CN110739240A - 基板检查方法和基板检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板检查方法和基板检查装置，能够在检查基板时准确地探测基板周缘部的宏观的异常。检查基板的方法包括以下工序：特征量获取工序，获取作为检查对象的所述基板的周缘部的图像、即检查对象周缘图像中的多个分割区域的各个分割区域的特征量，所述分割区域是将所述基板的周缘部的图像中的规定的区域进行分割所得到的区域；以及判定工序，基于所述特征量获取工序中的获取结果来进行与所述基板的周缘部的检查有关的规定的判定。

Description

基板检查方法和基板检查装置
技术领域
本公开涉及一种基板检查方法和基板检查装置。
背景技术
专利文献1公开了一种检查基板的周缘处的各面(表面、背面以及端面)的检查单元。该检查单元具备保持台、以下的镜构件以及照相机，该保持台构成为保持基板并使该基板旋转。镜构件相对于保持台的旋转轴倾斜，并且具有与被保持台保持的基板的端面及背面的周缘区域相向的反射面。另外，照相机具有摄像元件，来自被保持台保持的基板的表面的周缘区域的光和由镜构件的反射面对来自被保持台保持的基板的端面的光进行反射所得到的反射光一同经由透镜输入该摄像元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-152443号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开所涉及的技术能够在检查基板时准确地探测基板周缘部的宏观的异常。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式是用于检查基板的方法，其包括以下工序：特征量获取工序，获取作为检查对象的所述基板的周缘部的图像、即检查对象周缘图像中的多个分割区域的各个分割区域的特征量，所述分割区域是将所述基板的周缘部的图像中的规定的区域进行分割所得到的区域；以及判定工序，基于所述特征量获取工序中的获取结果来进行与所述基板的周缘部的检查有关的规定的判定。
发明的效果
根据本公开，能够在检查基板时准确地探测基板周缘部处的宏观的异常。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概要的俯视图。
图2是表示本实施方式所涉及的基板处理系统的内部结构的概要的侧视图。
图3是表示本实施方式所涉及的基板处理系统的内部结构的概要的侧视图。
图4是表示检查装置的结构的概要的横剖截面图。
图5是表示检查装置的结构的概要的纵剖截面图。
图6是表示周缘摄像子单元的结构的概要的侧视图。
图7是示出来自基板的周缘部的光的反射状态的图。
图8是示意性地表示控制部的结构的概要的框图。
图9是示出检查对象图像的一例的图。
图10A是示出基准周缘图像的一例的图。
图10B是示出检查对象周缘图像的一例的图。
图11A是示出摄像周缘图像的其它例的图。
图11B是示出摄像周缘图像的其它例的图。
图11C是示出摄像周缘图像的其它例的图。
图12A是用于说明判定部中的判定和检查部中的检查的具体例的图。
图12B是用于说明判定部中的判定和检查部中的检查的具体例的图。
图13A是用于说明判定部中的判定和检查部中的检查的其它具体例的图。
图13B是用于说明判定部中的判定和检查部中的检查的其它具体例的图。
图13C是用于说明判定部中的判定和检查部中的检查的其它具体例的图。
图13D是用于说明判定部中的判定和检查部中的检查的其它具体例的图。
具体实施方式
首先，对专利文献1中记载的以往的基板检查装置进行说明。
在半导体器件的制造工序中，对作为基板的半导体晶圆(以下称作“晶圆”。)进行离子注入处理、成膜处理、光刻处理、蚀刻处理等各种处理。此外，在晶圆上形成规定的抗蚀图案的光刻处理中，依次进行在晶圆上涂布抗蚀液来形成抗蚀膜的处理、使以规定的图案进行了曝光的抗蚀膜显影的显影处理等。
关于要进行与上述的半导体器件的制造工序有关的各种处理的晶圆，通过对其周缘部进行晶圆的研磨加工来使该周缘部变得比晶圆中央薄。因此，晶圆表面的周缘区域相对于晶圆表面的中央区域倾斜。另外，由于上述倾斜，再加上上述制造工序所涉及的各种处理中的处理条件的偏差等，难以对晶圆的周缘部进行状态的控制。对这样的晶圆的周缘部的状态进行监视来探测异常不仅有助于增加有效芯片数量，还有助于提高周缘部附近的芯片的成品率。
因此，专利文献1的检查单元具备照相机以检查晶圆的周缘，所述照相机具有摄像元件，来自晶圆的表面的周缘区域的光以及由镜构件的反射面对来自晶圆的侧端面的光进行反射所得到的反射光被输入该摄像元件。换言之，专利文献1的检查单元拍摄晶圆的周缘部，并且基于摄像结果来检查晶圆的周缘部。
像这样，作为使用基于晶圆的周缘部的摄像结果得到的摄像周缘图像来检查晶圆的周缘部的状态的方法，例如存在以下的方法。周围比较法是根据摄像图像内的作为检查对象的区域的图像与其周边区域的图像之差来检测异常的方法。另外，还存在根据摄像图像中的明暗来获取在晶圆形成的膜的边缘的位置的方法(边缘追踪法)。在该方法中，例如在沿晶圆的周缘部形成有环状膜的情况下，获取环状膜的内缘的位置。而且，能够计算从晶圆的边缘到环状膜的内缘的距离，基于计算结果来判定成膜是否合格。
但是，在任意方法中都无法探测到宏观的异常。宏观的异常例如是在晶圆的周缘部沿该周缘部环状地形成有抗蚀膜的情况下的、如后述的图11C所示那样的状态等。在图11C中，与晶圆W的周端面侧相反一侧的抗蚀膜R的边缘是清晰的，但在晶圆W的周端面侧没有形成抗蚀膜R。在存在如图11C所示那样的异常的情况下，在上述的周围比较法中判定为在中央部形成有圆形膜，在上述的边缘追踪法中能够获取到抗蚀膜的边缘，因此判定为不存在异常。
