CN112068399A - 基片检查系统、基片检查方法和存储介质 - Google Patents

基片检查系统、基片检查方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基片检查系统、基片检查方法和存储介质，其中，基片检查系统包括：拍摄部，其设置于基片处理装置中，拍摄在表面形成有膜的颜色信息用基片的表面来获取图像数据；膜厚测量部，其设置于基片处理装置中，测量以与颜色信息用基片相同的条件在表面形成了膜的膜厚测量用基片的膜厚；和模型制作部(107)，其制作膜厚模型，膜厚模型表示了基于图像数据获得的关于因膜的形成而引起的颜色信息用基片的表面的颜色变化的信息、与由膜厚测量部测量出的膜厚测量用基片的膜厚的对应关系。根据本发明，能够更简单地制作用于计算对象基片上所形成的膜的膜厚的模型。

Description

基片检查系统、基片检查方法和存储介质
技术领域
本发明涉及基片检查系统、基片检查方法和存储介质。
背景技术
在专利文献1中公开有根据拍摄基片表面而得的图像来计算基片上所形成的膜的膜厚的结构。并且公开有在此时使用相关数据，该相关数据中从准备用拍摄图像获得的像素值和与像素值对应的各坐标的膜厚测量值相对应。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-215193号公报。
发明内容
本发明提供一种可更简单地制作用于计算对象基片上所形成的膜的膜厚的模型的技术。
本发明的一个方式的基片检查系统是进行对象基片的成膜的基片处理装置的基片检查系统，其具有：拍摄部，其设置于所述基片处理装置中，拍摄在表面形成有膜的颜色信息用基片的表面来获取图像数据；膜厚测量部，其设置于所述基片处理装置中，测量以与所述颜色信息用基片相同的条件在表面形成了膜的膜厚测量用基片的膜厚；和模型制作部，其制作膜厚模型，所述膜厚模型表示了基于所述图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述颜色信息用基片的表面的颜色变化的信息、与由所述膜厚测量部测量出的所述膜厚测量用基片的所述膜厚的对应关系。
本发明能够提供一种可更简单地制作用于计算对象基片上所形成的膜的膜厚的模型的技术。
附图说明
图1是表示基片处理系统的概略结构的一个例子的示意图。
图2是表示涂敷显影装置的一个例子的示意图。
图3是表示检查单元的一个例子的示意图。
图4是表示控制装置的功能性结构的一个例子的框图。
图5是表示控制装置的硬件结构的一个例子的框图。
图6是表示控制装置所进行的控制(晶片的检查)的一个例子的流程图。
图7是表示光谱数据的获取位置的一个例子的图。
图8是表示控制装置所进行的控制(基于颜色变化所进行的膜厚的推算)的一个例子的流程图。
图9是表示控制装置所进行的控制(基于光谱数据所进行的膜厚的推算)的一个例子的流程图。
图10是表示合格与否判断的一个例子的流程图。
图11是表示控制装置所进行的控制(详细检查)的一个例子的流程图。
图12是表示控制装置所进行的控制(模型制作时的图案晶片的处理)的一个例子的流程图。
图13是表示控制装置所进行的控制(模型制作时的裸晶片的处理)的一个例子的流程图。
图14是表示控制装置所进行的控制(模型制作时的晶片的处理)的一个例子的流程图。
图15是表示控制装置所进行的控制(模型的制作)的一个例子的流程图。
附图标记的说明
1：基片处理系统，2：涂敷及显影装置(基片检查系统)，3：曝光装置，4：载体区块，5：处理区块，6：接口区块，11～14：处理组件，30：壳体，31：保持部，32：直线驱动部，33：拍摄部，34：反射部，35：摄像机，36：半反射镜，37：光源，40：分光测量部，41：入射部，42：波导部，43：分光器，44：光源，100：控制装置，101：检查实施部，102：图像信息保存部，103：分光测量结果保存部，104：膜厚计算部，105：判断部，106：详细检查实施部，107：模型制作部，108：模型保存部，109：分光信息保存部。
具体实施方式
以下，对各种例示的实施方式进行说明。
在一个例示的实施方式中，基片检查系统是进行对象基片的成膜的基片处理装置的基片检查系统，其具有：拍摄部，其设置于所述基片处理装置中，拍摄在表面形成有膜的颜色信息用基片的表面来获取图像数据；膜厚测量部，其设置于所述基片处理装置中，测量以与所述颜色信息用基片相同的条件在表面形成了膜的膜厚测量用基片的膜厚；和模型制作部，其制作膜厚模型，所述膜厚模型表示了基于所述图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述颜色信息用基片的表面的颜色变化的信息、与由所述膜厚测量部测量出的所述膜厚测量用基片的所述膜厚的对应关系。
根据上述的基片检查系统，在基片处理装置中，基于颜色信息用基片的表面的图像数据获取关于表面的颜色变化的信息，并且在基片处理装置的膜厚测量部中测量以相同条件成膜的膜厚测量用基片的膜厚。而且，将这些信息组合，制作表示了关于颜色变化的信息与膜厚的对应关系的膜厚模型。因此，能够更简单地制作用于计算对象基片的膜的膜厚的模型。
此处，能够为如下方式：所述拍摄部拍摄在表面形成有膜的所述对象基片，来获取所述对象基片的图像数据，所述基片检查系统还具有膜厚计算部，其基于从所述对象基片的图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述对象基片的表面的颜色变化的信息和所述膜厚模型，推算所述对象基片的膜厚。
通过采用上述的结构，在膜厚计算部中基于从对象基片的图像数据获得的关于因膜的形成而引起的对象基片的表面的颜色变化的信息和膜厚模型，推算对象基片的膜厚。因此，对于利用了按上述方法得到的模型的对象基片的膜厚推算也能够适当地进行。
能够采用如下方式：还具有进行在所述颜色信息用基片和所述膜厚测量用基片各自的表面形成膜的多个处理的成膜部，所述成膜部交替地进行关于对所述颜色信息用基片形成膜的处理和关于对所述膜厚测量用基片形成膜的处理。
如上所述，在进行关于颜色信息用基片和膜厚测量用基片的成膜的成膜部中，对这些基片交替地实施处理，由此能够以更相近的条件实施对颜色信息用基片和膜厚测量用基片双方的成膜。因此，能够使由颜色信息用基片得到的关于颜色变化的信息与由膜厚测量用基片得到的膜厚以更高的精度对应，因此能够制作更高的精度的模型。
所能够为如下方式：所述膜厚测量用基片是表面平坦的基片。
通过采用如上述那样使用表面平坦的基片作为膜厚测量用基片来在该膜厚测量用基片上形成膜以测量膜厚的方式，能够以更高的精度进行膜厚测量部的膜厚的测量，因此能够制作更高精度的模型。
能够采用所述拍摄部和所述膜厚测量部设置于同一单元中的方式。
在如上述那样拍摄部和膜厚测量部设置于同一单元中的情况下，能够防止装置的大型化等，并且实现用于制作简便的模型的装置构成。
在一个例示的实施方式中，基片检查方法是包含进行对象基片的成膜的基片处理装置的基片检查系统中的基片检查方法，其具有：拍摄步骤，在所述基片处理装置中，拍摄在表面形成有膜的颜色信息用基片的表面来获取图像数据；膜厚测量步骤，在所述基片处理装置中，测量以与所述颜色信息用基片相同的条件在表面形成了膜的膜厚测量用基片的膜厚；和模型制作步骤，制作膜厚模型，所述膜厚模型表示了基于所述图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述颜色信息用基片的表面的颜色变化的信息、与所述膜厚测量步骤中测量出的所述膜厚的对应关系。
根据上述的基片检查方法，基于颜色信息用基片的表面的图像数据获取关于表面的颜色变化的信息，并且测量以相同条件成膜的膜厚测量用基片的膜厚。而且，将这些信息组合，制作表示了关于颜色变化的信息与膜厚的对应关系的膜厚模型。因此，能够更简单地制作用于计算对象基片的膜的膜厚的模型。
此处，能够为如下方式：拍摄在表面形成有膜的所述对象基片，来获取所述对象基片的图像数据，还具有膜厚计算步骤，基于从所述对象基片的图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述对象基片的表面的颜色变化的信息和所述膜厚模型，推算所述对象基片的膜厚。
