JP2019053015A - 基板検査装置、基板処理装置、基板検査方法および基板処理方法 - Google Patents
基板検査装置、基板処理装置、基板検査方法および基板処理方法Info
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Abstract
Description
(1)基板検査装置の構成
図1は第1の実施の形態に係る基板検査装置の外観斜視図であり、図2は図1の基板検査装置200の内部の構成を示す模式的側面図であり、図3は図1の基板検査装置200の内部の構成を示す模式的平面図である。図1に示すように、基板検査装置200は筐体部210を有する。筐体部210は、矩形状の底面部211および矩形状の4つの側面部212〜215を含む。側面部212,214は底面部211の長手方向における両端部にそれぞれ位置し、側面部213,215は底面部211の短手方向(幅方向)における両端部にそれぞれ位置する。筐体部210は、略矩形状の上部開口を有する。筐体部210は、上部開口を閉塞する上面部をさらに含んでもよい。
図4(a)は基板Wの一面を表す実際の画像の一例を示す図であり、図4(b)は図1の基板検査装置200を用いて図4(a)の基板Wを撮像することにより生成された画像データに基づく従来の画像の一例を示す図である。図4(a)に示される基板Wの一面上には欠陥は存在しないものとする。なお、図4(a),(b)では、ノッチの図示が省略されている。
図6〜図18は、第1の実施の形態に係る画像表示用データの生成方法を説明するための図である。以下の説明では、基板検査装置200において基板Wを撮像することにより生成される画像データを実画像データと呼ぶ。実画像データは、画素ごとの情報としてR画素の受光量を示す値、G画素の受光量を示す値、およびB画素の受光量を示す値を含む。また、実画像データに基づく基板Wの画像において、基板Wの一の直径方向をX方向と呼び、X方向に直交する基板Wの他の直径方向をY方向と呼ぶ。X方向は図1の基板検査装置200の左右方向に対応し、Y方向は図1の基板検査装置200の前後方向に対応する。
また、第1のG基準曲線G1について、画素位置p0の画素値をG0とし、画素位置pnの画素値をGnとし、画素位置p’0の画素値をG’0とした場合に、画素位置p’nの理想的な画素値G’nは、次式(2)に基づいて推定することができる。
さらに、第1のB基準曲線B1について、画素位置p0の画素値をB0とし、画素位置pnの画素値をBnとし、画素位置p’0の画素値をB’0とした場合に、画素位置p’nの理想的な画素値B’nは、次式(3)に基づいて推定することができる。
上記の式(1),(2),(3)を用いてX方向における一端部を含む1パターン周期分の平均的画素値を推定し、推定結果を一端部に位置する1パターン周期分の複数の単位領域UAのRGBの平均的画素値として決定する。それにより、図10(b)に示すように、第1のR基準曲線R1、第1のG基準曲線G1および第1のB基準曲線B1の一端部の乱れが除去される。
また、実画像データの全てのG画素の値についても、上記のR画素の値についての補正処理と同様の補正処理を行う。本例では、第2のG基準曲線G2により表されるG画素の平均的画素値のうち基板Wの中心に位置する単位領域UAの平均的画素値を基準値Gvとする。この補正処理に関して、基板Wの画像上の任意の画素のG画素の値をG(x,y)と表記し、当該画素のX方向の画素位置に対応する第2のG基準曲線G2上の平均的画素値をGxと表記した場合に、補正後のG画素の値G’(x,y)は下記式(5)で表すことができる。
さらに、実画像データの全てのB画素の値についても、上記のR画素の値についての補正処理と同様の補正処理を行う。本例では、第2のB基準曲線B2により表されるB画素の平均的画素値のうち基板Wの中心に位置する単位領域UAの平均的画素値を基準値Bvとする。この補正処理に関して、基板Wの画像上の任意の画素のB画素の値をB(x,y)と表記し、当該画素のX方向の画素位置に対応する第2のB基準曲線B2上の平均的画素値をBxと表記した場合に、補正後のB画素の値B’(x,y)は下記式(6)で表すことができる。
上記の式(4),(5),(6)を用いて実画像データの全ての画素について補正を行うことにより、表示用画像データが生成される。これにより、表示用画像データにより表される画像においては、左右方向における基板Wの一面上の複数の帯状領域BAの平均的な色が等しくなるかまたはほぼ等しくなる。
