JP2007286000A - 検査装置、検査方法、及び検査処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被検査体におけるムラの定量的な評価等が可能な検査装置、検査方法、及び検査処理プログラムを提供する。
【解決手段】 本発明は、被検査体におけるムラを検査する検査装置であって、前記被検査体の表面を撮影した表面画像のデータを取得する画像取得手段と、前記表面画像上の複数の領域における輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて、当該領域内におけるコントラストを表す値を算出するコントラスト算出手段と、前記コントラストを表す値を提示する提示手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウェハ等の被検査体における露光ムラや塗布ムラ等を検査する検査装置等の技術分野に関する。

ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子デバイスに用いられるオンチップカラーフィルタの製造においては、例えば、半導体ウェハ（例えばＳｉ基板）上に塗布された平坦化膜上にレジスト（カラーレジストともいう。）を塗布し、その後、当該塗布されたレジストを露光（例えば、ウェハ上を領域分割して、分割露光を行う、以下同じ）し、その後、現像する。これにより、平坦化膜上に所望のカラーフィルターパターン、すなわち第１のオンチップカラーフィルタ（１色目、例えばグリーン）が形成される。

その後、更に、平坦化膜上にレジストを塗布し、これを露光し現像する。これにより、平坦化膜上に所望のカラーフィルターパターン、すなわち第２のオンチップカラーフィルタ（２色目、例えばレッド）が形成される。

その後、更に、平坦化膜の上にレジストを塗布し、このレジストを露光し現像する。これにより、平坦化膜上に所望のカラーフィルターパターン、すなわち第３のオンチップカラーフィルタ（３色目、例えばブルー）が形成される。

このようなレジスト等の薄膜塗布工程では、塗布（膜厚）ムラ（膜厚が不均一）が生じ、分割露光工程では、露光ムラが生じ、これらのムラは、製品の品質を悪くするため、これらのムラが生じないように、従来から様々な提案がなされている。

一方で、従来より、ダイコート法やスピンコート法で塗布される薄膜の膜厚ムラを可視化または検査方法がいくつか提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許第３６３１８５６号公報 特許第３１１４９７２号公報 特開平９−２９２２０７号公報

しかしながら、従来の検査方法では、上述したようなムラは感応不良であるため、定量的な評価が困難であった。

また、従来の検査方法では、可視化は人が当該ムラを認識しやすいコントラストに画像を強調し、表示するのみの技術であり、一般的なムラ検査は周囲とのコントラストの異なる領域を抽出する技術で、ムラの強さを評価するものではなかった。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、被検査体におけるムラの定量的な評価等が可能な検査装置、検査方法、及び検査処理プログラムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被検査体におけるムラを検査する検査装置であって、前記被検査体の表面を撮影した表面画像のデータを取得する画像取得手段と、前記表面画像上の複数の領域における輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて、当該領域内におけるコントラストを表す値を算出するコントラスト算出手段と、前記コントラストを表す値を提示する提示手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検査装置において、前記コントラスト算出手段は、前記算出した複数の輝度値のうち、輝度最大値と輝度最小値から前記コントラストを表す値を算出することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の検査装置は、前記領域としてのチップが形成された前記被検査体としてのウェハの表面における露光ムラを検査する検査装置であって、前記表面画像を、前記複数のチップを含む大領域であって露光単位毎の大領域に分割する領域分割手段を更に備え、前記コントラスト算出手段は、前記分割された大領域毎に前記輝度最大値と輝度最小値を求め、当該輝度最大値と輝度最小値から前記大領域毎の前記コントラストを表す値を算出することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の検査装置は、前記被検査体としてのウェハの表面における塗布ムラを検査する検査装置であって、前記表面画像を、前記複数の領域を含む大領域に分割する領域分割手段を更に備え、前記コントラスト算出手段は、前記分割された大領域毎に前記輝度最大値と輝度最小値を求め、当該輝度最大値と輝度最小値から前記大領域毎の前記コントラストを表す値を算出することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の検査装置において、前記大領域毎の前記コントラストを表す値の平均値を算出するコントラスト平均値算出手段を更に備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５の何れか一項に記載の検査装置において、前記コントラストを表す値、又はその平均値が閾値を越えたか否かを判定する不良判定手段を更に備え、前記提示手段は、前記閾値を越えた場合には、不良である旨を提示することを特徴とする。

