理の流れ）
分析システム１００における処理の流れ（分析方法）を図３に基づいて説明する。図３は、分析システム１００における処理の一例を示すフローチャートである。なお、塗布物Ｍ２と基板Ｍ１から電磁波の熱放射が起きるように、基板Ｍ１は予め加熱しておく。

【0064】

Ｓ１（測定ステップ）では、測定器１が、第１の測定条件で、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から熱放射された電磁波の強度を測定する。上述のように、第１の測定条件では、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波を素子２に入射させ、素子２を透過した電磁波の強度を測定器１で測定する。

【0065】

Ｓ２（測定ステップ）では、測定器１が、第２の測定条件で、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から熱放射された電磁波の強度を測定する。上述のように、第２の測定条件では、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から熱放射される電磁波を、素子２を透過させずに測定器１に入射させ、当該電磁波の強度を測定器１で測定する。

【0066】

なお、測定条件の切り替えは、手動で行ってもよいし自動で行ってもよい。自動で行う場合、分析システム１００に、例えば、対象物と測定器１との間に素子２がある状態と、ない状態とを切り替える切替機構を含めておいてもよい。これにより、分析装置３または他の装置によって当該切替機構の動作を制御することにより測定条件を自動的に切り替えることができる。

【0067】

Ｓ３では、分析装置３のデータ取得部３０１が、Ｓ１およびＳ２のそれぞれで測定された測定値を取得する。なお、Ｓ１およびＳ２で測定された測定値はそれぞれ別のステップで取得してもよい。例えば、Ｓ１の後、Ｓ２の前にＳ１で測定された測定値を取得し、Ｓ２の後にＳ２で測定された測定値を取得するようにしてもよい。

【0068】

Ｓ４（分析ステップ）では、分析装置３の指標値算出部３０２が、Ｓ３で取得された測定値の比、すなわち測定された電磁波の強度の比に基づき、前述の対応関係を用いて塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。なお、指標値算出部３０２は、算出した指標値を出力部３４に出力し、ユーザに通知してもよい。

【0069】

Ｓ５では、分析装置３の分類部３０３が、Ｓ３で取得された測定値の比、すなわち測定された電磁波の強度の比に基づき、塗布物Ｍ２の種類を判定する。Ｓ４と同様に、分類部３０３は、種類の判定結果をユーザに通知してもよい。これにより図３の処理は終了する。なお、必ずしもＳ４とＳ５の両方の処理を行う必要はなく、何れか一方のみを行うようにしてもよい。また、両方の処理を行う場合、各処理の実行順序は特に限定されず、Ｓ５を先に行ってもよいし、各処理を並行で行うようにしてもよい。

【0070】

以上のように、上述の分析方法は、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から放射された波長成分の強度に影響を与える素子２を用いて設定された複数の異なる測定条件下で電磁波の強度を測定器１により測定する測定ステップ（Ｓ１、Ｓ２）と、測定された強度の比に基づき、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を分析装置３により算出する分析ステップ（Ｓ４）と、を含む。よって、塗布物Ｍ２の量を示す妥当な指標値を簡易な手法で算出することができる。

【0071】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態３以降においても同様である。

【0072】

（概要）
本実施形態に係る分析システム１００Ａの概要を図４に基づいて説明する。図４は、分析システム１００Ａの概要を示す図である。図示のように、分析システム１００Ａには、測定器１、素子２Ａ、分析装置３Ａ、保持部材４Ａ、回転軸５Ａ、およびモータ６Ａが含まれている。なお、分析装置３Ａの詳細は後記「分析装置の構成」の項目で説明する。保持部材４Ａ、回転軸５Ａ、およびモータ６Ａは、基板Ｍ１と基板Ｍ１上に塗布された塗布物Ｍ２を含む対象物から放射される電磁波の伝播経路上に素子２Ａがある状態とない状態とを切り替える切替機構の一例である。

【0073】

素子２Ａは、実施形態１の素子２と同様に、塗布物Ｍ２から放射された波長成分の強度に影響を与えるものであればよい。例えば、素子２Ａとして、上記実施形態１で説明したものと同様のフィルタを適用してもよい。フィルタであれば簡単な加工で保持部材４Ａに固定することができる。なお、図示していないが、対象物と切替機構の間に導波部材（後述）を挿入してもよい。これにより、対象物の観測範囲を絞ることができる。