通过采用上述的结构，基于从对象基片的图像数据获得的关于因膜的形成而引起的对象基片的表面的颜色变化的信息和膜厚模型，推算对象基片的膜厚。因此，对于利用了按上述方法得到的模型的对象基片的膜厚推算也能够适当地进行。
能够采用如下方式：在进行在所述颜色信息用基片和所述膜厚测量用基片各自的表面形成膜的多个处理的成膜步骤中，交替地进行关于对所述颜色信息用基片形成膜的处理和关于对所述膜厚测量用基片形成膜的处理。
如上所述，在进行关于颜色信息用基片和膜厚测量用基片的成膜的成膜步骤，对这些基片交替地实施处理，由此能够以更相近的条件实施对颜色信息用基片和膜厚测量用基片双方的成膜。因此，能够使由颜色信息用基片得到的关于颜色变化的信息与由膜厚测量用基片得到的膜厚以更高的精度对应，因此能够制作更高的精度的模型。
所能够为如下方式：在上述的基片检查方法中，所述膜厚测量用基片是表面平坦的基片。
通过采用如上述那样使用表面平坦的基片作为膜厚测量用基片来在该膜厚测量用基片上形成膜以测量膜厚的方式，能够以更高的精度进行膜厚测量部的膜厚的测量，因此能够制作更高精度的模型。
能够采用所述拍摄步骤和所述膜厚测量步骤并行地被执行的方式。
在如上述那样拍摄步骤和膜厚测量步骤并行地被执行的情况下，能够缩短用于制作模型的各处理的时间，能够更简便地制作模型。
在另一个例示的实施方式中，存储介质是存储有用于使装置执行上述的基片检查方法的程序的、计算机可读取的存储介质。
以下，参照附图对各种例示的实施方式进行详细说明。另外，在各图中对同一或相当的部分标注相同的附图标记。
[基片处理系统]
基片处理系统1是对基片实施感光性覆膜的形成、该感光性覆膜的曝光和该感光性覆膜的显影的系统。处理对象的基片例如是半导体的晶片W。
基片处理系统1包括涂敷及显影装置2和曝光装置3。曝光装置3进行形成在晶片W(基片)上的抗蚀剂膜(感光性覆膜)的曝光处理。具体而言，曝光装置3通过液浸曝光等的方法来对抗蚀剂膜的曝光对象部分照射能量射线。涂敷及显影装置2在曝光装置3所进行的曝光处理之前，进行在晶片W(基片)的表面形成抗蚀剂膜的处理，在曝光处理后进行抗蚀剂膜的显影处理。
[基片处理装置]
以下，作为基片处理装置的一个例子，说明涂敷及显影装置2的结构。如图1和图2所示，涂敷及显影装置2包括载体区块4、处理区块5、接口区块6和控制装置100(控制部)。作为本实施方式中说明的基片处理装置的涂敷及显影装置2相当于进行基片上的成膜状况的检查的基片检查系统。作为基片检查系统的功能后述。
载体区块4进行晶片W向涂敷及显影装置2内的导入和晶片W从涂敷及显影装置2内的导出。例如，载体区块4能够支承晶片W用的多个载体C(收纳部)，内置有包含交接臂的运送装置A1。载体C收纳例如圆形的多个晶片W。运送装置A1从载体C取出晶片W交接到处理区块5，从处理区块5接受晶片W并送回载体C内。处理区块5具有多个处理组件11、12、13、14。
处理组件11内置有多个涂敷单元U1、多个热处理单元U2、多个检查单元U3和向这些单元运送晶片W的运送装置A3。处理组件11通过涂敷单元U1和热处理单元U2在晶片W的表面上形成下层膜。处理组件11的涂敷单元U1例如一边使晶片W按规定的转速旋转一边在晶片W上涂敷下层膜形成用的处理液。处理组件11的热处理单元U2进行与下层膜的形成相伴的各种热处理。热处理单元U2例如内置有热板和冷却板，通过热板将晶片W加热至规定的加热温度，并通过冷却板冷却加热后的晶片W，从而进行热处理。检查单元U3进行用于检查晶片W的表面状态的处理，作为表示晶片W的表面状态的信息，例如获取表面图像或关于膜厚的信息等。
处理组件12内置有多个涂敷单元U1、多个热处理单元U2、多个检查单元U3和向这些单元运送晶片W的运送装置A3。处理组件12通过涂敷单元U1和热处理单元U2在下层膜上形成中间膜。处理组件12的涂敷单元U1通过在下层膜上涂敷中间膜形成用的处理液，在晶片W的表面形成涂敷膜。处理组件12的热处理单元U2进行与中间膜的形成相伴的各种热处理。热处理单元U2例如内置有热板和冷却板，通过热板将晶片W加热至规定的加热温度，并通过冷却板将加热后的晶片W冷却，从而进行热处理。检查单元U3进行用于检查晶片W的表面状态的处理，作为表示晶片W的表面状态的信息，例如获取表面图像或关于膜厚的信息等。
处理组件13内置有多个涂敷单元U1、多个热处理单元U2、多个检查单元U3和向这些单元运送晶片W的运送装置A3。处理组件13通过涂敷单元U1和热处理单元U2在中间膜上形成抗蚀剂膜。处理组件13的涂敷单元U1例如一边使晶片W按规定的转速旋转一边在中间膜上涂敷抗蚀剂膜形成用的处理液。处理组件13的热处理单元U2进行与抗蚀剂膜的形成相伴的各种热处理。处理组件13的热处理单元U2通过对形成有涂敷膜的晶片W按规定的加热温度实施热处理(PAB，Pre Applied Bake：预涂烘焙)而形成抗蚀剂膜。检查单元U3进行用于检查晶片W的表面状态的处理，作为表示晶片W的表面状态的信息，例如获取关于膜厚的信息。
处理组件14内置有多个涂敷单元U1、多个热处理单元U2和向这些单元运送晶片W的运送装置A3。处理组件14通过涂敷单元U1和热处理单元U2，进行曝光后的抗蚀剂膜R的显影处理。处理组件14的涂敷单元U1例如一边使晶片W按规定的转速旋转一边在曝光完的晶片W的表面上涂敷显影液后，利用冲洗液冲去该显影液，由此进行抗蚀剂膜R的显影处理。处理组件14的热处理单元U2进行与显影处理相伴的各种热处理。作为热处理的具体例，能够列举显影处理前的加热处理(PEB，Post Exposure Bake：曝光后烘焙)、显影处理后的加热处理(PB，Post Bake：后烘焙)等。
在处理区块5内的载体区块4侧设置有搁架单元U10。搁架单元U10划分为在上下方向上排列的多个格。在搁架单元U10的附近设置有包含升降臂的运送装置A7。运送装置A7在搁架单元U10的格彼此之间使晶片W升降。
在处理区块5内的接口区块6侧设置有搁架单元U11。搁架单元U11划分为在上下方向上排列的多个格。
接口区块6在与曝光装置3之间进行晶片W的交接。例如，接口区块6内置有包含交接臂的运送装置A8，与曝光装置3连接。运送装置A8将配置在搁架单元U11的晶片W交接到曝光装置3，从曝光装置3接受晶片W并送回搁架单元U11。
[检查单元]
说明处理组件11～13中包含的检查单元U3。检查单元U3获取关于由涂敷单元U1和热处理单元U2形成的膜(下层膜、中间膜和抗蚀剂膜)的表面的信息和关于膜厚的信息。
如图3所示，检查单元U3包括壳体30、保持部31、直线驱动部32、拍摄部33、投光及反射部34和分光测量部40。保持部31将晶片W水平地保持。直线驱动部32例如以电动机等为动力源，使保持部31沿水平的直线状的路径移动。拍摄部33例如具有CCD摄像机等摄像机35。摄像机35设置在保持部31的移动方向上的检查单元U3内的一端侧，朝向该移动方向的另一端侧。投光及反射部34向拍摄范围投光，将来自该拍摄范围的反射光导向摄像机35侧。例如，投光及反射部34具有半反射镜36和光源37。半反射镜36在比保持部31高的位置，设置在直线驱动部32的移动范围的中间部，将来自下方的光向摄像机35侧反射。光源37设置在半反射镜36上，通过半反射镜36向下方照射照明光。
分光测量部40具有入射来自晶片W的光而进行分光，获取光谱的功能。分光测量部40具有入射来自晶片W的光的入射部41、对入射到入射部41的光进行引导的波导部42、对由波导部42引导的光进行分光而获取光谱的分光器43和光源44。入射部41构成为，在保持于保持部31的晶片W伴随直线驱动部32的驱动进行移动时，能够入射来自晶片W的中央部的光。即，设置在与通过直线驱动部32的驱动而移动的保持部31的中心的移动路径对应的位置。而且，以在晶片W通过保持部31的移动而移动时，入射部41沿晶片W的径向相对于晶片W的表面相对地移动的方式，安装入射部41。由此，分光测量部40能够获取包含晶片W的中心部的沿着晶片W的径向的各位置的光谱。波导部42例如由光纤等构成。分光器43对入射了的光进行分光而获取包含与各波长对应的强度信息的光谱。光源44向下方照射照明光。由此，晶片W处的反射光经入射部41、波导部42向分光器43入射。