請求項７に記載の検査処理プログラムの発明は、コンピュータを、請求項１乃至６の何れか一項に記載の検査装置として機能させることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、被検査体におけるムラを検査する検査方法であって、前記被検査体の表面を撮影した表面画像のデータを取得する工程と、前記表面画像上の複数の領域における輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて、当該領域内におけるコントラストを表す値を算出する工程と、前記コントラストを表す値を提示する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被検査体の表面を撮影した表面画像のデータを取得し、当該表面画像上の複数の領域における輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて、当該領域内におけるコントラストを表す値を算出し、当該コントラストを表す値を提示するように構成したので、検査者は、被検査体におけるムラの強さ（度合い）を数値で確認することができ、したがって、被検査体におけるムラの定量的な評価等を行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、被検査体におけるムラ等を検査する検査システムに対して本発明を適用し、被検査体としてオンチップカラーフィルタを形成するウェハを適用した場合の実施形態である。

先ず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る検査システムの構成及び機能について説明する。

図１は、本実施形態に係る検査システムの外観例を示す図であり、図２は、検査システムに含まれる制御装置１おける主要部分の機能ブロック例を示す図である。

図１に示す検査システムＳは、制御装置１、表示部（ディスプレイを有する）２、光源（例えば、メタルハライドランプ）３、光ファイバ４、照明（投光）部（例えば、石英ロッド）５、感光波長カットフィルタ６、ラインセンサカメラ（撮影手段）７、バンドパスフィルタ８、及びステージ（ワーク搬送ステージ）９等を備えて構成されている。

制御装置１には、表示部２、光源３、ラインセンサカメラ７、及びステージ９等が専用ケーブルにより電気的に接続されており、当該制御装置１は、これらの構成要素を制御すると共に、本発明の検査装置としても機能するようになっている。なお、光源３には、光ファイバ４を介して照明部５が接続されている。

そして、検査システムＳは、制御装置１（制御部１１）の制御の下、ステージ９上に載置された被検査体としてのウェハＷの表面に対して照明（投光）部５により光を照射（必要に応じて感光波長カットフィルタ６を介す）しつつ、ラインセンサカメラ７により当該表面を撮影（バンドパスフィルタ８を介して撮像）して、その表面画像のデータを、制御装置１に備える画像処理部１２により取得するようになっている。なお、図２に示すフィルタ切替部１５は、制御装置１の制御の下、バンドパスフィルタ８における複数のフィルタ（例えば、異なる単光を取り出すフィルタ等）を切り替えるようになっている。

また、制御装置１は、図２に示す制御部１１及び画像処理部１２、更には、図示しない、上記表面画像のデータ、各種設定データ、ＯＳ（オペレーティングシステム）及びアプリケーションプログラム（本発明の検査処理プログラムを含む）を記憶する記憶部（例えば、ハードディスク、ＲＯＭ、作業用ＲＡＭ、ビデオＲＡＭ等を備える）、及び、検査者（オペレータ）からの操作指示を入力し、その指示信号を制御部１１又は画像処理部１２に出力する操作部（例えば、キーボード、マウス等）を備えている。

そして、画像処理部１２は、ＣＰＵを主体として構成され、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、本発明における画像取得手段、コントラスト算出手段、領域分割手段、コントラスト平均値算出手段、不良判定手段、及び提示手段等として機能し、後述する、ウェハＷ上へのレジスト、保護膜等の薄膜塗布工程で生じた塗布（膜厚）ムラを判定する塗布（膜厚）ムラ判定処理、及び分割露光工程で生じた露光ムラを判定する露光ムラ判定処理を実行するようになっている。