【0074】

例えば、ダイカスト用離型剤にシリコーンが主たる成分として含まれており、シリコーンから放射される電磁波の波長領域の透過率が低いふっ素樹脂製シールテープを素子２として用いた場合には、保持部材４Ａに貼り付けるという極めて簡単な加工で固定することができる。

【0075】

図４には、保持部材４Ａの側面図と正面図を示している。なお、図４においてより下側に示されている方が側面図である。側面図に示されるように、保持部材４Ａは、回転軸５Ａを介してモータ５Ａに接続されている。また、側面図および正面図に示されるように、回転軸５Ａは正面視で円形の保持部材４Ａの中心に接続されており、モータ５Ａの回転を保持部材４Ａに伝達する。

【0076】

また、正面図に示されるように、保持部材４Ａには、回転軸５Ａを中心とする円周に沿って開口４２Ａおよび４３Ａが設けられている。同図では、回転軸５Ａを中心とする円を破線で示している。この円の半径はｒである。つまり、開口４２Ａおよび４３Ａは何れも回転軸５Ａからｒだけ離れた位置に設けられている。

【0077】

分析システム１００Ａにおいては、側面図に示されるように、塗布物Ｍ２および基板Ｍ１と測定器１の間、より詳細には対象物から放射される電磁波が測定器１まで伝播する伝播経路上に開口４２Ａおよび４３Ａを位置させることができる位置に、保持部材４Ａが配置される。言い換えれば、塗布物Ｍ２および基板Ｍ１と測定器１は、上記伝播経路が回転軸５Ａから水平方向にｒだけ離れた位置となるように配置される。

【0078】

これにより、例えば図４の側面図に示されるように開口４３Ａが最も下方の位置となったときには、対象物から熱放射された電磁波は開口４３Ａを通って測定器１に入射する。同様に、開口４２Ａが最も下方の位置となったときには、開口４２Ａを通過した電磁波が測定器１に入射する。また、電磁波の伝播経路上に開口４２Ａおよび４３Ａの何れも位置しないときには、電磁波は保持部材４Ａにより遮られて測定器１には到達しない。つまり、保持部材４Ａは電磁波を透過しない例えば金属等の材料で構成される。例えば、保持部材４Ａをアルミニウム製のものとしてもよい。

【0079】

素子２Ａは、開口４２Ａおよび４３Ａの何れかに配置される。図４の例では、開口４３Ａに素子２Ａが配されている。このため、モータ５を駆動して保持部材４Ａを回転させると、電磁波の伝播経路上に、素子２Ａが配された開口４３Ａと、配されていない開口４２Ａとが交互に現れる。したがって、測定器１は、保持部材４Ａを回転させているときには、素子２Ａが配された開口４３Ａを通過した電磁波の強度と、素子２Ａが配されていない開口４２Ａを通過した電磁波の強度とをそれぞれ測定することになる。

【0080】

このように、分析システム１００Ａは、素子２Ａを保持する保持部材４Ａを含む。そして、分析システム１００Ａでは、保持部材４Ａを動かして、対象物から放射される電磁波の伝播経路上に素子２Ａが配置される状態と、当該伝播経路上に素子２Ａが配置されない状態とを切り替えることにより測定条件を変更し、測定器１は、素子２Ａを通過した電磁波の強度と、素子２Ａを通過していない電磁波の強度とをそれぞれ測定する。これにより、素子２Ａを通過させる測定条件と素子２Ａを通過させない測定条件という２つの測定条件における測定を簡便に行うことができる。

【0081】

また、図４の例の保持部材４Ａには、回転軸５Ａを中心とする円周に沿って２つの開口（４２Ａと４３Ａ）が設けられている。なお、開口は３つ以上設けてもよい。そして、設けられた開口の一部である開口４３Ａには素子２Ａが配置されている。この場合、回転軸を中心として保持部材４Ａを回転させながら測定器１による測定を行うことにより、素子２Ａを通過させる測定条件と素子２Ａを通過させない測定条件という２つの測定条件における測定を連続して短時間で行うことができる。また、測定器１が焦電センサ等の光チョッパを必要とするセンサの場合、保持部材４Ａと２つの開口４２Ａ・４３Ａを光チョッパとして利用することができるという利点もある。