另外，作为分光器43获取的光谱的波长范围，例如能够为可见光(380nm～780nm)的波长范围。因此，通过使用出射可见光的光源作为光源44，将来自光源44的光在晶片W表面的反射光利用分光器43进行分光，能够获得可见光的波长范围的光谱数据。另外，分光器43获取的光谱的波长范围并不限定于可见光的范围，例如也可以为包含红外线、紫外线的波长范围。根据所获取的光谱数据的波长范围，能够选择适合的分光器43和光源44。
检查单元U3如以下那样动作而来获取晶片W的表面的图像数据。首先，直线驱动部32使保持部31移动。由此，晶片W从半反射镜36下通过。在该通过过程中，来自晶片W表面的各部的反射光依次被送达摄像机35。摄像机35使来自晶片W表面的各部的反射光成像，获取晶片W表面的图像数据。当晶片W表面所形成的膜的膜厚发生变化时，例如颜色与膜厚相应地晶片W表面的颜色发生变化等，由摄像机35拍摄的晶片W表面的图像数据发生变化。即，获取晶片W表面的图像数据相当于获取关于晶片W的表面所形成的膜的膜厚的信息。关于这一点会在之后说明。
由摄像机35获取的图像数据对控制装置100发送。在控制装置100，能够基于图像数据推算晶片W表面的膜的膜厚，并将推算结果作为检查结果保存在控制装置100中。
此外，与检查单元U3进行的图像数据的获取同时地，在分光测量部40入射来自晶片W的表面的光，进行分光测量。在直线驱动部32使保持部31移动时，晶片W从入射部41之下通过。在该通过过程中，来自晶片W表面的各部的反射光向入射部41入射，经波导部42向分光器43入射。在分光器43对入射了的光进行分光，获取光谱数据。当晶片W表面所形成的膜的膜厚发生变化时，例如，光谱与膜厚相应地变化。即，获取晶片W表面的光谱数据相当于获取关于晶片W的表面所形成的膜的膜厚的信息。关于这一点会在之后说明。在检查单元U3，能够并行地实施图像数据的获取和分光测量。因此，与对它们分别进行的情况相比，能够以短时间进行测量。
由分光器43获取的光谱数据对控制装置100发送。在控制装置100，能够基于光谱数据来推算晶片W表面的膜的膜厚，并将推算结果作为检查结果保存在控制装置100中。
[控制装置]
对控制装置100的一个例子进行详细说明。控制装置100控制涂敷及显影装置2中包含的各要素。控制装置100构成为使得执行包含在晶片W的表面形成上述的各膜的步骤和进行显影处理的步骤的工艺处理。此外，控制装置100构成为基于进行工艺处理的结果，使得还执行关于工艺处理的参数修正等。这些工艺处理等的详细情况后述。
如图4所示，控制装置100作为功能上的结构具有检查实施部101、图像信息保存部102、分光测量结果保存部103、膜厚计算部104、判断部105、详细检查实施部106、模型制作部107、模型保存部108和分光信息保存部109。
检查实施部101具有控制检查单元U3的关于晶片W检查的动作的功能。检查单元U3的检查结果是获取图像数据和光谱数据。
图像信息保存部102具有从检查单元U3的拍摄部33获取拍摄晶片W的表面而得的图像数据并将其保存的功能。图像信息保存部102中所保存的图像数据被用于晶片W上所形成的膜的膜厚的推算。另外，根据晶片W上所形成的膜的膜厚，存在图像数据不用于膜的膜厚的评价而用于成膜状态的评价的情况。关于这一点也在之后说明。
分光测量结果保存部103具有从检查单元U3的分光器43获取关于晶片W的表面的光谱数据并将其保存的功能。分光测量结果保存部103中所保存的光谱数据被用于晶片W上所形成的膜的膜厚的推算。
膜厚计算部104具有基于图像信息保存部102中所保存的图像数据和分光测量结果保存部103中所保存的光谱数据，计算晶片W上所形成的膜的膜厚的功能。关于膜厚计算的步骤的详细后述。
判断部105具有判断由膜厚计算部104计算出的膜厚是否适当的功能。因为膜的形成由检查单元U3的前级的涂敷单元U1和热处理单元U2进行，所以该判断对应于涂敷单元U1和热处理单元U2是否在适当地动作的判断。
详细检查实施部106具有在判断部105的判断结果是判断膜厚存在问题的情况下，实施用于确认涂敷单元U1和热处理单元U2的动作的详细检查的功能。作为检查用的晶片，准备未形成图案的裸晶片，对该晶片进行膜的形成来评价其膜厚，而关于详细检查在之后说明。
模型制作部107和模型保存部108具有制作在根据图像数据计算膜厚时所使用的模型并将其保存的功能。根据由检查单元U3拍摄的图像数据，能够获取晶片W的表面的颜色信息。因此，在模型制作部107中制作能够基于晶片W表面的颜色信息来推算膜厚的模型，并保存模型保存部108所制作的模型。在膜厚计算部104中，利用该模型来对检查对象的晶片W推算膜厚。
分光信息保存部109具有保存根据光谱数据计算膜厚时所使用的分光信息的功能。由检查单元U3获取的光谱数据根据晶片W表面上所形成的膜的种类和膜厚而变化。因此，在分光信息保存部109中保存关于膜厚与光谱的对应关系的信息。在膜厚计算部104中，基于分光信息保存部109中保存的信息，对检查对象的晶片W(对象基片)推算膜厚。
控制装置100由一个或多个控制用计算机构成。例如，控制装置100具有图5所示的电路120。电路120具有一个或多个处理器121、内存122、存储器123和输入输出端口124。存储器123例如具有硬盘等可由计算机读取的存储介质。存储介质存储有用于使控制装置100执行后述的工艺处理顺序的程序。存储介质可以是非易失性的半导体内存、磁盘和光盘等可取出的介质。内存122暂时存储从存储器123的存储介质载入的程序和处理器121所进行的运算结果。处理器121通过与内存122协同执行上述程序而构成上述的各功能模块。输入输出端口124按照来自处理器121的指令，在与控制对象的部件之间进行电信号的输入输出。
另外，控制装置100的硬件结构不限定于由程序构成各功能模块。例如，控制装置100的各功能模块也可以由专用的逻辑电路或将该逻辑电路集成的ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)构成。
另外，在图4和以下的实施方式中，说明在控制装置100内包含上述结构的情况，不过控制装置100中也可以不包含上述的全部功能。例如，也可以为包含模型制作部107和模型保存部108的模型管理部110或仅模型制作部107设置在外部装置的结构。换言之，这些功能例如也可以设置在与控制涂敷及显影装置2的控制装置100不同的装置。这样，在关于模型的制作的功能设置在控制装置100的外部装置的情况下，外部装置与控制装置100协同发挥以下的实施方式中说明的功能。此外，在这样的情况下，搭载有与本实施方式中说明的控制装置100对应的功能的外部装置与本实施方式中说明的基片处理装置能够一体地作为基片检查系统发挥作用。
[工艺处理顺序]
接着，作为涂敷及显影处理的一个例子，说明涂敷及显影装置2所执行的工艺处理顺序。
在工艺处理顺序中，首先，控制装置100控制运送装置A1，以将载体C内的工艺处理对象的晶片W运送至搁架单元U10，并且控制运送装置A7，以将该晶片W配置在处理组件11用的格中。
接着，控制装置100控制运送装置A3，以将搁架单元U10的晶片W运送至处理组件11内的涂敷单元U1和热处理单元U2。此外，控制装置100控制涂敷单元U1和热处理单元U2，以在该晶片W的表面上形成下层膜。另外，在下层膜的形成后，控制装置100也可以控制运送装置A3以将晶片W运送至检查单元U3，使用检查单元U3检查该晶片W的表面状态。之后，控制装置100控制运送装置A3以将形成有下层膜的晶片W送回搁架单元U10，并控制运送装置A7以将该晶片W配置在处理组件12用的格中。
接着，控制装置100控制运送装置A3，以将搁架单元U10的晶片W运送至处理组件12内的涂敷单元U1和热处理单元U2。此外，控制装置100控制涂敷单元U1和热处理单元U2，以在该晶片W的下层膜上形成中间膜。例如，控制装置100控制涂敷单元U1，以通过在晶片W的下层膜上涂敷中间膜形成用的处理液来形成中间膜。接着，控制装置100控制热处理单元U2以对中间膜实施热处理。在中间膜的形成后，控制装置100控制运送装置A3以将晶片W运送至检查单元U3，并进行控制以使用检查单元U3检查该晶片W的表面状态。之后，控制装置100控制运送装置A3以将晶片W送回搁架单元U10，并控制运送装置A7以将该晶片W配置在处理组件13用的格中。