次に、本実施形態に係る検査システムＳの動作について説明する。

（１．露光ムラ判定処理）
先ず、図３乃至図６等を参照して、露光ムラ判定処理について説明する。

図３及び図４は、画像処理部１２における露光ムラ判定処理を示すフローチャートであり、図３は、ウェハＷ上における露光単位毎の判定処理を示し、図４は、ウェハＷ全体の判定処理を示す。また、図５は、ウェハＷ上に形成された複数のチップＣを示す図であり、図６は、各ステップにおける処理の詳細を説明するための図である。

先ず、図３に示す露光単位毎の判定処理について説明する。

分割露光されたウェハＷは、ステージ９上に載置、搬送され、所定位置に来ると、上述したように、その表面がラインセンサカメラ７により撮影されて、その表面画像のデータが制御装置１における画像処理部１２に入力され（ステップＳ１）、ＲＡＭ上に展開される。

次いで、画像処理部１２は、入力された表面画像上におけるチップＣ（領域の一例）内の輝度平均値を計算する（ステップＳ２）。つまり、画像処理部１２は、図６（Ａ）に示すようなチップＣが占める領域内における各画素の輝度値を算出し、算出された各輝度値を平均して輝度平均値を算出しＲＡＭに記憶する。

次いで、画像処理部１２は、表面画像上にある全てのチップＣについて輝度平均値の計算が終了したか否かを判別し（ステップＳ３）、終了していない場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、終了した場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４に進む。こうして、表面画像上にある全てのチップＣについて輝度平均値が算出されることになる。

ステップＳ４では、画像処理部１２は、上記表面画像を、複数のチップＣを含む大領域であって露光単位毎の大領域（以下、「分割領域」という）に分割する。

ここで、分割露光は、複数回に分けてウェハW上を走査しつつ露光していくものであり、１回（１ショット）の露光を露光単位といい、例えば、図６（Ｂ）の例では、１つの分割領域Ａは、９つのチップＣが含まれる領域となっている。この分割領域Ａをどの程度の大きさにするかは、露光単位により決まることになる。

次いで、画像処理部１２は、分割された分割領域Ａ内に含まれる各チップＣの輝度平均値のうちから、最大値（以下、「輝度最大値」という）と最小値（以下、「輝度最小値」という）を求め、当該輝度最大値Maxと輝度最小値Minから当該分割領域Ａにおけるコントラストを表す値Ｄを計算し（ステップＳ５）、算出されたコントラストを表す値ＤをＲＡＭに記憶する。

このコントラストを表す値Ｄは、例えば、下記（１）式（正規化式）により算出される。

Ｄ＝（Max−Min）／（Max＋Min）＊100・・・（１）
かかる（１）式により算出されたコントラストを表す値Ｄは、０〜１００の範囲内で変化するが、当該Ｄが「０」に近ければ近いほどムラがなく均一であると言え、当該Ｄが「１００」に近ければ近いほどムラが強くなると言える。なお、かかる正規化方法は、０〜１００に限定されるものではなく、０〜１であっても良い。また、「０」でムラが強く、「１００」が均一な状態を表すように算出しても良い。

次いで、画像処理部１２は、上記算出したコントラストを表す値Ｄを、表示部２におけるディスプレイ上に表示（提示）する（ステップＳ６）。

次いで、画像処理部１２は、上記算出したコントラストを表す値Ｄが、予め設定された閾値を越えたか否かを判断し、越えた場合には不良であると判定し、不良である旨を表示（なお、音声により提示するようにしても良い）する（ステップＳ７）。