【0082】

なお、素子２Ａを保持する保持部材の構成、およびその動かし方は上述の例に限られない。例えば、対象物から放射される電磁波の伝播経路上の位置から、当該伝播経路外の位置までの間にレールを設け、素子２Ａを保持する保持部材を当該レール上で移動させるようにしてもよい。

【0083】

測定に用いた塗布物Ｍ２は、株式会社MORESCO製のダイカスト用水溶性原液塗布型離型剤グラフェースMQ-100である。この塗布物Ｍ２の主成分はシリコーンであり、シリコーンから放射される電磁波成分は素子２Ａに吸収される。

【0084】

測定は、２５０℃に加熱した基板Ｍ１（より詳細には金型等にも使用されるＳＫＤ６１の鋼板。２０ｍｍ角、厚み３ｍｍのものを使用。）単体と、この基板Ｍ１に上述の塗布物Ｍ２を塗布したものとのそれぞれについて行った。

【0085】

図５は、分析システム１００Ａによる測定の結果の一例を示す図である。図５において、基板Ｍ１の単体について測定した結果がグラフｇ１に示され、塗布物Ｍ２を塗布した基板Ｍ１について測定した結果がグラフｇ２に示されている。グラフｇ１およびｇ２は概ね同様の周期的な波形を示している。より詳細には、大きいピークと小さいピークが交互に現れている。大きいピークは、素子２Ａが配されていない開口４２Ａを電磁波が通過した期間に測定された電磁波の強度を示し、小さいピークは、素子２Ａが配されている開口４３Ａを電磁波が通過した期間に測定された電磁波の強度を示している。なお、塗布物Ｍ２から放射される電磁波は素子２Ａに吸収されるため、素子２Ａが配されていない開口４２Ａを電磁波が通過した期間に測定された電磁波の強度は、素子２Ａが配されている開口４３Ａを電磁波が通過した期間に測定された電磁波の強度よりも大きくなる。図５では、小さいピークの変化がわかるように、大きいピークで規格化している。

【0086】

分析装置３Ａは、このような測定結果を示すデータを取得して、大きいピークのピーク値（図２のＡ＋Ｂ＋Ｃに相当）と、小さいピークのピーク値（図２のＡに相当）とを特定し、それらの値の比に基づいて指標値を算出することができる。

【0087】

（分析装置の構成）
図４に戻り、分析装置３Ａの構成について説明する。分析装置３Ａは、分析装置３Ａの各部を統括して制御する制御部３０Ａを備えている。そして、制御部３０Ａには、機器制御部３０３Ａ、データ取得部３０１Ａ、ノイズ除去部３０４Ａ、および指標値算出部３０２Ａが含まれている。

【0088】

機器制御部３０３Ａは、所定の機器の動作を制御することにより保持部材４Ａを動かして、対象物から放射される電磁波の伝播経路上に素子２Ａが配置される状態と、当該伝播経路上に素子２Ａが配置されない状態とを切り替える。具体的には、機器制御部３０３Ａは、モータ５Ａを制御することにより保持部材４Ａを所定の速度で回転させる。なお、モータ５Ａの制御は手動で行うようにしてもよく、この場合、機器制御部３０３Ａは省略される。

【0089】

データ取得部３０１Ａは、機器制御部３０３Ａにより保持部材４Ａが動かされているときに測定器１により測定された測定値を取得する。例えば、データ取得部３０１Ａは、図５に示されるような時系列の測定値を取得する。

【0090】

ノイズ除去部３０４Ａは、データ取得部３０１Ａが取得する測定値からノイズ成分を除去する。具体的には、ノイズ除去部３０４Ａは、まず、データ取得部３０１Ａが取得する時系列の測定値から、電磁波が保持部材４Ａに遮られているときの測定値を特定する。例えば、図５に示される時系列の測定値が取得された場合であれば、ノイズ除去部３０４Ａは、ピークとピークとの間の谷の部分の測定値（極小値または最小値）を特定する。