接着，控制装置100控制运送装置A3以将搁架单元U10的晶片W运送至处理组件13内的各单元，并控制涂敷单元U1和热处理单元U2以在该晶片W的中间膜上形成抗蚀剂膜。例如，控制装置100控制涂敷单元U1，以通过在晶片W的中间膜上涂敷抗蚀剂膜形成用的处理液来形成抗蚀剂膜。接着，控制装置100控制热处理单元U2以对抗蚀剂膜实施热处理。另外，在抗蚀剂膜的形成后，控制装置100也可以控制运送装置A3以将晶片W运送至检查单元U3，使用检查单元U3检查该晶片W的表面状态(例如，上层膜的膜厚)。之后，控制装置100控制运送装置A3以将晶片W运送至搁架单元U11。
接着，控制装置100控制运送装置A8以将搁架单元U11的晶片W送出至曝光装置3。之后，控制装置100控制运送装置A8，以从曝光装置3接受实施曝光处理后的晶片W，配置在搁架单元U11的处理组件14用的格中。
接着，控制装置100控制运送装置A3以将搁架单元U11的晶片W运送至处理组件14内的各单元，并控制涂敷单元U1和热处理单元U2以对该晶片W的抗蚀剂膜R实施显影处理。之后，控制装置100控制运送装置A3以将晶片W送回搁架单元U10，并控制运送装置A7和运送装置A1以将该晶片W送回载体C内。以上，完成工艺处理。
[基片检查方法]
接着，参照图6～图11，说明控制装置100所进行的处理组件11～13的基片检查方法。基片检查方法是在设置于处理组件11～13中的检查单元U3进行的成膜后的晶片W的检查的方法。在检查单元U3中，检查是否在成膜后的晶片W实施了所希望的成膜。具体而言，进行晶片W上所形成的膜的表面状态和膜厚的评价。因为检查单元U3如上述那样例如具有拍摄部33和分光测量部40，所以能够获取由拍摄部33拍摄晶片W表面而得到的图像数据和由分光测量部40得到的晶片W表面的光谱数据。在控制装置100中，基于这些数据评价成膜状况。另外，出于评价晶片W的成膜状况的目的，能够在处理组件11～13分别形成下层膜、中间膜、抗蚀剂膜之后，利用检查单元U3进行检查。
图6是说明检查单元U3的基片检查方法的一系列过程的流程图。首先，控制装置100执行步骤S01。在步骤S01，将在涂敷单元U1和热处理单元U2进行了成膜的晶片W送入检查单元U3。晶片W保持在保持部31。
接着，控制装置100的检查实施部101执行步骤S02(图像获取步骤)。在步骤S02，通过拍摄部33拍摄晶片W的表面。具体而言，通过直线驱动部32的驱动使保持部31向规定的方向移动且通过拍摄部33进行晶片W表面的拍摄。由此，在拍摄部33获取关于晶片W表面的图像数据。图像数据保存在控制装置100的图像信息保存部102。
另外，与步骤S02的实施同时地，控制装置100的检查实施部101执行步骤S03(分光测量步骤)。在步骤S03，通过分光测量部40进行晶片W表面的1条线的分光测量。如上所述，分光测量部40的入射部41设置在通过当保持部31移动时保持在保持部31的晶片W的中心的路径上，因此能够获取包含保持部的沿晶片W的径向的各位置的光谱。因此，如图7所示，沿通过晶片W的中心的中心线L的表面的反射光入射到入射部41。在分光器43，对于以规定的间隔入射的光的光谱进行测量。其结果是，在分光器43，获取与作为沿中心线L的多个部位、例如图7所示的P1～Pn这n个位置对应的光谱数据。这样，通过使用分光器43获取沿晶片W的中心线L的多个部位的关于晶片W表面的光谱数据。另外，n能够根据分光器43所进行的分光测量的间隔和保持部31所进行的晶片W的移动速度适当地变更。分光器43所获取的光谱数据保存在控制装置100的分光测量结果保存部103中。
控制装置100的膜厚计算部104执行步骤S04。在步骤S04中，基于关于晶片W表面的图像数据和分光测量得到的光谱数据，计算晶片W表面的膜的膜厚。
对使用图像数据计算膜厚的情况下的顺序，参照图8进行说明。在使用图像数据进行的膜厚的计算中，使用通过模型制作部107制作并保存在模型保存部108中的膜厚模型。膜厚模型是用于根据拍摄形成规定的膜时的晶片W表面而得到的关于图像数据的各像素的颜色变化的信息(形成规定的膜之前与之后的颜色的变化)来计算膜厚的模型，是表示关于颜色变化的信息与膜厚的对应关系的模型。通过预先利用控制装置100的模型制作部107制作这样的模型，并保存在模型保存部108中，由此通过获取图像数据的各位置的关于颜色变化的信息，能够从该颜色变化推算膜厚。关于膜厚模型的制作方法后述，关于进行了前级为止的各处理的晶片W和之后的形成了规定的膜的晶片W的双方，进行其表面的拍摄获取图像数据，确定颜色发生了怎样的变化。此外，进行按同一条件成膜的晶片的膜厚的测量。由此能够确定膜厚与颜色变化的对应关系。通过变更膜厚且反复进行该测量，能够得到关于颜色变化的信息与膜厚的对应关系。
基于图像数据的膜厚的计算方法具体而言如图8所示那样。首先，获取所拍摄的图像数据(步骤S11)后，从该图像数据获取每个像素的关于颜色变化的信息(步骤S12)。为了获取关于颜色变化的信息，能够进行计算与成膜前的图像数据之差的处理。之后，进行与模型保存部108所保存的膜厚模型的比较(步骤S13)。由此，能够按每个像素推算该像素拍摄的区域的膜厚(步骤S14)。由此，能够推算每个像素、即晶片W表面的各位置的膜厚。
另外，基于上述的图像数据的膜厚计算(推算)能够应用晶片W上所形成的膜比较薄的情况(例如，500nm以下程度)，不过当膜厚大时是困难的。这是因为，当膜厚变大时，相对于膜厚的变化，颜色的变化变少，因此难以根据关于颜色变化的信息高精度地推算膜厚。因此，在形成了膜厚大的膜的情况下，膜厚的推算可基于光谱数据进行。
关于使用光谱数据来计算膜厚的情况下的顺序，参照图9进行说明。使用光谱数据的膜厚计算是利用与表面的膜的膜厚相应的反射率的变化来进行的计算。当对表面上形成有膜的晶片照射光时，光在最上层的膜的表面反射或者在最上层的膜与其下层(的膜或晶片)的界面反射。接着，这些光作为反射光出射。即，在反射光中包含相位不同的2个成分的光。此外，当表面的膜厚变大时，其位相差变大。因此，当膜厚变化时，在上述的膜表面反射的光和在与下层的界面反射的光的干涉的程度发生变化。即，在反射光的光谱的形状上产生变化。与膜厚相对应的光谱的变化理论上能够进行计算。因此，在控制装置100，预先保存有与表面上形成的膜的膜厚相对应的关于光谱的形状的信息。接着，比较对实际的晶片W照射光而得到的反射光的光谱与预先保存的信息。由此，能够推算晶片W的表面的膜的膜厚。关于膜厚的推算中使用的膜厚与光谱的形状的关系的信息保存在控制装置100的分光信息保存部109中。
根据光谱数据的膜厚的计算方法具体而言如图9所示那样。首先，获取分光测量的结果即光谱数据(步骤S21)后，将该光谱数据与分光信息保存部109所保存的信息即与理论上的膜厚对应的关于光谱的形状的信息进行比较(步骤S22)。由此，能够推算按每个光谱数据得到该光谱数据的区域的膜厚(步骤S23)。由此，能够推算每个光谱数据即晶片W表面的各位置的膜厚。如上所述，在1个晶片W中，在沿中心线L的多个部位得到光谱数据，因此，通过基于各光谱数据来计算膜厚，能够得到晶片W表面的关于膜厚分布的信息。
拍摄部33拍摄的晶片W的图像数据是对晶片W表面整体进行拍摄而得到的图像数据，因此能够根据图像数据来推算整个晶片W表面的膜厚。另一方面，在基于利用分光测量部40获取的光谱数据所进行的膜厚的推算中，获取光谱数据的部位限定在晶片W的中心线L上。因此，在基于光谱数据所进行的晶片W表面的膜的膜厚的推算中，与基于图像数据所进行的膜厚的推算进行比较，难以评价整体的膜厚的分布。不过，通过上述的1条线的分光测量也能够沿中心线L推算多个部位的膜厚。因此认为，在晶片W表面上所形成的膜的膜厚的面内分布中存在异常的情况下，能够检测根据多个光谱数据推算出的膜厚中产生参差不齐等的任意变化。