なお、ステップＳ６とステップＳ７との何れか一方だけ行うように構成しても良い。

次いで、画像処理部１２は、表面画像上の全ての分割領域Ａについてコントラストを表す値Ｄの計算が終了したか否かを判別し（ステップＳ８）、終了していない場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ５に戻り（同様の処理を繰り返す）、終了した場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、当該処理を終了する。

こうして、表面画像上の分割領域Ａ毎のコントラストを表す値Ｄが算出され、表示部２におけるディスプレイ上に、各分割領域Ａのコントラストを表す値Ｄが表示（例えば、各分割領域Ａの位置（例えば、中心位置）に対応付けてコントラストを表す値Ｄが一覧表示）されることにより検査者に提示される。

これにより、検査者は、露光単位毎の露光ムラを数値で確認することができ、検査基準の設定が明確になり、異なる分割領域Ａ同士の露光ムラの比較や、異なるウェハＷ同士の露光ムラの比較も容易に行うことができる。また、検査者は、分割領域Ａ毎に不良であるか否かを容易に判断することができる。したがって、検査者は、かかる検査結果にしたがって、容易に、露光装置の調整を行うことができる。

なお、図６（Ｃ）に示すようなウェハＷ上に分割領域Ａが示された表面画像を表示部２におけるディスプレイ上に表示させ、各分割領域Ａ上に当該領域Ａのコントラストを表す値Ｄや、不良である場合にはその旨を対応付けて表示（重畳表示）させるように構成しても良い。このように構成すれば、ウェハＷ上におけるどの位置の露光ムラが強いか、どの位置が不良かを非常に容易に把握することができる。

次に、図４に示すウェハＷ全体の判定処理について説明する。

なお、図４のステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理は、図３の処理におけるステップＳ１〜ステップＳ５の処理と同様であるので、重複する説明を省略する。

図４のステップＳ１５の処理において、分割領域Ａのコントラストを表す値Ｄが算出されると、ステップＳ１６では、画像処理部１２は、表面画像上の全ての分割領域Ａについてコントラストを表す値Ｄの計算が終了したか否かを判別し（ステップＳ１６）、終了していない場合には（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１５に戻り、終了した場合には（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７に進む。

そして、ステップＳ１７では、ステップＳ１５において算出された各分割領域Ａについてコントラストを表す値Ｄを平均して分割領域Ａ全体のコントラストを表す値Ｄの平均値を計算し、算出された平均値をＲＡＭに記憶する。

次いで、画像処理部１２は、上記算出したコントラストを表す値Ｄの平均値を、表示部２におけるディスプレイ上に表示（提示）する（ステップＳ１８）。

次いで、画像処理部１２は、上記コントラストを表す値Ｄの平均値が、予め設定された閾値を越えたか否かを判断し、越えた場合にはウェハＷ全体（ワーク全体）を不良であると判定し、不良である旨を表示（なお、音声により提示するようにしても良い）し（ステップＳ１９）、当該処理を終了する。

これにより、検査者は、ウェハＷ全体の露光ムラを数値で確認することができ、検査基準の設定が明確になり、異なるウェハＷ同士の露光ムラの比較も容易に行うことができる。また、検査者は、ウェハＷ毎に不良であるか否かを容易に判断することができる。したがって、検査者は、かかる検査結果にしたがって、容易に、露光装置の調整を行うことができる。

（２．塗布ムラ判定処理）
次に、図７乃至図１１等を参照して、塗布ムラ判定処理について説明する。

図７は、画像処理部１２における塗布ムラ判定処理を示すフローチャートである。また、図８は、極座標変換の概念図であり、図９（Ａ）は、表面に同心円状ムラを有するウェハＷの表面画像を極座標変換したものを示す概念図であり、図９（Ｂ)は、表面に放射状ムラを有するウェハＷの表面画像を極座標変換したものを示す概念図であり、図９（Ｃ）は、表面に中心部膜厚異常（以下、「中心部ムラ」ともいう）を有するウェハＷの表面画像を極座標変換したものを示す概念図である。また、図１０は、同心円状ムラ抽出処理及び放射状ムラ抽出処理の詳細を説明するための図であり、図１１は、中心部ムラ抽出処理の詳細を説明するための図である。