【0091】

そして、ノイズ除去部３０４Ａは、時系列の測定値のうち、素子２Ａが配されている開口４３Ａを電磁波が通過した期間に測定された電磁波の強度のピーク値から、電磁波が保持部材４Ａに遮られているときの測定値（谷の部分）を減算することによりノイズ成分を除去する。同様に、ノイズ除去部３０４Ａは、時系列の測定値のうち、素子２Ａが配されていない開口４２Ａを電磁波が通過した期間に測定された電磁波の強度のピーク値から、電磁波が保持部材４Ａに遮られているときの測定値（谷の部分）を減算することによりノイズ成分を除去する。なお、図５は、ノイズ成分を除去した後の結果を示している。

【0092】

指標値算出部３０２Ａは、ノイズ除去部３０４Ａがノイズ成分を除去した測定値の比に基づいて塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。なお、制御部３０Ａにも実施形態１で説明した分類部３０３を設け、電磁波の強度の測定値（ノイズ成分が除去されたものであってもよい）の比に基づいて塗布物Ｍ２の種類を判定するようにしてもよい。また、分類部３０３を設ける場合、指標値算出部３０２Ａを省略してもよい。

【0093】

（処理の流れ）
分析システム１００Ａにおける処理の流れ（分析方法）を図６に基づいて説明する。図６は、分析システム１００Ａにおける処理の一例を示すフローチャートである。なお、塗布物Ｍ２と基板Ｍ１から電磁波の熱放射が起きるように、基板Ｍ１は予め加熱しておく。

【0094】

Ｓ１１では、機器制御部３０３Ａは、モータ５Ａを制御して、保持部材４Ａの回転を開始させる。なお、機器制御部３０３Ａは、回転を開始させた後、所定時間が経過した時点で自動的にモータ５Ａの動作を停止させてもよい。

【0095】

Ｓ１２（測定ステップ）では、測定器１が、保持部材４Ａが回転している期間において、塗布物Ｍ２と基板Ｍ１から熱放射された電磁波の強度を測定する。保持部材４Ａが回転していることにより、Ｓ１２では、素子２Ａを通過させる測定条件と素子２Ａを通過させない測定条件という２つの測定条件における測定が行われる。

【0096】

Ｓ１３では、データ取得部３０１Ａが、Ｓ１２で測定された測定値を取得する。上述のように取得される測定値は時系列の測定値である。

【0097】

Ｓ１４では、ノイズ除去部３０４Ａが、Ｓ１３で取得された時系列の測定値からノイズ成分を除去する。具体的には、ノイズ除去部３０４Ａは、Ｓ１３で取得された時系列の測定値から、（１）電磁波の伝播経路上に素子２Ａが配されていない開口４２Ａが位置している期間に測定された測定値のピーク値、（２）電磁波の伝播経路上に素子２Ａが配されている開口４３Ａが位置している期間に測定された測定値のピーク値、および（３）ピークとピークとの間の谷の部分の測定値（極小値または最小値）を特定する。そして、ノイズ除去部３０４Ａは、上記（１）の値から上記（３）の値を減算すると共に、上記（２）の値から上記（３）の値を減算する。これにより、上記（１）（２）の各値からノイズ成分が除去される。

【0098】

Ｓ１５（分析ステップ）では、分析装置３Ａの指標値算出部３０２Ａが、Ｓ１４でノイズ成分が除去された測定値の比すなわち上述の（１）の値から（３）の値を減算したものと（２）の値から（３）の値を減算したものとの比に基づき、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。指標値算出部３０２Ａは、算出した指標値を出力部３４に出力させる等して分析システム１００Ａのユーザに通知してもよい。これにより図６の処理は終了する。

【0099】

なお、Ｓ１３において、データ取得部３０１Ａは、１つの測定条件について測定値を複数取得してもよい。この場合、Ｓ１４において、ノイズ除去部３０４Ａは、Ｓ１３で取得された測定値の中から上記（３）の値を複数取得し、それらの平均値をノイズ成分の値とする。そして、ノイズ除去部３０４Ａは、上記（１）の値の平均値と、上記（２）の各値の平均値から、ノイズ成分の値をそれぞれ減算する。これにより、Ｓ１５では、複数の測定値の平均値に基づく妥当性の高い指標値を算出することができる。