如上所述，基于图像数据所进行的膜厚的推算限定于在晶片W形成的膜薄到一定程度的情况。而基于光谱数据所进行的膜厚的推算即使在晶片W形成的膜厚到一定程度也能够进行，而且在膜厚小(例如，几十nm等)的情况下也能够进行。这样，基于光谱数据所进行的膜厚的推算由于不易被晶片W的厚度所限定而被认为通用性高。不过，在晶片W形成有规定的图案。因此，有可能获得受到了图案的凹凸的影响的光谱数据。因此，从晶片W获取的光谱数据存在不一定正确地反映了晶片W所形成的膜的膜厚的可能性。考虑到这一点，需要对光谱数据进行处理。此外，对根据光谱数据推算的膜厚也要求考虑存在不正确的可能性的情况。不过，该问题如果能够更高精度地确定获取光谱数据的位置就能够解决。即，如果能够在获取关于被图案化的晶片W表面的光谱时，进行控制以能够在与形成台阶差的位置不同的位置获取光谱数据，则能够避免图案所引起的精度的下降。
在基于光谱数据进行膜厚的推算的情况下，图像数据例如能够用于成膜状况的评价。成膜状况的评价是指，是否存在在膜表面是否存在斑点等缺损等能够根据图像数据检测出的异常。因此，通过获取图像数据和光谱数据这两者，能够更详细地评价成膜状况。例如，在根据图像数据检测到在成为获取光谱数据的对象的晶片W的中心线L上的一部分区域存在缺损的情况下，能够通过确定与该区域重复或相邻处的光谱数据而在膜厚推算的平均值的计算中不利用该光谱数据，从而提高推算值的精度。此外，还能够将与缺损区域对应的图像与基于该部位的光谱数据得到的膜厚推算值自动关联地存储。由此，简单而可靠地取出产生缺损的平面区域的深度方向的信息，因此能够实现例如事后分析缺损的状态和产生的理由等的工作的效率化和高精度化。这样，通过采用基于图像数据进行基片的表面的成膜状况的评价的结构，能够根据由图像数据得到的成膜状况来广泛地利用光谱数据。
另外，在基于图像数据进行膜厚的推算的情况下，也可以省略光谱数据的获取(步骤S03)。在这种情况下，也可以采用不进行分光测量部40的光谱数据获取，而仅基于图像数据进行膜厚的推算和成膜状况的评价的结构。
返回图6，在膜厚的计算(步骤S04)之后，控制装置100的检查实施部101执行步骤S05(判断步骤)。在步骤S05，将晶片W从检查单元U3送出。被送出的晶片W例如被送到后级的处理组件。
接着，控制装置100的判断部105执行步骤S06。在步骤S06，确认晶片W的膜厚是否达到合格标准。合格标准基于晶片W整体的膜厚是否包含在规定的膜厚的设定范围内。即，步骤S06是进行在前级的涂敷单元U1和热处理单元U2是否适当地进行了成膜的评价。
关于步骤S06的膜厚的合格与否判断的标准，参照图10进行说明。对晶片W上所形成的膜，分别设定膜厚的设定值(设定范围)。在图10表示膜厚的设定范围D，并且将多个晶片W的膜厚的推算结果按时间顺序分别作为点来表示。如上所述，基于图像数据和光谱数据中的任一数据推算1个晶片W的表面的多个部位的膜厚。在图10中表示1个晶片W的多个部位的膜厚的平均值的推算结果。此处，表示对进行相同的基片处理的晶片W，按每1批(25个)取1个作为推算用取样的例子，不过并不限定于此，例如也可以为每处理10个取1个、每经过1小时取1个的这样的单位。
此处，在沿时间顺序处理的多个晶片W的所有部位的膜厚的推算结果都包含于设定范围D的情况下，能够判断为晶片W合格。另一方面，如在图10中作为X1表示的那样，出现从设定范围D偏离的膜厚的推算结果的情况下，能够判断为没有达到合格标准。此外，也可以采用作为合格标准考虑膜厚的不均的结构。例如，在基于光谱数据所进行的膜厚的推算的情况下，存在得到如以图10的实线X2或实线X3表示的那样，沿时间顺序处理的多个膜厚的推算结果以从设定范围D逐渐偏离的方式推移的结果的情况。在这种情况下，即使在现阶段该晶片W的膜厚的推算结果包含于设定范围D，也要考虑膜厚将来从设定范围D偏离的可能性。因此，也可以在对该晶片W判断了不合格的基础上，进行装置的详细的检查(后述的QC检查)。这样，进行步骤S06的膜厚的合格与否判断时的标准(合格标准)也可以根据时间顺序的变化状况适当地变更。
在膜厚的合格与否判断为合格的情况下(S06-是)，控制装置100的检查实施部101执行步骤S07。在步骤S07，判断是否进行下一个晶片W的检查，从而结束检查(S07-是)或者开始下一个晶片W的检查(S07-否)。
另一方面，在膜厚的合格与否判断为不合格的情况下(S06-否)，控制装置100判断为进行详细检查，通过详细检查实施部106执行步骤S08。步骤S08是关于膜厚的详细检查(QC检查)。
详细检查是使用被称为QC晶片(检查用基片)的裸晶片(不在表面进行图案形成等的晶片)的检查。将QC晶片送入涂敷单元U1和热处理单元U2，按与通常的晶片相同的条件进行成膜后，在检查单元U3进行比通常的晶片更详细的膜厚的评价，将之称为详细检查。该详细检查特别是在通常的晶片W进行使用光谱数据的膜厚的推算的情况下有用。在通常的晶片W的检查中使用光谱数据评价膜厚的情况下，对通常的晶片W不会评价晶片W的整个表面的膜厚分布。因此，在合格与否判断(步骤S06)中判断晶片W不合格的情况下，对于未进行膜厚的推算的区域需要把握其成为了怎样的膜厚。详细检查就是对应于该检查。
关于详细检查的顺序，参照图11进行说明。首先，控制装置100的详细检查实施部106执行步骤S31。在步骤S31，将完成了涂敷单元U1和热处理单元U2的成膜处理的QC晶片送入检查单元U3。即，QC晶片在进行与作为对象基片的晶片W相同的条件下的成膜处理(成膜步骤)后，送入检查单元U3。被送入的QC晶片保持在保持部31中。
接着，控制装置100的详细检查实施部106执行步骤S32(详细测量步骤)。在步骤S32，在面内的多种部位测量膜厚。在进行膜厚的测量的情况下，在多点获取光谱数据。进行膜厚测量的点分散于QC晶片的整个表面。在通常的晶片W的情况下，由于与图像数据的获取同时地进行光谱数据的获取，所以随着保持部31的朝向一个方向的移动，沿晶片W的中心线L获取多个光谱数据。与此相对，在面内多点的膜厚测量中，一边使保持部31所保持的QC晶片的朝向变更一边使保持部31移动。由此，能够利用检查单元U3获取在晶片表面呈2维状分散配置的多种测量位置的光谱数据。
当获取光谱数据时，控制装置100的膜厚计算部104执行步骤S33(详细测量步骤)。在步骤S33，分别基于关于晶片W表面的多个光谱数据，计算晶片W表面的膜的膜厚，进行面内的膜厚分布的计算。另外，使用光谱数据计算膜厚的情况下的顺序能够使用与通常的晶片W的膜厚的计算相同的方法，具体而言，如图9所示。
膜厚分布的计算(步骤S33)之后，控制装置100的详细检查实施部106执行步骤S34。在步骤S34，将QC晶片从检查单元U3送出。被送出的晶片W例如被送到后级的处理组件。
接着，控制装置100的判断部105执行步骤S35。在步骤S35，确认晶片W的膜厚是否达到合格标准。此处的合格标准基于对QC晶片的表面测量出的膜厚分布是否包含在规定的膜厚的设定范围内。即，步骤S33进行在前级的涂敷单元U1和热处理单元U2是否在整个晶片表面进行了适当的成膜的评价。
在关于膜厚分布的合格与否判断为合格的情况下(S35-是)，控制装置100的详细检查实施部106结束一系列处理。另一方面，在关于膜厚分布的合格与否判断为不合格的情况下(S35-否)，控制装置100的详细检查实施部106，通过发出错误讯息等，向操作员等通知未适当地进行成膜。接着，调查膜厚不适当的原因(步骤S36)，并且对原因相关的部分进行调整(步骤S37)。之后，再次导入QC晶片(步骤S31)进行一系列详细检查。原因的调查(步骤S37)和调整(步骤S38)也可以以控制装置100为主体进行。此外，这些步骤例如也可以作为控制装置100仅进行错误通知的结构，而由控制装置100(基片处理系统1)的操作员等通过操作控制装置100来进行。
详细检查(QC检查)反复进行至关于晶片表面的膜厚的面内分布的合格与否判断(步骤S35)成为合格为止。换言之，也可以说当该合格与否判断(步骤S35)成为合格时，能够再次开始通常的晶片W的成膜。即，如图6所示，在未结束处理的情况下(S07-否)，能够再次开始送入了通常的晶片W后的检查。
[基片检查方法中使用的模型的制作方法]
接着，参照图12、图13，说明控制装置100所进行的基片检查方法中使用的模型(膜厚模型)的制作方法。如上所述，膜厚模型中将膜厚与图像数据的颜色信息建立对应关系。因此，能够通过对于膜厚已知的晶片W，根据拍摄该晶片W得到的图像数据来确定颜色信息，从而获取膜厚与颜色信息的对应关系。为了正确地测量对晶片进行了成膜的情况下的膜厚，要求通过截面测量等来测量对未图案化的晶片(裸晶片)进行了成膜的情况下的膜厚。