此外，在与晶圆的周缘部有关的检查中，预先登记作为基准的基板图像(黄金图像)，不通过基于该黄金图像进行的图案匹配来进行异常判定。这是因为：在晶圆的周缘部，图案间的匹配不良，即使将图像进行比较也难以进行准确的异常判定。
下面，参照附图来说明本实施方式所涉及的用于能够在检查基板时探测到基板周缘部的宏观的异常的基板处理方法和基板检查装置。此外，在本说明书和附图中，对实质上具有相同的功能结构的要素标注相同的标记，由此省略重复说明。
图1是表示具备本实施方式所涉及的基板检查装置的基板处理系统1的结构的概要的俯视图。图2和图3分别是示意性地表示基板处理系统1的内部结构的概要的主视图和后视图。此外，在本实施方式中，以基板处理系统1是对晶圆W进行涂布显影处理的涂布显影处理系统的情况为例进行说明。
如图1所示，基板处理系统1具有用于使收容有多张晶圆W的盒C搬入搬出的盒交接站10、以及具备用于对晶圆W实施规定处理的多种处理装置的处理站11。而且，基板处理系统1具有将盒交接站10、处理站11、以及与处理站11相邻的用于与曝光装置12之间进行晶圆W的交接的接口站13连接为一体而成的结构。
在盒交接站10设置有盒载置台20。在盒载置台20设置有多个盒载置板21，所述盒载置板21用于在相对于基板处理系统1的外部搬入搬出盒C时载置盒C。
在盒交接站10设置有在沿X方向延伸的搬送路22上移动自如的晶圆搬送装置23。晶圆搬送装置23还在上下方向上移动自如并且绕铅垂轴(θ方向)移动自如，能够在各盒载置板21上的盒C与后述的处理站11的第三块G3的交接装置之间搬送晶圆W。
在处理站11设置有具备各种装置的多个块，例如四个块G1、G2、G3、G4。例如，在处理站11的正面侧(图1的X方向负方向侧)设置有第一块G1，在处理站11的背面侧(图1的X方向正方向侧)设置有第二块G2。另外，在处理站11的靠盒交接站10侧(图1的Y方向负方向侧)设置有第三块G3，在处理站11的靠接口站13侧(图1的Y方向正方向侧)设置有第四块G4。
如图2所示，多个液处理装置例如显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂布装置32、上部防反射膜形成装置33按从下到上的顺序配置于第一块G1。显影处理装置30用于对晶圆W进行显影处理，下部防反射膜形成装置31用于在晶圆W的抗蚀膜的下层形成防反射膜(以下称作“下部防反射膜”)。抗蚀剂涂布装置32向晶圆W涂布抗蚀液来形成抗蚀膜，上部防反射膜形成装置33在晶圆W的抗蚀膜的上层形成防反射膜(以下称作“上部防反射膜”)。
例如，显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂布装置32、上部防反射膜形成装置33配置为在水平方向上各排列有三个。此外，能够任意地选择这些显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂布装置32、上部防反射膜形成装置33的数量、配置。
在这些显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂布装置32、上部防反射膜形成装置33中，例如进行向晶圆W上涂布规定的涂布液的旋涂。在旋涂中，例如从涂布喷嘴向晶圆W上喷出涂布液，并且使晶圆W旋转来使涂布液在晶圆W的表面上扩散。
如图3所示，在第二块G2设置有进行晶圆W的加热、冷却之类的热处理的热处理装置40、用于提高抗蚀液与晶圆W的固着性的粘附装置41、使晶圆W的外周部曝光的周边曝光装置42。这些热处理装置40、粘附装置41、周边曝光装置42设置为在上下方向和水平方向上排列，能够任意地选择它们的数量、配置。
例如，在第三块G3中，按从下到上的顺序设置有多个交接装置50、51、52、53、54、55、56。另外，在第四块G4中，按从下到上的顺序设置有多个交接装置60、61、62以及作为基板检查装置的检查装置63。在后文中叙述检查装置63的结构。
如图1所示，在被第一块G1～第四块G4包围的区域形成有晶圆搬送区域D。在晶圆搬送区域D配置有晶圆搬送装置70。
晶圆搬送装置70具有例如能够在Y方向、X方向、θ方向以及上下方向上移动自如的搬送臂70a。晶圆搬送装置70能够在晶圆搬送区域D内移动，向周围的第一块G1、第二块G2、第三块G3以及第四块G4内的规定的单元搬送晶圆W。例如如图3所示，晶圆搬送装置70在上下方向上配置有多台，例如能够向各块G1～G4的位于相同程度的高度位置的规定的单元搬送晶圆W。
另外，在晶圆搬送区域D中设置有在第三块G3与第四块G4之间沿直线搬送晶圆W的梭式搬送装置80。
梭式搬送装置80例如在图3的Y方向上沿直线移动自如。梭式搬送装置80以支承着晶圆W的状态沿Y方向移动，能够在第三块G3的交接装置52与第四块G4的交接装置62之间搬送晶圆W。
如图1所示，在第三块G3的靠X方向正方向侧的旁边设置有晶圆搬送装置90。晶圆搬送装置90具有例如在X方向、θ方向以及上下方向上移动自如的搬送臂90a。晶圆搬送装置90以支承着晶圆W的状态在上下方向上移动，能够向第三块G3内的各交接装置搬送晶圆W。
在接口站13设置有晶圆搬送装置100和交接装置101。晶圆搬送装置100具有例如在Y方向、θ方向以及上下方向上移动自如的搬送臂100a。晶圆搬送装置100例如将晶圆W支承于搬送臂100a，能够在第四块G4内的各交接装置、交接装置101与曝光装置12之间搬送晶圆W。
接着，对上述的检查装置63的结构进行说明。如图4所示，检查装置63具有壳体150。在壳体150的一个侧壁形成有用于相对于该壳体150进行晶圆W的搬入搬出的搬入搬出口150a。