【0100】

〔実施形態３〕
（概要）
図７に基づいて本実施形態に係る分析システム１００Ｂの概要を説明する。図７は、分析システム１００Ｂの概要を示す図である。図示のように、分析システム１００Ｂには、測定器１、干渉計２Ｂ、分析装置３Ｂ、導波部材５Ｂ、および導波部材６Ｂが含まれている。なお、分析装置３Ｂの詳細は後記「分析装置の構成」の項目で説明する。

【0101】

干渉計２Ｂは、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から放射される電磁波に含まれる波長成分のうち塗布物Ｍ２から放射された波長成分の強度に影響を与える素子（機器と呼ぶこともできる）の一例である。図示のように、干渉計２Ｂは、互いに向かい合う平板状の光学素子２１Ｂおよび２２Ｂを含み、これらの光学素子により干渉を生じさせる干渉計である。このような干渉計は、ファブリ・ペロー干渉計と呼ばれる。干渉計２Ｂでは、光学素子２１Ｂに対して、光学素子２２Ｂは傾いて固定されており、このため、光学素子２１Ｂと２２Ｂの間隔は図７の上側ほど狭く、下側ほど広くなっている。

【0102】

同図には、光学素子２１Ｂおよび２２Ｂの部分拡大図についても示している。部分拡大図に示されるように、電磁波が伝播する部分における光学素子２１Ｂと２２Ｂの間隔はｄである。光学素子２２Ｂ側から入射した電磁波の一部は、光学素子２１Ｂおよび２２Ｂを透過して光学素子２１Ｂ側から出射し、入射した電磁波の他の一部は光学素子２１Ｂと２２Ｂの間で多重反射した後、光学素子２１Ｂ側から出射する。干渉計２Ｂにおいては、光学素子２１Ｂ側から出射されるこれらの電磁波間で干渉が発生する。そして、干渉によって強度が強められる波長と弱められる波長は、電磁波が通過する経路の長さつまり間隔ｄによって決まる。

【0103】

したがって、例えば図７に白抜きの双方向矢印で示すように、電磁波の伝播方向に対して垂直な方向に干渉計２Ｂを移動させて、干渉計２Ｂ内を電磁波が伝播する経路の長さを変えることにより、強度が強められる波長と弱められる波長を変化させることができる。つまり、電磁波の測定条件を変化させることができる。なお、干渉計２Ｂを移動させる代わりに、干渉計２Ｂに対して電磁波を入射させる位置を変化させてもよいし、光学素子２１Ｂと２２Ｂの間隔を変化させてもよい。

【0104】

干渉計２Ｂ内を電磁波が伝播する経路の長さが変わることにより、透過光が強めあう波長および弱めあう波長がシフトする。塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長と干渉計を通過することによって強めあう波長領域が重なる場合には、測定器１で検出される電磁波の強度は大きくなる。一方、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長と干渉計を通過することによって弱めあう波長領域が重なる場合には、測定器１で検出される電磁波の強度は小さくなる。

【0105】

本願発明者らは、以下の条件下で、塗布物Ｍ２の塗布量を異ならせて、測定器１により測定された測定値を用いて指標値を算出する実験を行った。この実験では、塗布物Ｍ２の塗布量の増加と、指標値の増加とがリンクすることが確認された。

【0106】

非ドープで片面を鏡面研磨した、５２５マイクロメートルの厚みのシリコンウェハを短冊状に切り出した２枚のシリコン板を、鏡面研磨面同士が向かい合うように固定し、シリコン板間の距離が両端で異なる楔形の配置とした干渉計２Ｂを用いて測定した。また、加熱温度は２００℃であり、使用した基板Ｍ１および塗布物Ｍ２は実施形態２で説明したものと同じである。後述する図９のグラフに示される測定結果を得たときの条件も上記と同じである。

【0107】

導波部材５Ｂは、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から放射される電磁波を干渉計２Ｂに導く部材である。導波部材５Ｂを用いることにより、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２の一部の領域から放射される電磁波を干渉計２Ｂに導き、当該領域における塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出することができる。導波部材５Ｂは、その内部を電磁波が伝播する構成となっていればよい。例えば、導波部材５Ｂとして金属管を用いてもよいし、光ファイバ等を用いてもよい。なお、導波部材５Ｂは、実施形態２の分析システム１００Ａに適用することもできる。この場合、導波部材５Ｂは、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２と、保持部材４Ａとの間に設置すればよい。