因此，使用为了获取颜色信息而使用的未进行图案化的裸晶片(颜色信息用基片)和为了测量膜厚而使用的未进行图案化的裸晶片(膜厚测量用基片)，获取膜厚模型中使用的膜厚信息和颜色信息。
参照图12，说明通过控制装置100进行的模型制作中，使用作为颜色信息用基片的裸晶片的、颜色信息的获取方法。
首先，控制装置100的模型制作部107执行步骤S41。在步骤S41，进行颜色信息用基片的准备。作为颜色信息用基片，如上述那样准备裸晶片。此外，通过在该阶段在检查单元U3对作为颜色信息用基片使用的裸晶片进行拍摄，获取成膜前的关于基片的图像数据。此时得到的图像数据用于在形成下层膜后的晶片表面的颜色信息的获取。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S42。在步骤S42，通过控制处理组件11中的各单元，对所准备的颜色信息用基片进行下层膜的形成。此处，按预先确定的设定，进行下层膜的形成。
然后，控制装置100的模型制作部107执行步骤S43。在步骤S43，通过控制处理组件11中的检查单元U3，获取形成了下层膜的颜色信息用基片的表面的图像数据。此时得到的图像数据用于在形成下层膜后的晶片表面的颜色信息的获取。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S44。在步骤S44，通过控制处理组件12中的各单元，在颜色信息用基片的下层膜上进行中间膜的形成。此处，按预先确定的设定，进行中间膜的形成。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S45。在步骤S45，通过控制处理组件12中的检查单元U3，获取形成了中间膜的颜色信息用基片的表面的图像数据。此时得到的图像数据用于在形成中间膜后的晶片表面的颜色信息的获取。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S46。在步骤S46，通过控制处理组件13中的各单元，在颜色信息用基片的中间膜上进行抗蚀剂膜的形成。此处，按预先确定的设定，进行中间膜的形成。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S47。在步骤S47，通过控制处理组件13中的检查单元U3，获取形成了抗蚀剂膜的颜色信息用基片的表面的图像数据。此时得到的图像数据用于在形成抗蚀剂膜后的晶片表面的颜色信息的获取。
这样，关于颜色信息用基片，与实际晶片W的基片处理工序同样地进行下层膜、中间膜、抗蚀剂膜的成膜，并且在每次形成膜时进行图像数据的获取。由此，能够获取按与晶片W的成膜时同样的条件制造的颜色信息用基片的表面的图像数据。
接着，参照图13，说明通过控制装置100进行的模型制作的顺序中，使用膜厚测量用基片进行的膜厚信息的获取方法。膜厚测量用基片用于正确地计算在按规定的条件进行成膜时在晶片上形成的膜厚。因此，在晶片上形成下层膜、中间膜、抗蚀剂膜3种膜的情况下，在各膜的形成时，使用在下层没有形成其它膜的裸晶片。由此，能够不受在下层设置其它膜而引起的膜厚的微妙的变化等的影响，正确地测量膜厚。
首先，控制装置100的模型制作部107执行步骤S51。在步骤S51，进行膜厚测量用基片的准备。膜厚测量用基片是在表面没有进行图案化等的晶片。膜厚测量用基片根据之后的成膜的数量准备多个。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S52。在步骤S52，通过控制处理组件11中的各单元，对所准备的膜厚测量用基片进行下层膜的形成。此处，按与颜色信息用基片相同的设定(预先确定的设定)进行下层膜的形成。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S53。在步骤S53，通过控制处理组件11中的检查单元U3，获取形成了下层膜的膜厚测量用基片的表面的图像数据。此时得到的裸晶片的图像数据可以在形成下层膜后的晶片表面的颜色信息的模型的制作时使用。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S54。在步骤S54，通过控制处理组件12中的各单元，对膜厚测量用基片进行中间膜的形成。此处，按与颜色信息用基片相同的设定(预先确定的设定)进行中间膜的形成。不过，与颜色信息用基片不同，是对没有形成任何膜的裸晶片进行成膜。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S55。在步骤S55，通过控制处理组件12中的检查单元U3，获取形成了中间膜的膜厚测量用基片的表面的图像数据。此时得到的图像数据可以在形成中间膜后的晶片表面的颜色信息的模型的制作时使用。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S56。在步骤S56，通过控制处理组件12中的各单元，对膜厚测量用基片进行抗蚀剂膜的形成。在此，按与颜色信息用基片相同的设定(预先确定的设定)进行抗蚀剂膜的形成。不过，与颜色信息用基片不同，是对没有形成任何膜的裸晶片进行成膜。
接着，控制装置100的模型制作部107执行步骤S57。在步骤S57，通过控制处理组件12中的检查单元U3，获取形成了抗蚀剂膜的膜厚测量用基片的表面的图像数据。此时得到的图像数据也可以在形成抗蚀剂膜后的晶片表面的颜色信息的模型的制作时使用。
这样，对于膜厚测量用基片，对实际晶片W进行的下层膜、中间膜、抗蚀剂膜的成膜分别对彼此不同的裸晶片进行。因此，膜厚测量用基片根据成膜的工序数准备有多个。
然后，在进行这些处理后，控制装置100的模型制作部107执行步骤S58。在步骤S58，对形成了下层膜的膜厚测量用基片、形成了中间膜的膜厚测量用基片、形成了抗蚀剂膜的膜厚测量用基片分别进行膜厚的测量。膜厚的测量能够利用上述的分光测量部40进行。即，能够如上述那样，利用与表面的膜的膜厚相应的反射率的变化，进行使用光谱数据的膜厚的计算。即，在来自光谱数据的获取中使用的晶片的反射光中，包含相位差根据膜厚而不同的成分的光。利用这一点，能够根据光谱的形状的变化确定膜厚。在如上述那样作为膜厚测量用基片使用的裸晶片的表面形成所希望的膜的情况下，由于膜的下表面平坦，光谱的形状反映了在膜厚测量用基片的表面形成的膜的膜厚。因此，能够根据拍摄在表面上形成有膜的膜厚测量用基片得到的光谱数据来正确地计算膜厚。基于光谱数据的膜厚计算与参照图9说明的方法相同。
能够获取通过上述的图12和图13表示的处理对颜色信息用基片成膜的状态下的各阶段的图像数据、和用于确定对膜厚测量用基片按相同的条件成膜时的膜厚的信息。另外，作为用于如上述那样使颜色信息用基片和膜厚测量用基片的成膜条件成为更加相同的状态的方法，例如能够按图14所示的顺序进行各成膜。
具体而言，首先，与对颜色信息用基片形成下层膜(步骤S61)的同时或在之后，对膜厚测量用基片形成下层膜(步骤S62)。此外，与对形成了下层膜的颜色信息用基片形成中间膜(步骤S63)的同时或在之后，对膜厚测量用基片形成中间膜(步骤S64)。此外，与对形成了中间膜的颜色信息用基片形成抗蚀剂膜(步骤S65)的同时或在之后，对膜厚测量用基片形成抗蚀剂膜(步骤S66)。这样，通过使对颜色信息用基片的成膜时刻与对膜厚测量用基片的成膜时刻尽量接近，能够以更相近的条件对颜色信息用基片和膜厚测量用基片双方进行成膜。优选对颜色信息用基片的成膜时刻与对膜厚测量用基片的成膜时刻更加接近。例如，在利用涂敷单元U1对颜色信息用基片的处理液的涂敷之后，进行利用涂敷单元U1对膜厚测量用基片的处理液的涂敷。然后，在利用热处理单元U2对颜色信息用基片的热处理之后，进行利用热处理单元U2对膜厚测量用基片的热处理。这样，通过采用在颜色信息用基片和膜厚测量用基片交替地进行利用各单元的处理的结构，能够使成膜时刻相近。
通过将按上述工序得到的数据组合，能够制作膜厚模型。进一步参照图15，说明控制装置100的模型制作部107所进行的膜厚模型的制作工序。