另外，如图5所示，在壳体150内设置有用于保持晶圆W的晶圆卡盘151。在壳体150的底面设置有从壳体150内的一端侧(图4中的X方向正方向侧)延伸至另一端侧(图4中的X方向负方向侧)的导轨152。在导轨152上设置有使晶圆卡盘151旋转并且沿导轨152移动自如的驱动部153。通过该结构，被晶圆卡盘151保持的晶圆W能够在靠搬入搬出口150a的第一位置与靠周缘摄像子单元170和背面摄像子单元180的第二位置之间移动。
并且，在壳体150内设置有表面摄像子单元160、周缘摄像子单元170以及背面摄像子单元180。
表面摄像子单元160具有照相机161和照明模块162。
照相机161设置在壳体150内的上述另一端侧(图4中的X方向负方向侧)中的上方，并且该照相机161具有透镜(未图示)、CMOS图像传感器等摄像元件(未图示)。
照明模块162设置在壳体150内的中央上方，并且该照明模块162具有半透半反镜163和光源164。半透半反镜163以从镜面朝向铅垂下方的状态朝向照相机161的方向向上方倾斜了45度的状态设置于与照相机161相向的位置。光源164设置在半透半反镜163的上方。来自光源164的照明光通过半透半反镜163后照向下方。另外，通过半透半反镜163后的光被处于半透半反镜163的下方的物体反射，再被半透半反镜163反射后被取入照相机161。即，照相机161能够拍摄处于光源164的照射区域的物体。因而，在保持晶圆W的晶圆卡盘151沿导轨152移动时，照相机161能够拍摄通过光源164的照射区域的晶圆W的表面。而且，由照相机161拍摄得到的图像的数据被输入至后述的控制部200。
如图4～图6所示，周缘摄像子单元170包括照相机171、照明模块172以及镜构件173。照相机171具有透镜(未图示)、CMOS图像传感器等摄像元件(未图示)。
照明模块172设置在被晶圆卡盘151保持的晶圆W的上方，并且该照明模块172具有光源174、半透半反镜175以及焦点调节透镜176。光源174设置在半透半反镜175的上方。半透半反镜175以从镜面朝向铅垂下方的状态朝向照相机171的方向向上方倾斜了45度的状态设置于与照相机171相向的位置。焦点调节透镜176设置在照相机171与半透半反镜175之间。焦点调节透镜176只要是具有使与照相机171的透镜的合成焦距变化的功能的透镜即可，不特别进行限定。
镜构件173设置在照明模块172的下方，并且该镜构件173具有反射面173a。
在被晶圆卡盘151保持的晶圆W处于第二位置的情况下，反射面173a与被晶圆卡盘151保持的晶圆W的侧端面Ws以及背面Wb的周缘区域Wp相向。
在照明模块172中，从光源174射出的光整体通过半透半反镜175后照向下方。在被晶圆卡盘151保持的晶圆W处于第二位置的情况下，通过半透半反镜175后的扩散光被位于半透半反镜175的下方的晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp或镜构件173的反射面173a反射。此外，被反射面173a反射后的反射光主要照射于晶圆W的侧端面Ws(在晶圆W的缘部存在倒角的情况下，尤其是倒角部分的上端侧)和表面Wf的周缘区域Wp。
如图7所示，从晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp反射后的反射光不去向镜构件173的反射面173a，去向半透半反镜175。而且，去到半透半反镜175的光再次被该半透半反镜175反射后以不通过焦点调节透镜176的方式入射到照相机171。另一方面，从晶圆W的侧端面Ws反射后的反射光被镜构件173的反射面173a和半透半反镜175依次反射后通过焦点调节透镜176，入射到照相机171。像这样，向照相机171输入来自晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp的光和来自晶圆W的侧端面Ws的光这两方。即，在被晶圆卡盘151保持的晶圆W处于第二位置的情况下，照相机171能够拍摄晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp和晶圆W的侧端面Ws这两方。由照相机171拍摄得到的图像的数据被输入至后述的控制部200。
此外，通过设置焦点调节透镜427，在由照相机171拍摄得到的图像中，晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp和晶圆W的侧端面Ws均变得鲜明。
如图5所示，背面摄像子单元180具有照相机181和照明模块182。
照相机181设置在壳体150内的上述另一端侧(图5中的X方向负方向侧)中的下方，并且该照相机181具有透镜(未图示)、CMOS图像传感器等摄像元件(未图示)。
照明模块182配置在照明模块172的下方且被晶圆卡盘151保持的晶圆W的下方。照明模块182包括半透半反镜(未图示)和光源(未图示)。半透半反镜以从镜面朝向铅垂上方的状态下朝向照相机181的方向向下方倾斜了45度的状态设置于与照相机181相向的位置。光源设置在半透半反镜的下方。来自光源的照明通过半透半反镜后照向上方。另外，通过半透半反镜后的光被处于半透半反镜的上方的物体反射，再被半透半反镜反射后被取入照相机181。即，照相机181能够拍摄处于照明模块182的光源的照射区域的物体。因而，在被晶圆卡盘151保持的晶圆W处于第二位置的情况下，照相机181能够拍摄晶圆W的背面。而且，由照相机181拍摄得到的图像的数据被输入至后述的控制部200。
在如以上那样构成的检查装置63中，在晶圆W处于第二位置的情况下，使作为摄像部的周缘摄像子单元170和背面摄像子单元180与保持着该晶圆W的晶圆卡盘151的旋转同步地进行拍摄。由此，能够得到对晶圆W的周缘部的整面、具体地说是晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp的整面、晶圆W的侧端面Ws的整面、晶圆W的背面的周缘区域Wp的整面实质上沿周向进行扫描所得到的图像。