図19は、第1の実施の形態に係る基板検査装置200の制御系を示すブロック図である。制御装置400は、CPU(中央演算処理装置)、RAM(ランダムアクセスメモリ)およびROM(リードオンリメモリ)により構成され、図19に示すように、制御部401、画像生成部402、判定部403、画像判定記憶部404および表示用画像データ生成部405を有する。制御装置400においては、CPUがROMまたは他の記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、上記の各機能部が実現される。なお、制御装置400の機能的な構成要素の一部または全てが電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
上記のように、基板検査装置200においては、図1の制御装置400により基板Wの一面上の表面状態の欠陥の有無が自動判定されるとともに基板Wの一面を表す画像が目視検査のために使用者に表示される。これらの一連の処理を欠陥判定処理と呼ぶ。図20は、第1の実施の形態に係る欠陥判定処理のフローチャートである。ここでは、検査すべき基板Wを検査基板Wと呼ぶ。
(a)第1の実施の形態に係る基板検査装置200においては、基板Wの一面が撮像されることにより、基板Wの一面の画像を表す実画像データが生成される。実画像データに基づく画像上に設定される複数の単位領域UAの各々について当該単位領域UAを構成する複数の画素の平均的な値が平均的画素値として算出され、複数の単位領域UAの平均的画素値について平滑化処理が行われる。
第2の実施の形態に係る基板検査装置は、第1の実施の形態に係る図1の基板検査装置200と基本的に同じ構成を有する。本実施の形態に係る基板検査装置200においては、画像表示用データの生成方法が第1の実施の形態に係る画像表示用データの生成方法とは異なる。
図21〜図24は、第2の実施の形態に係る画像表示用データの生成方法を説明するための図である。まず、第1の実施の形態に係る画像表示用データの生成方法と同様の手順で図16のR平均的画素値線RR、G平均的画素値線RGおよびB平均的画素値線RBにより表されるRGBの平均的画素値を算出する。
また、基板Wの画像上の任意の画素のG画素の値をG(x,y)と表記し、当該画素のX方向の画素位置に対応する図24の点線G3max,G3min上の差分最大値および差分最小値をmaxGx,minGxと表記し、基板Wの中心に位置する単位領域UAに対応するG画素の差分最大値および差分最小値をそれぞれmaxGv,minGvと表記した場合に、補正後のG画素の値G’(x,y)は下記式(8)で表すことができる。
さらに、基板Wの画像上の任意の画素のB画素の値をB(x,y)と表記し、当該画素のX方向の画素位置に対応する図24の実線B3max,B3min上の差分最大値および差分最小値をmaxBx,minBxと表記し、基板Wの中心に位置する単位領域UAに対応するB画素の差分最大値および差分最小値をそれぞれmaxBv,minBvと表記した場合に、補正後のB画素の値B’(x,y)は下記式(9)で表すことができる。
上記の式(7),(8),(9)を用いて実画像データの全ての画素について補正を行うことにより、表示用画像データが生成される。これにより、表示用画像データにより表される画像においては、左右方向における基板Wの一面上の複数の帯状領域BAの平均的な色が等しくなるかまたはほぼ等しくなる。
第2の実施の形態に係る基板検査装置200の制御系は、表示用画像データ生成部405の機能的な構成を除いて図19の例と同じ構成を有する。図25は、第2の実施の形態に係る表示用画像データ生成部405の機能的な構成を示すブロック図である。
第2の実施の形態に係る欠陥判定処理においては、表示用画像データを生成するための処理が第1の実施の形態に係る欠陥判定処理とは異なる。図26は、第2の実施の形態に係る欠陥判定処理のフローチャートである。以下の説明では、図20に示される第1の実施の形態に係る欠陥判定処理のうちステップS11〜S14までの一連の処理を自動判定処理と呼ぶ。また、ここでは、検査すべき基板Wを検査基板Wと呼ぶ。
(a)第2の実施の形態に係る基板検査装置200においては、第1の実施の形態における表示用画像データの生成手順と同様に、複数の単位領域UAの各々について図16に示される平均的画素値が算出される。また、複数の単位領域UAの平均的画素値について移動メジアン法による平滑化処理が行われることにより、図17に示される平滑化後の平均的画素値が算出される。このとき、移動メジアン法による平滑化処理が行われることにより、局所的な平均的画素値のばらつきが適切に低減される。