首先，根据拍摄颜色信息用基片所得到的图像数据，能够获取各阶段的形成膜而引起的关于颜色变化的信息(步骤S71：拍摄步骤)。例如，在制作关于下层膜的模型的情况下，对在颜色信息用基片的准备阶段(步骤S41)拍摄得到的图像数据与在下层膜形成后(步骤S43)拍摄得到的图像数据进行比较。通过该比较，能够确定在形成下层膜的情况下表面颜色发生了什么程度的变化。另一方面，通过测量在相同的成膜条件下形成了下层膜的膜厚测量用基片的膜厚(步骤S58)，能够确定下层膜的膜厚(步骤S72：膜厚测量步骤)。由此可知，当在颜色信息用基片形成规定的膜厚(例如，100nm)的下层膜时，作为颜色信息能够观测该程度的颜色变化。按相互不同的膜厚准备多个这样的膜厚与颜色信息的组合(步骤S73：模型制作步骤)。即，准备多种变更成膜条件而使膜厚变化了的状态(例如，90nm，95nm，100nm，110nm)下的膜厚与颜色信息的组合。当这样准备多个组合时，能够确定颜色信息如何与膜厚的变化对应地变化的关系式等。这相当于颜色相对于膜厚的变化的模型化，由此得到膜厚模型(步骤S74：模型制作步骤)。此处，对下层膜进行了例示，不过对中间膜、抗蚀剂膜也能够分别通过同样工序制作膜厚模型。
另外，以上说明了颜色信息用基片为裸晶片的情况，颜色信息用基片例如可以使用实施了与作为对象的晶片W对应的图案化的图案晶片。在这种情况下，认为拍摄颜色信息用基片而得到的颜色信息与实际的晶片W更接近。
[作用]
如上所述，在本实施方式的基片处理装置中，在检查单元U3中具有：用于保持在表面形成有膜的基片的保持部31；拍摄保持部31所保持的基片的表面而获取图像数据的拍摄部33；和对来自保持部31所保持的基片的表面的光进行分光而获取分光数据的分光测量部40。
如上所述，通过具有能够在被保持部31保持的状态下获取拍摄基片的表面而得到的图像数据，并且能够获取关于来自表面的光的分光数据的结构，能够高精度地进行基片上所形成的膜的评价。
历来，根据拍摄基片的表面而得的图像数据来评价膜的状态。但是，存在仅利用图像数据不能恰当地评价膜的状态的情况。特别是在基片表面形成有膜厚大的膜的情况下，存在仅利用图像数据不能高精度地进行成膜状况的评价的情况。与此相对，虽然还考虑设置用于评价膜的状态的新的检查单元等，但是存在关于膜的评价的处理增大，基片处理的作业量也增大的可能性。对此，通过如上述那样，采用在检查单元U3中进行图像数据的获取和分光数据的获取的结构，能够不设置新的单元等而高精度地进行基片上的膜的评价。特别是由于能够进行使用分光数据的评价，所以对形成有难以仅利用图像数据恰当地进行评价的膜厚的膜的基片也能够高精度地进行其评价。
此外，能够采用如下方式：拍摄部33获取关于基片的表面整体的图像，分光测量部40对来自基片的表面所包含的相互不同的多个区域的光分别进行分光而获取分光数据。
通过采用这样的结构，能够从在拍摄部获取的图像数据获取关于基片的表面整体的信息，因此能够进行基片表面的整体的评价。另一方面，分光测量部能够获取关于基片的表面所包含的相互不同的多个区域的分光数据，因此能够获取关于基片的多个位置的分光特性的信息，因此能够利用分光特性的参差不齐等进行评价。因此，能够更加多面地进行关于基片的表面的膜的评价。
此外，能够采用如下方式：基片处理装置还具有作为控制保持部31、拍摄部33和分光测量部40的控制部的控制装置100，控制部一边使保持部31向一个方向移动，一边与使拍摄部33拍摄基片的表面并行地使分光测量部40对来自基片的表面所包含的相互不同的多个区域的光进行分光而获取分光数据。
通过采用这样的结构，能够一边使保持部31向一个方向移动，一边进行利用拍摄部33的图像数据的获取和利用分光测量部40的分光数据的获取。因此，尽管获取图像数据和分光数据这两种数据也能够防止其所需时间变长，能够高效地进行图像数据和分光数据的获取。
此外，能够采用如下方式：上述的控制装置100基于由拍摄部33拍摄的图像数据进行基片表面的成膜状况的评价。
通过如上述那样采用基于图像数据评价基片表面的成膜状况的结构，例如能够根据基于图像数据的成膜状况的评价结果，变更分光数据的处理，因此能够更恰当地在基片的检查中处理图像数据和分光数据。
此外，上述实施方式中说明的基片的检查方法是成膜后的基片的检查方法，包括：通过拍摄部拍摄保持部所保持的基片的表面来获取图像数据的图像获取步骤；通过分光测量部对来自保持部所保持的基片的表面所包含的一部分区域的光进行分光而获取分光数据的分光测量步骤；基于图像数据和分光数据，判断膜是否满足合格标准的判断步骤；在判断步骤中膜不满足合格标准的情况下，对检查用基片进行与基片相同的成膜处理的成膜步骤；和通过分光测量部，对来自保持部所保持的成膜后的检查用基片的表面呈2维状分散的测量位置的光分别进行分光，而获取分光数据的详细测量步骤。
这样，基于图像数据和分光数据判断基片上形成的膜是否满足合格标准。而且，在其结果是不满足合格标准的情况下，对检查用基片进行成膜处理，对于成膜后的检查用基片，利用分光测量部获取来自呈2维状分散的测量位置的分光数据进行详细测量。通过采用这样的结构，在通常的基片形成的膜不满足合格标准的情况下，能够利用相同的分光测量部进行成膜后的关于检查用基片的详细测量。此外，对于通常的基片，不仅能够基于图像数据和分光数据恰当地进行膜的评价，而且膜不满足合格标准的情况下的详细的检查也能够利用相同的分光测量部实施，能够更详细地进行膜的评价。
能够采用如下方式：在图像获取步骤，一边使保持部在一个方向移动，一边与通过拍摄部拍摄基片的表面并行地，作为分光测量步骤，利用分光测量部对来自基片的表面所包含的相互不同的多个区域的光进行分光而获取分光数据。
通过采用这样的结构，能够一边使保持部31向一个方向移动，一边进行利用拍摄部33的图像数据的获取和利用分光测量部40的分光数据的获取。因此，尽管获取图像数据和分光数据这两种数据，也能够防止其所需的时间变长，能够高效地进行图像数据和分光数据的获取。
此外，在作为本实施方式的基片检查系统的涂敷及显影装置2具有：拍摄部33，其设置在基片处理装置，拍摄被实施与对象基片相同的图案化而在表面形成有膜的颜色信息用基片的表面，来获取图像数据；膜厚测量部(分光测量部40)，其设置在基片处理装置，测量以与颜色信息用基片相同的条件在表面形成了膜的膜厚测量用基片的膜厚；和模型制作部107，其制作膜厚模型，该膜厚模型表示了基于图像数据得到的关于因膜的形成而引起的颜色信息用基片的表面的颜色变化的信息、与由膜厚计算部104测量出的膜厚测量用基片的膜厚的对应关系。
此外，本实施方式的基片检查方法是包含进行对象基片的成膜的基片处理装置的基片检查系统中的基片检查方法，其具有：拍摄步骤，在基片处理装置中，拍摄在表面形成有膜的颜色信息用基片的表面来获取图像数据；膜厚测量步骤，在基片处理装置中，测量以与颜色信息用基片相同的条件在表面形成了膜的膜厚测量用基片的膜厚；和模型制作步骤，制作膜厚模型，膜厚模型表示了基于图像数据获得的关于因膜的形成而引起的颜色信息用基片的表面的颜色变化的信息、与膜厚测量步骤中测量出的膜厚的对应关系。
根据上述的基片检查方法和基片检查方法，基于颜色信息用基片的表面的图像数据获取关于表面的颜色变化的信息，并且在作为膜厚测量部的分光测量部40中测量以相同的条件成膜的膜厚测量用基片的膜厚。而且，将这些信息组合，制作表示了关于颜色变化的信息与膜厚的对应关系的膜厚模型。因此，能够更简单地制作用于计算对象基片的膜的膜厚的模型。
历来，研讨有预先保持由图像数据得到的信息与膜厚的关系，基于该关系从对象基片的图像数据推算膜厚的方法。但是，历来，为了正确地测量基片上所形成的膜的膜厚，需要利用与基片处理装置分开设置的其它膜厚测量装置等进行关于基片的分析。因此认为制作用于计算对象基片的膜的膜厚的模型所需的工作繁杂且所需时间也增大。
而在上述的基片检查系统和基片检查方法中，对于膜厚测量用基片上所形成的膜，能够基于检查单元U3的检查结果(利用分光测量部40得到的分光数据)在膜厚计算部104确定膜厚。具体而言，能够根据由分光测量部40得到的分光数据计算膜厚。另一方面，使用与对象基片同样地图案化的颜色信息用基片，形成膜时的关于颜色变化的信息也能够从检查单元U3的拍摄部33的拍摄结果获取。因此，能够在控制装置100的模型制作部107将它们进行组合而制作模型。即，能够利用基片处理装置的检查单元U3的检查结果进行对象基片的膜厚的计算中所使用的模型的制作，因此与现有技术相比能够更简单地制作模型。