如图1所示，在以上的基板处理系统1设置有控制部200。控制部200例如由具备CPU、存储器等的计算机构成，并且具有程序保存部(未图示)。在程序保存部保存有包括用于控制基于由检查装置63拍摄得到的基板图像对晶圆W进行的检查的程序在内的、用于控制基板处理系统1中的晶圆W的处理的程序。此外，上述程序可以记录在可由计算机读取的存储介质H中并从该存储介质H安装到控制部200。此外，也可以设为不由装置专用的控制部200实施检查控制而由与基板处理系统1的外部连接的计算机装置中的应用程序实施检查控制的方式。
另外，如图8所示，控制部200具有图像获取部210、特征量获取部211、判定部212以及检查部213。
图像获取部210获取检查对象周缘图像。检查对象周缘图像是摄像周缘图像中的一个图像，并且是关于检查对象的图像，该摄像周缘图像是基于周缘摄像子单元170和背面摄像子单元180的摄像结果得到的晶圆W的周缘部的图像。具体地说，图像获取部210对由周缘摄像子单元170和背面摄像子单元180拍摄得到的图像实施所需的图像处理。由此，作为检查对象周缘图像，得到对作为检查对象的晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp、晶圆W的侧端面Ws以及晶圆W的背面的周缘区域Wp各自的整面沿周向进行扫描所得到的图像。
特征量获取部211获取由图像获取部210获取到的检查对象周缘图像中的多个分割区域的各个分割区域的特征量，该分割区域是将晶圆W的周缘部的图像中的规定的区域进行分割所得到的区域。
例如如图9所示，上述的规定的区域A1是晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp，是不包括晶圆W的侧端面Ws和倒角的区域。此外，图9的图像Im1是检查对象周缘图像的一例，在该图像Im1中，晶圆W的周向与图像的左右方向一致，晶圆W的径向与图像的上下方向一致。另外，在图9的图像Im1中，标记N为切口。
另外，在图中的例子中，分割区域A11～A15是对上述规定的区域A1沿晶圆W的径向进行分割所得到的区域。将对上述规定的区域沿晶圆W的径向进行分割的情况下的各分割区域的在径向上的大小设为0.5mm以上。
此外，规定的区域、该规定的区域的分割数以及各分割区域的大小(在本例中为晶圆W的在径向上的宽度)例如由用户设定。
另外，上述的“分割区域的特征量”例如为检查对象周缘图像、后述的基准周缘图像等摄像周缘图像的该分割区域内的像素值的平均值。
此外，摄像周缘图像由RGB(Red、Green、Blue：红、绿、蓝)这三个颜色成分构成。因而，也可以将摄像周缘图像的该分割区域内的特定颜色成分的像素值/亮度值的平均值设为“分割区域的特征量”。在本例中，设为“分割区域的特征量”为该摄像周缘图像的该分割区域内的特定颜色成分的像素值/亮度值的平均值。此外，上述特定颜色例如由用户设定。
判定部212基于由特征量获取部211得到的获取结果来进行与晶圆W的周缘部的检查有关的规定的判定。上述判定的种类根据用户所希望的检查而不同。判定部212例如基于由特征量获取部211得到的获取结果、作为上述规定的判定的基准的晶圆的周缘部的图像即基准周缘图像中的、前述的分割区域的特征量，来进行上述规定的判定。更具体地说，判定部212针对每个分割区域，关于检查对象周缘图像和基准周缘图像，将该分割区域内的特定颜色成分的像素值的平均值进行比较，基于比较结果来进行上述规定的判定。例如，如果进行比较的结果是摄像周缘图像中的分割区域内的上述平均值与基准周缘图像中的分割区域内的上述平均值之差的大小为阈值以上，则判定为该分割区域中存在异常，如果上述的差小于阈值，则判定为该分割区域中不存在异常。基准周缘图像中的各个分割区域的特征量、上述的阈值是预先设定的，该设定例如由用户进行。此外，基准周缘图像中的上述的特征量、阈值存储在存储部(未图示)中。
检查部213基于判定部212的判定结果来判定是检查合格还是检查不合格。具体地说，在由判定部212判定为存在异常的分割区域为一个以上的情况下，检查部213判定为检查不合格，在此外的情况下判定为检查合格。
图10A和图10B是用于说明判定部212中的判定和由检查部213进行的检查的具体例的图，图10A示出基准周缘图像的一例，图10B示出检查对象周缘图像的一例。此外，图10A和图10B之后的图所示的图像是晶圆W的表面或背面的周缘部的周缘区域整体的图像，使图像的左右方向与晶圆的周向一致，并且使图像的上下方向与晶圆的径向一致。另外，图10A和图10B之后的图所示的图像不是实际的图像，是简略地用灰度等级表示的图像。此外，图10A和图10B的图像中的深灰色部分在实际的图像中表示蓝色，浅灰色部分在实际的图像中表示淡蓝色。另外，在以下的说明中，切片F1～F5分别是以晶圆W的侧端面Ws为基准来设定的。而且，切片F1是从晶圆W的侧端面Ws沿径向分离1.0mm～1.5mm的分割区域。同样地，切片F2、F3、F4、F5分别是从晶圆W的侧端面Ws沿径向分离1.5mm～2mm、2mm～2.5mm、2.5mm～3mm、3mm～3.5mm的分割区域。
图10A的图像和图10B的图像均为晶圆W的表面Wf的周缘区域整体的图像，具有深灰色部分P1、P11和灰色部分P2、P12，深灰色部分P1、P11与灰色部分P2、P12之间的边界不平滑，具有微细的梳齿形状。在以往的方法(前述的周围比较法、边缘追踪法)中难以检测这样的边界，即、难以检测将彼此的像素值之差小的区域之间分隔且具有微细的梳齿形状的边界。因而，在以往的方法中，无法判定如图10A和图10B所示那样的具有深灰色部分P1、P11与灰色部分P2、P12之间的边界的图像中的该灰色部分P2、P12的宽度。