【0108】

干渉計２Ｂと測定器１の間に、導波部材６Ｂを挿入してもよい。導波部材６Ｂも導波部材５Ｂと同様に電磁波を導くための部材である。

【0109】

なお、干渉計２Ｂは、出力される電磁波（透過光あるいは反射光）が入力された電磁波の波長に応じて変化するものであればよく、ファブリ・ペロー干渉計に限られない。また、塗布物Ｍ２から放射された電磁波の波長成分の強度に影響を与える素子として、複数の干渉計を用いてもよい。特に、入出力される電磁波の波長についての特性が異なる複数の干渉計を組み合わせて使用することにより、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長に対する選択性を更に高めることができ、好ましい。

【0110】

以上のように、分析システム１００Ｂは、基板Ｍ１および塗布物Ｍ２から放射される電磁波に含まれる波長成分のうち塗布物Ｍ２から放射された波長成分の強度に影響を与える素子として干渉計２Ｂを含む。そして、干渉計２Ｂにおいて電磁波が通過する経路の長さがそれぞれ異なるという測定条件で測定を行う。これにより、複数の測定条件下での測定を簡便に行うことができる。

【0111】

また、実施形態１、２で説明したようなフィルタを用いる場合、塗布物Ｍ２から放射される電磁波の波長範囲をある程度事前に把握しておく必要がある。これに対し、電磁波が伝播する経路の長さを変化させることが可能な干渉計２Ｂを用いる場合には、そのような事前把握の必要がないという利点がある。

【0112】

なお、電磁波が伝播する経路の長さが一定である干渉計を複数用いてもよい。この場合、電磁波が干渉計内を伝播する経路の長さがそれぞれ異なる複数の干渉計を用い、電磁波の伝播経路上に配置する干渉計を切り替えることにより、電磁波の測定条件を変化させることができる。なお、この場合、フィルタを用いる場合と同様に、塗布物Ｍ２から放射された電磁波の波長範囲をある程度事前に把握しておく必要がある。ただし、干渉計では反射面間の距離やグレーティングのピッチに応じてどのような波長帯の電磁波に影響を与えるかが変わるため、フィルタを用いる場合と比べて条件の選択における自由度が高い。

【0113】

（分析装置の構成）
図８に基づいて分析装置３Ｂの構成について説明する。図８は、分析装置３Ｂの要部構成の一例を示すブロック図である。図示のように、分析装置３Ｂは、制御部３０Ｂを備え、制御部３０Ｂには、経路長制御部３０３Ｂ、データ取得部３０１Ｂ、データ選択部３０５Ｂ、ノイズ除去部３０４Ｂ、および指標値算出部３０２Ｂが含まれている。

【0114】

経路長制御部３０３Ｂは、干渉計２Ｂにおいて電磁波が通過する経路の長さを制御する。例えば、経路長制御部３０３Ｂは、電磁波の伝播方向に対して垂直な方向に干渉計２Ｂを移動させる移動機構（例えば、リニアスライダー）を制御することにより、経路長を制御してもよい。なお、経路長の制御は手動で行うようにしてもよく、この場合、経路長制御部３０３Ｂは省略される。

【0115】

データ取得部３０１Ｂは、干渉計２Ｂを用いて設定された複数の異なる測定条件下、すなわち干渉計２Ｂにおける電磁波の伝播経路長（図７における間隔ｄ）が異なる複数の測定条件下で測定された電磁波の強度の測定値を取得する。

【0116】

データ選択部３０５Ｂは、データ取得部３０１Ｂが取得した測定値のうち、指標値の算出に用いるものを選択する。また、ノイズ除去部３０４Ｂは、データ選択部３０５Ｂが選択した測定値からノイズ成分を除去する。そして、指標値算出部３０２Ｂは、ノイズ除去部３０４Ｂがノイズ成分を除去した測定値の比に基づいて塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。これらの処理の詳細については後記「測定値の選択から指標値の算出までの詳細」の項目で説明する。

【0117】

なお、制御部３０Ｂにも実施形態１で説明した分類部３０３を設け、測定値（ノイズ成分が除去されたものであってもよい）の比に基づいて塗布物Ｍ２の種類を判定するようにしてもよい。また、分類部３０３を設ける場合、指標値算出部３０２Ｂを省略してもよい。