例えばレジストが塗布されたウェハＷは、ステージ９上に載置、搬送され、所定位置に来ると、上述したように、その表面がラインセンサカメラ７により撮影されて、その表面画像のデータが制御装置１における画像処理部１２に入力され（ステップＳ３１）、ＲＡＭ上に展開される。

ここで、塗布ムラ判定処理における判定対象の塗布ムラの種類としては、一例として、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すような、同心円状ムラ、放射状ムラ、及び中心部膜厚異常（中心部ムラ）であり、これらのムラは、例えば公知のスピンコート法により塗布される膜厚ムラ（膜厚が不均一）である。公知のスピンコート法では、例えば、回転手段でウェハを水平に保持しつつ回転させ、ノズルでウェハの略中心部にレジストを適量滴下し、遠心力でレジストをウェハの外周縁部に向かって流動させて薄膜を形成するようにしているため、このようなムラができてしまう。

次いで、画像処理部１２は、入力された表面画像を、極座標変換（XY座標から極座標に変換）する（ステップＳ３２）。

図８は、下記（２）、（３）式（一般式）に基づく極座標変換の概念図を示している。

x＝ｒcosθ・・・（２）
y＝ｒsinθ・・・（３）
実際の画像処理においては、入力された表面画像は、下記（４）、（５）式により極座標変換される。

x＝y’cos(2πx’／W)＋Cx・・・（４）
y＝y’sin(2πx’／W)＋Cy・・・（５）
ここで、x,yは、元（変換前）画像の座標、x’, y’は、変換後の画像の座標、Ｗは変換後の画像の幅、Cx,Cyは、元画像上での極座標系の中心となる座標、を夫々示す。

つまり、上記（４）、（５）式より、変換後の画像上の座標（x’, y’）の画素値は、図８に示すように、元画像の座標（x,y）に対応する画素値となる。

こうして、塗布ムラが、例えば同心円状ムラであった場合、図９（Ａ）に示すように極座標変換され、横方向に直線状の筋５１が現れる。また、塗布ムラが、例えば放射状ムラであった場合、図９（Ｂ）に示すように極座標変換され、縦方向に直線状の筋５２が現れる。また、塗布ムラが、例えば中心部ムラであった場合、図９（Ｃ）に示すように極座標変換され、下部の横方向に帯状の領域５３が現れる。

次いで、画像処理部１２は、極座標変換された表面画像に対して不感帯（検査除外領域）を設定する（つまり、検査領域と、検査除外領域とを区別する）（ステップＳ３３）。例えば、図９（Ａ）〜（Ｃ）における符号５４部（黒部分）が不感帯であり、ワークエッジ（つまり、ウェハＷの縁）の外側が該当する。

次に、同心円状ムラ抽出処理、放射状ムラ抽出処理、又は中心部ムラ抽出処理が行われる。このうち、どの処理を行うかは、例えば検査者が操作部から選択設定可能になっており、当該設定にしたがって何れかの処理が選択実行される。

例えば同心円状ムラ抽出処理の場合、画像処理部１２は、上記極座標変換された表面画像の検査領域を縦方向微分（縦方向ハイパスフィルタにかける）する（ステップＳ３４）。かかる微分処理により、例えば図９（Ａ）に示す筋５１の輝度が強調されることになる。

次いで、画像処理部１２は、縦方向微分した検査領域（検査範囲）における表面画像を、図１０（Ａ）に示すように、複数の矩形領域ＣＸに区切り、各矩形領域ＣＸの輝度平均値を算出（上述したステップＳ２におけるチップＣの輝度平均値と同様の計算による）（ステップＳ３５）、記憶する。