此外，在图10A的图像中，灰色部分P2的宽度在晶圆W的周向上大致固定为13mm，与此相对地，在图10B的图像中，灰色部分P12的宽度在周向上大致固定，但其宽度比图10A的图像中的该宽度小。这样的差异是由于晶圆处理的处理条件的不同(包括处理后的涂布膜的溶解状况、膜厚特性的差异等)而产生的。
表1中示出图10A的图像的各个切片F1～F5中的各颜色成分的像素值的平均值的例子，表2中示出图10B的图像的各个切片F1～F5中的各颜色成分的像素值的平均值的例子。
[表1]
切片 R G B
F1 120 179 211
F2 101 144 203
F3 100 106 193
F4 101 101 190
F5 101 101 190
[表2]
切片 R G B
F1 124 182 208
F2 104 136 190
F3 101 107 190
F4 102 104 193
F5 102 103 192
表3中示出图10A的图像中的各个切片F1～F5中的上述平均值与图10B的图像中的各个切片F1～F5中的上述平均值之差。
[表3]
切片 R G B
F1 4 3 -3
F2 3 -8 -4
F3 1 1 3
F4 1 3 3
F5 1 2 2
在由判定部212进行的判定中，将图10A的图像设为基准周缘图像，将图像的绿色(G)成分的像素值的平均值设为用于判定的参数，将与上述判定有关的阈值例如设为5。于是，切片F2中的绿色成分的像素值的平均值超过上述阈值，因此在判定部212中判定为图10B的检查对象周缘图像的切片F2中存在异常。而且，在检查部213中，关于检查对象周缘图像所示的晶圆W判定为检查不合格。也就是说，根据检查装置63，在获取到如图10B那样的产生了灰色部分P12的宽度窄这样的宏观的异常的检查对象周缘图像时，能够判定为检查不合格。
图11A～图11C是表示摄像周缘图像的其它例的图，图11A～图11C的图像均为晶圆W的表面Wf的周缘区域整体的图像。图11A示出形成有沿着周缘部的环状的抗蚀膜R的晶圆W的摄像周缘图像，图11B示出在周缘部没有形成抗蚀膜的晶圆W的摄像周缘图像。图11C是与晶圆周端面相反一侧的抗蚀膜R的边缘清晰但在晶圆周端面侧没有形成抗蚀膜R的晶圆W的摄像周缘图像。
在判定部212的判定中，将图11A的图像(或者与其相似的图像)设为基准周缘图像，将所述规定的区域设定为所述规定的区域内包括环状的抗蚀膜的形成区域。另外，在判定部212的判定中，将分割区域中的、特定颜色成分的亮度值的平均值设为用于该判定的参数。于是，在检查装置63中，在获取到如图11A那样的检查对象周缘图像时，在判定部212中针对任意分割区域都不会判定为存在异常，在检查部213中判定为检查合格。另外，在获取到如图11B那样的检查对象周缘图像时，在判定部212中判定为侧端面侧的分割区域存在异常，在检查部213中判定为检查不合格。不仅如此，在获取到如图11C那样的包括通过以往的方法探测不到的异常的检查对象周缘图像时，在判定部212中判定为某个分割区域存在异常，在检查部213中判定为检查不合格。也就是说，根据检查装置63，能够更准确地探测有无宏观的涂布不良这样的宏观的异常，并且能够基于该探测结果来进行更准确的检查。
接着，对使用如以上那样构成的基板处理系统1进行的与晶圆W有关的处理进行说明。
在晶圆W的处理中，首先，将收纳有多个晶圆W的盒C载置于盒交接站10的规定的载置板21。之后，利用晶圆搬送装置23将盒C内的各晶圆W依次取出，并搬送至处理站3的第三块G3的例如交接装置53。
接着，利用晶圆搬送装置70将晶圆W搬送至第二块G2的热处理装置40来进行温度调节处理。之后，利用晶圆搬送装置70将晶圆W例如搬送至第一块G1的下部防反射膜形成装置31，来在晶圆W上形成下部防反射膜。之后，将晶圆W搬送至第二块G2的热处理装置40，进行加热处理来进行温度调节。
接着，将晶圆W搬送至粘附装置41来进行粘附处理。之后，将晶圆W搬送至第一块G1的抗蚀剂涂布装置32，来在晶圆W上形成抗蚀膜。
接着，将晶圆W搬送至第一块G1的上部防反射膜形成装置33，来在晶圆W上形成上部防反射膜。之后，将晶圆W搬送至第二块G2的热处理装置40来进行加热处理。之后，将晶圆W搬送至周边曝光装置42来进行周边曝光处理。
接着，利用晶圆搬送装置70将晶圆W搬送至交接装置52，并利用梭式搬送装置80将晶圆W搬送至第四块G4的交接装置62。之后，利用接口站13的晶圆搬送装置100将晶圆W搬送至检查装置63。
在检查装置63中，使晶圆W移动至前述的第二位置，并且与保持着该晶圆W的晶圆卡盘151的旋转同步地，利用周缘摄像子单元170和背面摄像子单元180来拍摄该晶圆W。将摄像结果输入至控制部200，利用图像获取部210获取该晶圆W的摄像周缘图像。接下来，利用特征量获取部211获取由图像获取部210获取到的摄像周缘图像中的各个分割区域的特征量。接着，利用判定部212，基于由特征量获取部211得到的获取结果来进行与晶圆W的周缘部的检查有关的规定的判定。然后，利用检查部213，基于由判定部212得到的判定结果来判定是检查合格还是检查不合格。
在判定为缺陷不合格的情况下，不对晶圆W进行之后的曝光处理等，利用晶圆搬送装置70将该晶圆W搬送至第三块G3的交接装置50。之后，利用盒交接站10的晶圆搬送装置23将该晶圆W搬送至规定的载置板21的盒C。
另一方面，在判定为检查合格的情况下，利用接口站13的晶圆搬送装置100将晶圆W搬送至曝光装置12，以规定的图案进行曝光处理。接着，利用晶圆搬送装置100将晶圆W搬送至第四块G4的交接装置60。之后，利用晶圆搬送装置70将晶圆W搬送至热处理装置40来进行曝光后烘焙处理。接着，利用晶圆搬送装置70将晶圆W搬送至显影处理装置30来进行显影处理。