【0118】

（測定値の選択から指標値の算出までの詳細）
測定値の選択から指標値の算出までの詳細について図９に基づいて説明する。図９は、干渉計２Ｂにおける電磁波の伝播経路長と測定器１により測定された電磁波の強度との関係を示す図である。なお、測定は、塗布物Ｍ２を塗布していない基板Ｍ１と、塗布物Ｍ２を塗布した基板Ｍ１のそれぞれについて行った。図９の「塗布物あり」のグラフが塗布物Ｍ２を塗布した基板Ｍ１について測定した結果を示し、「塗布物なし」のグラフが塗布物Ｍ２を塗布していない基板Ｍ１について測定した結果を示している。

【0119】

上述のように、干渉計２Ｂにおいては、電磁波が伝播する経路の長さに応じて、強度が強められる波長と弱められる波長が変化する。このため、図９に示す何れのグラフにおいても、測定された強度が経路長に応じて変化したことを示すものなっている。２つのグラフにおける波形と強度の値の差は、塗布物Ｍ２から放射された電磁波に起因している。

【0120】

このようなグラフは、経路長制御部３０３Ｂに干渉計２Ｂの経路長を連続的に変化させ、経路長が変化している期間に測定器１により測定された時系列の測定値を用いて作成することができる。

【0121】

なお、実際の測定時には、経路長を連続的に変化させる必要はない。例えば、経路長制御部３０３Ｂは、干渉計２Ｂの経路長を所定長（例えば５μｍ）ずつ変化させ、データ取得部３０１Ｂは、各経路長において測定器１により測定された測定値を取得してもよい。

【0122】

データ選択部３０５Ｂは、このようにしてデータ取得部３０１Ｂが取得した測定値のうち、以下に該当する経路長の電磁波強度を取得する。（１）塗布物の有無による電磁波強度の差が大きい、（２）塗布物の有無による電磁波強度の差が小さい、および（３）電磁波強度が最小。（３）の値は、ベースラインの値を示すものとしてノイズ成分の除去に用いられる。

【0123】

例えば、図９の例において、データ選択部３０５Ｂは、上記（１）の値として３７μｍのときの測定値を選択し、上記（２）の値として４３μｍのときの測定値を選択し、上記（３）の値として３２μｍのときの測定値を選択する。なお、（２）の値は、図９のグラフでの電磁波強度が２番目に小さいものを選択した。

【0124】

次に、ノイズ除去部３０４Ｂは、上記（１）の値から上記（３）の値を減算すると共に、上記（２）の値から上記（３）の値を減算する。これにより、上記（１）（２）の各値からノイズ成分が除去される。

【0125】

そして、指標値算出部３０２Ｂは、ノイズ除去部３０４Ｂがノイズ成分を除去した測定値の比に基づいて、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。すなわち、指標値算出部３０２Ｂは、「（１）の値から（３）の値を減算した値」と、「（２）の値から（３）の値を減算した値」との比に基づいて、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。

【0126】

なお、データ選択部３０５Ｂは、ベースラインの値を示す値（３）として最も小さい測定値を選択することが好ましい。これにより、ノイズ除去後の値が負の値にならないようにすることができる。一方、（１）は電磁波強度の差が最大のものを選択し、（２）は電磁波強度の差が２番目に小さいものを選択することは必須ではない。これは、異なる測定条件（この場合、具体的には経路長）で測定された測定値さえあれば、指標値算出部３０２Ｂは、それらの測定値から指標値を算出することが可能であるためである。ただし、データ選択部３０５Ｂが、値が最大の測定値と値が２番目に小さい測定値を選択することにより、それら測定値のコントラストが大きくなるから、算出される指標値の確度を高めることができる。

【0127】

（処理の流れ）
分析システム１００Ｂにおける処理の流れ（分析方法）を図１０に基づいて説明する。図１０は、分析システム１００Ｂにおける処理の一例を示すフローチャートである。なお、塗布物Ｍ２と基板Ｍ１から電磁波の熱放射が起きるように、基板Ｍ１は予め加熱しておく。また、経路長制御部３０３Ｂは、干渉計２Ｂにおいて電磁波が通過する経路の長さを所定の初期値にしておく。