能够采用如下方式：拍摄部33对在表面形成有膜的对象基片进行拍摄而获取对象基片的图像数据，还具有膜厚计算部104，其基于从对象基片的图像数据获得的关于因膜的形成而引起的对象基片的表面的颜色变化的信息和膜厚模型，推算对象基片的膜厚。
此外，能够采用如下方式：拍摄在表面形成有膜的对象基片，来获取对象基片的图像数据，还具有膜厚计算步骤，基于从对象基片的图像数据获得的关于因膜的形成而引起的对象基片的表面的颜色变化的信息和膜厚模型，推算对象基片的膜厚。
通过采用上述的结构，在膜厚计算部104基于从对象基片的图像数据得到的关于因膜的形成而引起的对象基片的表面的颜色变化的信息和膜厚模型，推算对象基片的膜厚。因此，对于利用了按上述方法得到的模型的对象基片的膜厚推算也能够适当地进行。
此外，能够采用如下方式：基片检查系统还具有作为进行在颜色信息用基片和膜厚测量用基片各自的表面形成膜的多个处理的成膜部的涂敷单元U1和热处理单元U2，成膜部交替地进行关于对颜色信息用基片形成膜的处理和关于对膜厚测量用基片形成膜的处理。
此外，能够采用如下方式：在进行在颜色信息用基片和膜厚测量用基片各自的表面形成膜的多个处理的成膜步骤中，交替地进行关于对颜色信息用基片形成膜的处理和关于对膜厚测量用基片形成膜的处理。
如上所述，在进行关于颜色信息用基片和膜厚测量用基片的成膜的成膜部中，对这些基片交替地实施处理，由此能够以更相近的条件实施对颜色信息用基片和膜厚测量用基片双方的成膜。因此，能够使由颜色信息用基片得到的关于颜色变化的信息与由膜厚测量用基片得到的膜厚以更高的精度对应，因此能够制作更高的精度的模型。
能够采用如下方式：膜厚测量用基片是表面平坦的基片。
通过采用上述那样使用表面平坦的基片作为膜厚测量用基片来在该膜厚测量用基片上形成膜以测量膜厚的方式，能够以更高的精度进行膜厚测量部的膜厚的测量，因此能够制作更高精度的模型。
能够采用如下方式：拍摄部33和作为膜厚测量部的分光测量部40设置于同一单元中。
此外，能够采用如下方式：拍摄步骤和膜厚测量步骤并行地被执行。
如上述实施方式中说明的检查单元U3那样，拍摄部33和分光测量部40设置在同一单元中的情况下，能够防止装置的大型化等，并且实现用于制作简便的模型的装置构成。此外，通过使拍摄步骤和膜厚测量步骤并行地执行，能够实现处理时间的缩短。
另外，在上述实施方式中，说明了拍摄部33和分光测量部40设置在检查单元U3中的情况，用于制作模型的膜厚测量部也可以设置在与拍摄部33不同的单元。在能够如上述那样利用检查单元U3的分光测量部40测量膜厚测量用基片所形成的膜的膜厚的情况下，也可以利用该结果制作膜厚模型。不过，测量膜厚的方法并不限定于上述的光谱数据的获取。具体而言，也可以采用将用于测量膜厚的单元与检查单元U3分别设置，在模型的制作时利用用于测量膜厚的单元进行膜厚测量用基片的膜的膜厚的测量的结构。在这种情况下，也可以采用在对象基片的膜厚计算时基于在检查单元U3获取的图像数据来进行膜厚的推算以进行评价的结构。
[其它实施方式]
以上，对各种例示的实施方式进行了说明，不过并不限定于上述的例示的实施方式，也可以进行各种各样的省略、替换和变更。此外，能够将不同的实施方式中的要素进行组合而形成其它实施方式。
例如，在上述实施方式中，对在处理组件11、12、13分别设置检查单元U3的情况进行了说明。但是，检查单元U3也可以不设置在各组件，而相对于各组件独立地设置。
此外，在上述的处理组件11、12、13形成的膜只是一个例子，能够适当地变更。例如也可以为在抗蚀剂膜的上方也形成膜的结构。即，本实施方式中说明的膜的检查方法并不限定于膜的种类及其数量，能够适当地应用于基片上所形成的各种膜。
此外，在上述实施方式中，说明了分光测量部40仅在沿晶片W的中心线L的1处部位设置的情况，分光测量部40也可以沿与中心线L不同的线设置。不过，在与在伴随保持部31的移动而晶片W移动时的晶片W的中心线L对应的位置设置有分光测量部40的情况下，能够沿晶片W的中心线L获取多个区域的光谱数据。因此，虽然是沿1条线的分光测量也能够得到更广范围的光谱数据。此外，分光测量部40也可以设置多个。虽然说明了通过分光测量部40获取光谱数据的情况，不过在分光测量部40获取的分光数据也可以不是光谱数据。
根据以上的说明，本发明的各种实施方式中以说明的目的在本说明书中进行了说明，可以理解为能够不脱离本发明的范围和主旨地进行各种变更。因此，本说明书中公开的各种实施方式并不是为了进行限定，真正的范围和主旨由附加的权利要求书的范围表示。

Claims (11)

1.一种进行对象基片的成膜的基片处理装置的基片检查系统，其特征在于，具有：
拍摄部，其设置于所述基片处理装置中，拍摄在表面形成有膜的颜色信息用基片的表面来获取图像数据；
膜厚测量部，其设置于所述基片处理装置中，测量以与所述颜色信息用基片相同的条件在表面形成了膜的膜厚测量用基片的膜厚；和
模型制作部，其制作膜厚模型，所述膜厚模型表示了基于所述图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述颜色信息用基片的表面的颜色变化的信息、与由所述膜厚测量部测量出的所述膜厚测量用基片的所述膜厚的对应关系。
2.如权利要求1所述的基片检查系统，其特征在于：
所述拍摄部拍摄在表面形成有膜的所述对象基片，来获取所述对象基片的图像数据，
所述基片检查系统还具有膜厚计算部，其基于从所述对象基片的图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述对象基片的表面的颜色变化的信息和所述膜厚模型，推算所述对象基片的膜厚。
3.如权利要求1或2所述的基片检查系统，其特征在于：
还具有进行在所述颜色信息用基片和所述膜厚测量用基片各自的表面形成膜的多个处理的成膜部，
所述成膜部交替地进行关于对所述颜色信息用基片形成膜的处理和关于对所述膜厚测量用基片形成膜的处理。
4.如权利要求1或2所述的基片检查系统，其特征在于：
所述膜厚测量用基片是表面平坦的基片。
5.如权利要求1或2所述的基片检查系统，其特征在于：
所述拍摄部和所述膜厚测量部设置于同一单元中。
6.一种包含进行对象基片的成膜的基片处理装置的基片检查系统中的基片检查方法，其特征在于，具有：
拍摄步骤，在所述基片处理装置中，拍摄在表面形成有膜的颜色信息用基片的表面来获取图像数据；
膜厚测量步骤，在所述基片处理装置中，测量以与所述颜色信息用基片相同的条件在表面形成了膜的膜厚测量用基片的膜厚；和
模型制作步骤，制作膜厚模型，所述膜厚模型表示了基于所述图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述颜色信息用基片的表面的颜色变化的信息、与所述膜厚测量步骤中测量出的所述膜厚的对应关系。
7.如权利要求6所述的基片检查方法，其特征在于：
拍摄在表面形成有膜的所述对象基片，来获取所述对象基片的图像数据，
还具有膜厚计算步骤，基于从所述对象基片的图像数据获得的关于因所述膜的形成而引起的所述对象基片的表面的颜色变化的信息和所述膜厚模型，推算所述对象基片的膜厚。
8.如权利要求6或7所述的基片检查方法，其特征在于：
在进行在所述颜色信息用基片和所述膜厚测量用基片各自的表面形成膜的多个处理的成膜步骤中，交替地进行关于对所述颜色信息用基片形成膜的处理和关于对所述膜厚测量用基片形成膜的处理。
9.如权利要求6或7所述的基片检查方法，其特征在于：
所述膜厚测量用基片是表面平坦的基片。
10.如权利要求6或7所述的基片检查方法，其特征在于：
所述拍摄步骤和所述膜厚测量步骤并行地被执行。
11.一种计算机可读取的存储介质，其特征在于：
存储有用于使装置执行权利要求6所述的基片检查方法的程序。
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