在显影处理结束后，将晶圆W搬送至热处理装置40来进行后烘焙处理。接着，利用晶圆搬送装置70将晶圆W搬送至第三块G3的交接装置50。之后，利用盒交接站10的晶圆搬送装置23将晶圆W搬送至规定的盒载置板21的盒C，一系列的光刻工序完成。然后，对同一盒C内的后续的晶圆W也实施该一系列的光刻工序。
根据本实施方式，将检查对象周缘图像中的规定的区域分割为比较大的分割区域，针对每个分割区域，基于该分割区域的特征量进行与晶圆W的周缘部的检查有关的判定。因而，能够准确地探测大规模的涂布不良等宏观的异常。
另外，在以往的异常探测方法中使用的前述的周围比较法中，有时将容许的涂布不均匀误探测为缺陷，但根据本实施方式，不会误探测这样的涂布不均匀。
另外，在沿晶圆W的表面的周缘区域形成环状的抗蚀膜的情况下，当在抗蚀膜的内侧端的附近存在大的线状的缺陷时，通过前述的边缘追踪方法等，有时会将上述大的线状的缺陷误识别为环状的抗蚀膜的内侧端。当像这样进行了误识别时，无法准确地检查上述环状的抗蚀膜的好坏。根据本实施方式，不会将这样的大的线状的缺陷误识别为环状的抗蚀膜的内侧端，能够准确地检查上述抗蚀膜的形成状态。
另外，为了表示与晶圆W有关的信息，有时在晶圆W的背面的周缘区域形成包括多个点的激光标记。在以往的方法中，有时会将该激光标记误识别为抗蚀膜的边缘。另外，在以往的方法中，有时会将可能形成于晶圆W的周缘部的晶圆舟痕(日语：ボート痕)误识别为缺陷。与此相对地，在本实施方式中，在设定前述的规定的区域时，将激光标记形成区域、晶圆舟痕形成区域作为排除区域从该规定的区域中去除，由此不会误识别激光标记、晶圆舟痕。此外，激光标记形成区域的位置是固定的，但晶圆舟痕形成区域按每个晶圆W不同。因此，优选的是，在将晶圆舟痕形成区域设为排除区域的情况下，预先登记晶圆舟痕的特征性的形状(图案)，基于所登记的图案来自动识别晶圆舟痕形成区域。
在以上的例子中，特征量获取部211获取作为检查对象的晶圆W的表面Wf的周缘区域Wp中的特征量。但是，特征量获取部211也可以获取作为检查对象的晶圆W的背面Wb的周缘区域Wp中的特征量。
图12A和图12B是用于说明在获取晶圆W的背面Wb的周缘区域Wp中的特征量的情况下由判定部212进行的判定和由检查部213进行的检查的具体例的图。图12A示出基准周缘图像的一例，图12B示出检查对象周缘图像的一例。此外，图12A和图12B的图像中的浅灰色部分在实际的图像中表示红色，灰色部分在实际的图像中表示橙色。在以下的说明中，线B1为以晶圆W的侧端面Ws为基准的0mm～3mm的分割区域，同样地，线B2、B3、B4分别为与晶圆W的侧端面Ws相距3mm～6mm、6mm～9mm、9mm～12mm的分割区域。
图12A的图像和图12B的图像均为晶圆W的背面Wb的周缘区域Wp的图像，是以浅灰色(红色)成分为基本的图像，图12B的图像具有图12B的图像中不存在的因宏观的缺陷产生的大的深灰色部分P21。在这样的方式中，当颜色不同的区域大时，在以往的方法中难以进行检测。
表4中示出图12A的图像的各个线B1～B4中的、红色成分的像素值的平均值的例子，表5中示出图11B的图像的各个线B1～B4中的、红色成分的像素值的平均值的例子。
[表4]
线 R
B1 92
B2 188
B3 197
B4 199
[表5]
线 R
B1 90
B2 172
B3 167
B4 195
在由判定部212进行的判定中，将图12A的图像设为基准周缘图像，将图像的红色成分的像素值的平均值设为用于判定的参数，将与上述判定有关的阈值例如设为5。于是，图12B的检查对象周缘图像的线B2、B3中的红色成分的像素值的平均值超过上述阈值，因此在判定部212中判定为与线B2、B3相当的分割区域中存在异常。而且，在检查部213中，关于检查对象周缘图像所示的晶圆W判定为检查不合格。也就是说，因而，根据检查装置63，在获取到如图12B那样的产生了宏观的缺陷的检查对象周缘图像时，能够判定为检查不合格。
在以上的例子中，将对基板的周缘部的图像中的规定的区域沿径向进行分割所得到的区域设为分割区域。分割区域也可以是对上述规定的区域沿周向进行分割所得到的区域。沿周向进行分割的情况下的、分割区域的在周向上的宽度例如为30°～60°。
另外，在以上的例子中，获取该分割区域中的特定颜色成分的像素值的平均值来作为分割区域的特征量。取而代之地，也可以获取该分割区域中的像素值的标准偏差来作为分割区域的特征量。
图13A～图13D是用于说明在将对上述规定的区域沿周向进行分割所得到的区域设为分割区域并获取该分割区域中的像素值的标准偏差来作为分割区域的特征量的情况下由判定部212进行的判定和由检查部213进行的检查的具体例的图。图13A示出基准周缘图像的一例，图13B～图13D示出检查对象周缘图像的一例。此外，设为图13A～图13D的图像中的浅灰色部分在实际的图像中表示橙色，深灰色部分在实际的图像中表示蓝色。另外，在以下的说明中，块K1是占据距晶圆W的切口0°～60°的范围的分割区域。同样地，块K2、K3、K4、K5、K6分别是距晶圆W的切口60°～120°、120°～180°、180°～240°、240°～300°、300°～360°的分割区域。
图13A的图像和图13D的图像是在抗蚀膜的周缘上沿该周缘良好地形成有环状膜的晶圆W的摄像周缘图像。此外，相比于图13A的图像，图13D的图像的像素值更高。另外，图13B的图像和图13C的图像是在抗蚀膜的周缘上没有局部地形成上述环状膜的晶圆W的摄像周缘图像。
表6中示出图13B的图像的各块中的、各颜色成分的像素值的平均值和标准偏差与图13A的图像的各值之差的一例。另外，表7中示出图13C的图像的各块中的、各颜色成分的像素值的平均值和标准偏差与图13A的图像的各值之差的一例。表8中示出图13D的图像的各块中的、各颜色成分的像素值的平均值和标准偏差与图13A的图像的各值之差的一例。