【0128】

Ｓ２１（測定ステップ）では、測定器１が、塗布物Ｍ２と基板Ｍ１から熱放射された電磁波のうち、干渉計２Ｂを透過したものの強度を測定する。

【0129】

Ｓ２２では、分析装置３のデータ取得部３０１Ｂが、Ｓ２１で測定された測定値を取得する。なお、各測定条件（すなわち経路長）で測定された測定値を任意の記憶装置に記憶させておき、全ての測定条件での測定が終了した後で、データ取得部３０１Ｂが各測定値をまとめて取得するようにしてもよい。

【0130】

Ｓ２３では、経路長制御部３０３Ｂが、測定を終了するか否かを判定する。具体的には、経路長制御部３０３Ｂは、所定の複数の測定条件すなわち経路長での測定が何れも完了していれば測定を終了する（Ｓ２３でＹＥＳ）と判定し、測定完了していない測定条件があれば測定を継続する（Ｓ２３でＮＯ）と判定する。Ｓ２３でＹＥＳと判定された場合にはＳ２５に進み、Ｓ２３でＮＯと判定された場合にはＳ２４に進む。

【0131】

Ｓ２４では、経路長制御部３０３Ｂは、干渉計２Ｂにおいて電磁波が通過する経路長を変更する。この後、処理はＳ２１に戻り、変更後の経路長において電磁波の強度が測定される。つまり、Ｓ２１からＳ２４の処理は、Ｓ２３でＹＥＳと判定されるまで、経路長を変更しながら繰り返される。

【0132】

Ｓ２５では、データ選択部３０５Ｂが、Ｓ２２で取得された測定値のうち、指標値の算出に用いるものを選択する。具体的には、データ選択部３０５Ｂは、ベースラインの値を示す測定値を選択すると共に、比の算出対象となる２つの測定値を選択する。データ選択部３０５Ｂは、ベースラインの値を示す測定値としては、取得された測定値のうち最小のものを選択することが好ましい。また、データ選択部３０５Ｂは、比の算出対象となる２つの測定値としては、ベースラインの値を示す測定値として選択したものを除いた中で、差が最も大きくなるものを選択することが好ましい。なお、予め何れの経路長のときの測定値を使用するか決めておいてもよく、この場合、Ｓ２５の処理は省略される。

【0133】

Ｓ２６では、ノイズ除去部３０４Ｂが、Ｓ２５で選択された測定値からノイズ成分を除去する。具体的には、ノイズ除去部３０４Ｂは、Ｓ２５で選択された、比の算出対象となる２つの測定値のそれぞれから、同じくＳ２５で選択されたベースラインの値を示す測定値を減算することによりノイズ成分を除去する。

【0134】

Ｓ２７（分析ステップ）では、指標値算出部３０２Ｂが、Ｓ２６でノイズ成分が除去された測定値の比に基づき、塗布物Ｍ２の量を示す指標値を算出する。これにより図１０の処理は終了する。なお、指標値算出部３０２Ｂは、算出した指標値を出力部３４に出力させる等して分析システム１００Ｂのユーザに通知してもよい。

【0135】

〔変形例〕
上述の各実施形態における分析システムの構成は一例に過ぎず、異なる装置構成で同様の機能を有する分析システムを構築することができる。例えば、図１に示す分析システム１００において、分類部３０３の機能を他の情報処理装置に持たせてもよい。また、図３、図６、および図１０における分析装置３、３Ａ、または３Ｂにより実行される処理は、複数の情報処理装置が分担で実行するようにしてもよい。

【0136】

〔ソフトウェアによる実現例〕
分析装置３、３Ａ、および３Ｂ（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム（分析プログラム）であって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部３０、３０Ａ、３０Ｂに含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

【0137】

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

【0138】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

【0139】

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0140】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0141】

１００、１００Ａ、１００Ｂ 分析システム
１ 測定器
２、２Ａ、２Ｂ 素子
３、３Ａ、３Ｂ 分析装置
３０１、３０１Ａ、３０１Ｂ データ取得部
３０２、３０２Ａ、３０２Ｂ 指標値算出部
３０３ 分類部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】