次いで、画像処理部１２は、複数（例えば９個）の矩形領域ＣＸを含む分割領域ＡＸ（大領域の一例）を設定する（ステップＳ３６）。

次いで、画像処理部１２は、設定された分割領域ＡＸ内に含まれる各矩形領域ＣＸの輝度平均値のうちから、輝度最大値Maxと輝度最小値Minを求め、当該輝度最大値Maxと輝度最小値Minから当該分割領域ＡＸにおけるコントラストを表す値Ｄを、例えば上記（１）式により計算し（ステップＳ３７）、算出されたコントラストを表す値ＤをＲＡＭに記憶する。

次いで、画像処理部１２は、検査領域全体についてコントラストを表す値Ｄの計算が終了したか否かを判別し（ステップＳ３８）、終了していない場合には（ステップＳ３８：Ｎｏ）、ステップＳ３６に戻り、図１０（Ｂ）に示す如く、上記設定した分割領域ＡＸの一部が、元の分割領域ＡＸにオーバラップ（重複）するように、新たな分割領域ＡＸを設定し上記ステップＳ３７の処理を行う。こうして、かかる処理は、検査領域全体についてコントラストを表す値Ｄの計算が終了するまで、分割領域ＡＸが少しずつシフトしながら繰り返し行われる。

次いで、画像処理部１２は、検査領域全体についてコントラストを表す値Ｄの計算が終了すると（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、画像処理部１２は、各分割領域ＡＸの中心座標を極座標からＸＹ座標に変換し、上記算出した各分割領域ＡＸ毎のコントラストを表す値Ｄを、表示部２におけるディスプレイ上に表示（提示）する（ステップＳ４６）。例えば、各分割領域ＡＸの位置（ＸＹ座標に変換された中心位置）に対応付けてコントラストを表す値Ｄが一覧表示される。こうして、コントラストを表す値Ｄが検査者に提示される。

次いで、画像処理部１２は、上記コントラストを表す値Ｄが、予め設定された閾値を越えたか否かを判断し、越えた場合には不良であると判定し、不良である旨を表示（なお、音声により提示するようにしても良い）し（ステップＳ４７）、当該処理を終了する。かかる判定処理は、上記設定された分割領域ＡＸ毎に行われる。

これにより、検査者は、各分割領域ＡＸ毎の同心円状ムラを数値で確認することができ、検査基準の設定が明確になり、異なる分割領域ＡＸ同士の同心円状ムラの比較や、異なるウェハＷ同士の同心円状ムラの比較も容易に行うことができる。また、検査者は、分割領域ＡＸ毎に不良であるか否かを容易に判断することができる。したがって、検査者は、かかる検査結果にしたがって、容易に塗布装置の調整を行うことができる。

なお、ステップＳ４６とステップＳ４７との何れか一方だけ行うように構成しても良い。

また、図９（Ａ）の上段に示すような表面画像を表示部２におけるディスプレイ上に表示させ、各分割領域ＡＸのＸＹ座標に変換された中心位置上に、夫々の分割領域ＡＸのコントラストを表す値Ｄや、不良である場合にはその旨を対応付けて表示（重畳表示）させるように構成しても良い。このように構成すれば、ウェハＷ上におけるどの位置の同心円状ムラが強いか、どの位置が不良かを非常に容易に把握することができる。

また、画像処理部１２は、上記算出した各分割領域ＡＸ毎のコントラストを表す値Ｄの平均値を計算し、これを提示（例えば表示）したり、更には、当該コントラストを表す値Ｄの平均値が、予め設定された閾値を越えたか否かを判断し、越えた場合にはウェハＷ全体（ワーク全体）を不良であると判定し、不良である旨を提示（例えば表示）するように構成しても良い。ウェハＷ全体の同心円状ムラを数値で確認することができ、異なるウェハＷ同士の同心円状ムラの比較も容易に行うことができる。また、検査者は、ウェハＷ毎に不良であるか否かを容易に判断することができる。