[表6]
Figure BDA0002136520930000191
[表7]
Figure BDA0002136520930000192
[表8]
Figure BDA0002136520930000193
在由判定部212进行的判定中，将图13A的图像设为基准周缘图像，将图像的红色(R)成分的像素值的平均值设为用于判定的参数，将与上述判定有关的阈值例如设为10。另外，在检查部213中，设为在判定为任意一个块(分割区域)存在异常的情况下，就判定为检查不合格。于是，图13B的图像、图13C的图像、图13D的图像的各图像的至少一个块的红色成分的像素值的平均值超过阈值。因此，当获取这些图像来作为检查对象周缘图像时，在判定部212中判定为存在异常，通过检查部213判定为检查不合格。也就是说，即使在获取到在抗蚀膜的周缘上沿该周缘良好地形成有环状膜的图13D的图像来作为晶圆W的摄像周缘图像的情况下，有时也判定为检查不合格。
因此，如以下那样构成特征量获取部211和判定部212。
在特征量获取部211中，获取检查对象周缘图像的各块(分割区域)中的、各颜色成分的像素值的标准偏差来作为检查对象周缘图像的分割区域的特征量。
而且，在判定部212中，针对每个块，计算检查对象周缘图像的该块中的特定颜色成分(在本例中为红色成分)的标准偏差与基准周缘图像中的该标准偏差之差。在该差收敛于规定的范围内的情况下，判定部212判定为检查对象周缘图像的该块中不存在异常，在没有收敛于该规定的范围内的情况下，判定部212判定为存在异常。
在此，在由判定部212进行的判定中，设为将图13A的图像用作基准周缘图像，并且将红色(R)成分的像素值的标准偏差用作特征量，将与上述判定有关的上述规定的范围例如设为10～19。于是，图13B的图像、图13C的图像具有红色成分的上述标准偏差与基准周缘图像(图13A的图像)的该标准偏差之差不收敛于上述规定的范围内的块。与此相对地，关于图13D的图像，任意的块的红色成分的上述标准偏差与基准周缘图像(图13A的图像)的该标准偏差之差均收敛于上述规定的范围内。因而，仅在获取图13B的图像、图13C的图像来作为检查对象周缘图像的情况下，通过判定部212判定为存在异常并且通过检查部213判定为检查不合格。在获取图13D的图像来作为检查对象周缘图像的情况下，通过判定部212判定为不存在异常，通过检查部213判定为检查合格。因而，根据本例，能够准确地检查有无宏观的涂布不良。
此外，在将对沿径向进行分割所得到的区域设为分割区域的情况下，可以使用该分割区域中的像素值的平均值来作为特征量。另外，在将对沿周向进行分割所得到的区域设为分割区域的情况下，可以使用该分割区域中的像素值的标准偏差来作为特征量。
另外，在以上的例子中，分割区域是对基板的周缘部的图像中的规定的区域沿周向和径向中的任一个方向进行分割所得到的区域，但也可以是沿周向和径向这两个方向进行分割所得到的区域。通过将像这样沿周向和径向这两个方向进行分割所得到的区域设为分割区域，能够更加高精度地判别发生了异常的区域。
另外，获取特征量的范围即上述规定的区域中仅包括晶圆W的表面的周缘区域和背面的周缘区域中的任一方，但也可以包括表面的周缘区域和背面的周缘区域这两方。
在上述规定的区域中包括晶圆W的表面的周缘区域和背面的周缘区域这两方的情况下，可以在表面和背面同样地设置分割区域，在判定为在表面的分割区域、位于该分割区域的背侧的背面的分割区域这两方存在异常的情况下，设为检查不合格。
另外，也可以是，在以上述规定的区域中仅包括晶圆W的表面的周缘区域的方式利用判定部212进行判定并且存在被判定为存在异常的分割区域的情况下，以规定的区域中仅包括晶圆W的背面的周缘区域的方式利用判定部212进行追加判定。此外，也可以是，在以规定的区域中仅包括晶圆W的背面的周缘区域的方式利用判定部212进行判定并且存在被判定为存在异常的分割区域的情况下，以规定的区域中仅包括晶圆W的表面的周缘区域的方式利用判定部212进行追加判定。
在进行这样的追加判定的情况下，也可以对在之前的判定中被判定为存在异常的分割区域的背侧的分割区域进一步进行分割后进行追加判定。
并且，也可以是，上述规定的区域中不仅包括晶圆W的表面和/或背面的周缘区域，还包括晶圆的侧端面。
此外，也可以是，基于晶圆W的边缘的检测结果等，将上述规定的区域设定为倒角被排除在该规定的区域之外。另外，也可以是，基于晶圆W的边缘的检测结果等，将所述规定的区域设定为该规定的区域中仅包括以下部分：相比于包括形成有倒角的部分而言，比该部分更靠外侧的部分。
也可以是，与以上的例子不同地提取摄像周缘图像的分割区域中的像素值的直方图来作为该分割区域的特征量。在该情况下，在作为判定对象的分割区域中例如存在与基准周缘图像的频率之间的偏差为规定值以上的像素值时，判定部212判定为存在异常。
此外，基板的周缘部的图像中的规定的区域、该规定的区域的分割数以及各分割区域的大小的设定例如由用户进行。在进行该设定时，也可以在显示部(未图示)中显示基准周缘图像等。
也可以是，制作周缘部不存在异常的晶圆W，基于利用检查装置63拍摄该晶圆W所得到的摄像结果来生成基准周缘图像。另外，也可以是，关于基准周缘图像，对多张(例如几个基板组的量的)晶圆W进行光刻处理，在该过程中，利用检查装置63来拍摄各晶圆W，基于其摄像结果来生成基准周缘图像。此外，在该情况下，也可以对多张晶圆的摄像周缘图像的像素值取平均来生成基准周缘图像，也可以在显示部中显示多张晶圆的摄像周缘图像，从中选择设为基准周缘图像的摄像周缘图像。