一方、例えば放射状ムラ抽出処理の場合、画像処理部１２は、上記極座標変換された表面画像の検査領域を横方向微分（横方向ハイパスフィルタにかける）する（ステップＳ３９）。かかる微分処理により、例えば図９（Ｂ）に示す筋５２の輝度が強調されることになる。

なお、放射状ムラ抽出処理の場合、ステップＳ４０〜Ｓ４３、Ｓ４６及びＳ４７の処理は、上記同心円状ムラ抽出処理におけるステップＳ３５〜Ｓ３８、Ｓ４６及びＳ４７の処理と同様であり、放射状ムラに関し、同心円状ムラ抽出処理と同様の効果を奏する。

一方、例えば中心部ムラ抽出処理の場合、画像処理部１２は、上記極座標変換された表面画像の検査領域を、例えば図１１（Ａ）に示すように、横方向に輝度値を積分して投影データを計算する（ステップＳ４４）。

次いで、画像処理部１２は、上記算出された検査領域の投影データを参照し、例えば図１１（Ｂ）に示すように、検査領域における輝度最大値Maxと輝度最小値Minを求め、当該輝度最大値Maxと輝度最小値Minから当該検査領域におけるコントラストを表す値Ｄを、例えば上記（１）式により計算し（ステップＳ４５）、算出されたコントラストを表す値ＤをＲＡＭに記憶する。

次いで、画像処理部１２は、上記算出した検査領域におけるコントラストを表す値Ｄを、表示部２におけるディスプレイ上に表示（提示）する（ステップＳ４６）。

次いで、画像処理部１２は、上記算出した検査領域におけるコントラストを表す値Ｄが、予め設定された閾値を越えたか否かを判断し、越えた場合には不良であると判定し、不良である旨を表示（なお、音声により提示するようにしても良い）し（ステップＳ４７）、当該処理を終了する。

これにより、検査者は、ウェハＷ全体の中心部ムラを数値で確認することができ、検査基準の設定が明確になり、異なるウェハＷ同士の中心部ムラの比較も容易に行うことができる。また、検査者は、ウェハＷ毎に不良であるか否かを容易に判断することができる。したがって、検査者は、かかる検査結果にしたがって、容易に、塗布装置の調整を行うことができる。

なお、ステップＳ４６とステップＳ４７との何れか一方だけ行うように構成しても良い。

また、上記塗布ムラ判定処理における判定対象の塗布ムラの種類として、同心円状ムラ、放射状ムラ、及び中心部ムラを例に挙げたが、これに限定されるものではなく、その他の形のムラに対しても、塗布ムラ判定処理を適用可能である。ただし、公知のダイコート法により塗布される膜厚ムラの場合は、縦方向又は横方向等の直線筋状のムラが主であり、ステップＳ３２に示す極座標変換は不要となる（当該処理はパスされる）。

以上説明したように、上記実施形態によれば、ウェハＷの表面を撮影した表面画像のデータを取得し、当該表面画像上の複数の領域における輝度値を算出し、当該輝度値に基づき例えば算出した複数の輝度値のうち、輝度最大値と輝度最小値から当該領域内におけるコントラストを表す値を算出し、当該コントラストを表す値を提示するようにしたので、検査者は、ウェハＷにおける塗布ムラや露光ムラの強さ（度合い）を数値で確認することができ、したがって、これらのムラの定量的な評価等を行うことができる。同条件で撮像し、計算した数値であれば、異なるワーク同士の当該ムラの強さの比較を行うことができる。

なお、上記実施形態においては、被検査体の例としてオンチップカラーフィルタを形成するウェハを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、露光ムラ、塗布ムラ等のムラを判定可能なその他の物に対して適用可能であり、例えば、集積回路チップが形成されたウェハ等に対しても適用しても構わない。

本実施形態に係る検査システムの外観例を示す図である。 検査システムに含まれる制御装置１おける主要部分の機能ブロック例を示す図である。 画像処理部１２における露光単位毎の露光ムラ判定処理を示すフローチャートである。 画像処理部１２におけるウェハＷ全体の露光ムラ判定処理を示すフローチャートである。 ウェハＷ上に形成された複数のチップを示す図である。 各ステップにおける処理の詳細を説明するための図である。 画像処理部１２における塗布ムラ判定処理を示すフローチャートである。 極座標変換の概念図である。 （Ａ）は、表面に同心円状ムラを有するウェハＷの表面画像を極座標変換したものを示す概念図であり、（Ｂ）は、表面に放射状ムラを有するウェハＷの表面画像を極座標変換したものを示す概念図であり、（Ｃ）は、表面に中心部ムラを有するウェハＷの表面画像を極座標変換したものを示す概念図である。 同心円状ムラ抽出処理及び放射状ムラ抽出処理の詳細を説明するための図である。 中心部ムラ抽出処理の詳細を説明するための図である。

符号の説明

１ 制御装置
２ 表示部
３ 光源
４ 光ファイバ
５ 照明部
６ 感光波長カットフィルタ
７ ラインセンサカメラ
８ バンドパスフィルタ
９ ステージ
１１ 制御部
１２ 画像処理部
１５ フィルタ切替部
Ｓ 検査システム

Claims (8)

1. 被検査体におけるムラを検査する検査装置であって、
   前記被検査体の表面を撮影した表面画像のデータを取得する画像取得手段と、
   前記表面画像上の複数の領域における輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて、当該領域内におけるコントラストを表す値を算出するコントラスト算出手段と、
   前記コントラストを表す値を提示する提示手段と、
   を備えることを特徴とする検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置において、
   前記コントラスト算出手段は、前記算出した複数の輝度値のうち、輝度最大値と輝度最小値から前記コントラストを表す値を算出することを特徴とする検査装置。
3. 請求項２に記載の検査装置は、前記領域としてのチップが形成された前記被検査体としてのウェハの表面における露光ムラを検査する検査装置であって、
   前記表面画像を、前記複数のチップを含む大領域であって露光単位毎の大領域に分割する領域分割手段を更に備え、
   前記コントラスト算出手段は、前記分割された大領域毎に前記輝度最大値と輝度最小値を求め、当該輝度最大値と輝度最小値から前記大領域毎の前記コントラストを表す値を算出することを特徴とする検査装置。
4. 請求項２に記載の検査装置は、前記被検査体としてのウェハの表面における塗布ムラを検査する検査装置であって、
   前記表面画像を、前記複数の領域を含む大領域に分割する領域分割手段を更に備え、
   前記コントラスト算出手段は、前記分割された大領域毎に前記輝度最大値と輝度最小値を求め、当該輝度最大値と輝度最小値から前記大領域毎の前記コントラストを表す値を算出することを特徴とする検査装置。
5. 請求項３又は４に記載の検査装置において、
   前記大領域毎の前記コントラストを表す値の平均値を算出するコントラスト平均値算出手段を更に備えることを特徴とする検査装置。
6. 請求項３乃至５の何れか一項に記載の検査装置において、
   前記コントラストを表す値、又はその平均値が閾値を越えたか否かを判定する不良判定手段を更に備え、
   前記提示手段は、前記閾値を越えた場合には、不良である旨を提示することを特徴とする検査装置。
7. コンピュータを、請求項１乃至６の何れか一項に記載の検査装置として機能させることを特徴とする検査処理プログラム。
8. 被検査体におけるムラを検査する検査方法であって、
   前記被検査体の表面を撮影した表面画像のデータを取得する工程と、
   前記表面画像上の複数の領域における輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて、当該領域内におけるコントラストを表す値を算出する工程と、
   前記コントラストを表す値を提示する工程と、
   を備えることを特徴とする検査方法。

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