关于前述的与特征量有关的“阈值”、“规定的范围”、特定颜色成分的设定，与上述同样地实际进行多张的光刻处理，显示基于此时的摄像结果得到的摄像周缘图像的像素值等，使用户基于该显示结果来进行设定。另外，也可以根据基准周缘图像的特征量自动地设定这些“阈值”等。
此外，也可以不设定/不选择基准周缘图像，仅设定基准周缘图像的各分割区域的特征量。
另外，检查装置63的搭载位置不限于块G4，也可以搭载于块G1～G3中的任一个块。
在以上的说明中，检查对象周缘图像是基于基板处理系统1内的检查装置63的摄像结果得到的图像。但是，检查对象周缘图像也可以是基于基板处理系统1的外部的检查装置或摄像装置的摄像结果得到的图像。
另外，在以上的说明中，针对在半导体器件的制造过程中形成在晶圆W上的抗蚀膜进行检查，但本公开所涉及的技术也能够应用于在进行与半导体器件的制造工序有关的各种处理时进行的其它检查中。
应该认为，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。上述的实施方式可以在不脱离所附的权利要求书及其主旨的范围内以各种方式进行省略、置换、变更。
此外，如下那样的结构也属于本公开的技术范围。
(1)一种基板检查方法，用于检查基板，所述基板检查方法包括以下工序：
特征量获取工序，获取作为检查对象的所述基板的周缘部的图像、即检查对象周缘图像中的多个分割区域的各个分割区域的特征量，所述分割区域是将所述基板的周缘部的图像中的规定的区域进行分割所得到的区域；以及
基于所述特征量获取工序中的获取结果来进行与所述基板的周缘部的检查有关的规定的判定的判定工序。
在所述(1)中，将检查对象周缘图像中的规定的区域分割为分割区域，针对每个分割区域，基于该分割区域的特征量进行与基板的周缘部的检查有关的判定。因而，能够准确地探测大规模的涂布不良等宏观的异常。
(2)在所述(1)所述的基板检查方法中，在所述判定工序中，基于所述特征量获取工序中的获取结果以及基准周缘图像中的所述分割区域的所述特征量来进行所述规定的判定，所述基准周缘图像是成为所述规定的判定的基准的所述基板的周缘部的图像。
(3)在所述(1)或(2)所述的基板检查方法中，所述特征量是所述分割区域中的像素值的平均值。
(4)在所述(1)～(3)中的任一项所述的基板检查方法中，所述特征量是所述分割区域中的像素值的标准偏差。
(5)在所述(1)～(4)中的任一项所述的基板检查方法中，所述特征量是所述分割区域中的像素值的直方图。
(6)在所述(3)～(5)中的任一项所述的基板检查方法中，所述特征量是与特定颜色的像素值有关的量。
(7)在所述(1)～(6)中的任一项所述的基板检查方法中，所述分割区域是将所述规定的区域沿所述基板的径向进行分割所得到的区域。
(8)在所述(1)～(7)中的任一项所述的基板检查方法中，所述分割区域是将所述规定的区域沿所述基板的周向进行分割所得到的区域。
(9)在所述(1)～(8)中的任一项所述的基板检查方法中，还包括拍摄所述基板的周缘部的摄像工序，
所述检查对象周缘图像是基于所述摄像工序中的摄像结果得到的所述基板的周缘部的图像。
(10)一种基板检查装置，对基板进行检查，所述基板检查装置具有：
特征量获取部，其获取基于所述摄像部拍摄作为检查对象的摄像结果得到的所述基板的周缘部的图像、即检查对象周缘图像中的多个分割区域的各个分割区域的特征量，所述分割区域是将所述基板的周缘部的图像中的规定的区域进行分割所得到的区域；以及
判定部，其基于由所述特征量获取部得到的获取结果来进行与所述基板的周缘部的检查有关的规定的判定。

Claims (10)

1.一种基板检查方法，用于检查基板，所述基板检查方法包括以下工序：
特征量获取工序，获取作为检查对象的所述基板的周缘部的图像、即检查对象周缘图像中的多个分割区域的各个分割区域的特征量，所述分割区域是将所述基板的周缘部的图像中的规定的区域进行分割所得到的区域；以及
判定工序，基于所述特征量获取工序中的获取结果来进行与所述基板的周缘部的检查有关的规定的判定。
2.根据权利要求1所述的基板检查方法，其特征在于，
在所述判定工序中，基于所述特征量获取工序中的获取结果以及基准周缘图像中的所述分割区域的所述特征量来进行所述规定的判定，所述基准周缘图像是成为所述规定的判定的基准的所述基板的周缘部的图像。
3.根据权利要求1或2所述的基板检查方法，其特征在于，
所述特征量是所述分割区域中的像素值的平均值。
4.根据权利要求1或2所述的基板检查方法，其特征在于，
所述特征量是所述分割区域中的像素值的标准偏差。
5.根据权利要求1或2所述的基板检查方法，其特征在于，
所述特征量是所述分割区域中的像素值的直方图。
6.根据权利要求3所述的基板检查方法，其特征在于，
所述特征量是与特定颜色的像素值有关的量。
7.根据权利要求1或2所述的基板检查方法，其特征在于，
所述分割区域是将所述规定的区域沿所述基板的径向进行分割所得到的区域。
8.根据权利要求1或2所述的基板检查方法，其特征在于，
所述分割区域是将所述规定的区域沿所述基板的周向进行分割所得到的区域。
9.根据权利要求1或2所述的基板检查方法，其特征在于，
还包括拍摄所述基板的周缘部的摄像工序，
所述检查对象周缘图像是基于所述摄像工序中的摄像结果得到的所述基板的周缘部的图像。
10.一种基板检查装置，对基板进行检查，所述基板检查装置具有：
特征量获取部，其获取作为检查对象的所述基板的周缘部的图像、即检查对象周缘图像中的多个分割区域的各个分割区域的特征量，所述分割区域是将所述基板的周缘部的图像中的规定的区域进行分割所得到的区域；以及
判定部，其基于由所述特征量获取部得到的获取结果来进行与所述基板的周缘部的检查有关的规定的判定。
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