第3の実施の形態に係る基板処理装置は、第1または第2の実施の形態に係る基板検査装置200を備える。図27は、第3の実施の形態に係る基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。図27に示すように、基板処理装置100は、露光装置500に隣接して設けられ、第1または第2の実施の形態に係る基板検査装置200を備えるとともに、制御装置110、搬送装置120、塗布処理部130、現像処理部140および熱処理部150を備える。
(a)上記実施の形態では、実画像データに基づく画像上に設定される各単位領域UAのX方向の幅は1画素分に設定されるが、本発明はこれに限定されない。各単位領域UAのX方向の幅は、2画素または3画素程度の数画素の幅を有してもよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
Claims (13)
- 基板を保持する保持部と、
前記保持部により保持された基板の一面を撮像し、基板の前記一面の画像を表す実画像データを生成する撮像部と、
前記実画像データに基づく画像上で基板の第1の直径方向に並ぶ複数の単位領域の各々について当該単位領域を構成する複数の画素の平均的な値を平均的画素値として算出し、前記複数の単位領域の平均的画素値について平滑化処理を行う平滑化部と、
前記複数の単位領域のうち予め定められた単位領域の前記平滑化処理後の平均的画素値と各単位領域の前記平滑化処理後の平均的画素値との差分を算出するとともに、各単位領域から前記第1の直径方向に直交する第2の直径方向に平行に延びる帯状領域内の各画素の値に当該単位領域に対応する差分を加算する補正部とを備える、基板検査装置。 - 前記平滑化処理は、移動メジアン法による平滑化処理である、請求項1記載の基板検査装置。
- 基板の前記一面上には、前記第1の直径方向に周期的なパターンを有する膜が形成され、
前記移動メジアン法による平滑化処理で用いられる幅は前記第1の直径方向における前記パターンの周期よりも大きい、請求項2記載の基板検査装置。 - 前記複数の単位領域の各々を構成する各画素は、R画素、B画素およびG画素を含み、
前記平滑化部は、画素の種類ごとに前記平滑化処理を行い、
前記補正部は、画素の種類ごとに前記複数の差分の算出処理を行うとともに、画素の種類ごとに前記複数の差分の加算処理を行う、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板検査装置。 - 基板を保持する保持部と、
前記保持部により保持された基板の一面を撮像し、基板の前記一面の画像を表す実画像データを生成する撮像部と、
前記実画像データに基づく画像上で基板の第1の直径方向に並ぶ複数の単位領域の各々について当該単位領域を構成する複数の画素の平均的な値を平均的画素値として算出し、前記複数の単位領域の平均的画素値について移動メジアン法による第1の平滑化処理を行う平滑化部と、
各単位領域の前記第1の平滑化処理前の平均的画素値と前記第1の平滑化処理後の平均的画素値との差分を偏差として算出する偏差算出部と、
前記複数の単位領域の偏差について移動最大法による第2の平滑化処理を行うことにより前記第2の平滑化処理後の複数の偏差を複数の偏差最大値として算出する偏差最大値算出部と、
前記複数の単位領域の偏差について移動最小法による第3の平滑化処理を行うことにより前記第3の平滑化処理後の複数の偏差を複数の偏差最小値として算出する偏差最小値算出部と、
各単位領域の前記第1の平滑化処理後の平均的画素値と前記偏差最大値との加算値を差分最大値として算出する差分最大値算出部と、
各単位領域の前記第1の平滑化処理後の平均的画素値と前記偏差最小値との加算値を差分最小値として算出する差分最小値算出部と、
前記予め定められた単位領域に対応する差分最小値から差分最大値までの範囲を基準範囲として決定する基準範囲決定部と、
各単位領域に対応する差分最小値から差分最大値までの範囲を基準範囲に一致するように補正するとともに、各単位領域から前記第1の直径方向に直交する第2の直径方向に平行に延びる各帯状領域内における各画素の値を補正後の範囲に適合するように補正する補正部とを備える、基板検査装置。 - 基板の前記一面上には、前記第1の直径方向に周期的なパターンを有する膜が形成され、
前記移動メジアン法による第1の平滑化処理、前記移動最大法による第2の平滑化処理および前記移動最小法による第3の平滑化処理で用いられる幅は前記第1の直径方向における前記パターンの周期よりも大きい、請求項5記載の基板検査装置。 - 前記複数の単位領域の各々を構成する各画素は、R画素、B画素およびG画素を含み、
前記平滑化部は、画素の種類ごとに前記第1の平滑化処理を行い、
前記偏差算出部は、画素の種類ごとに前記複数の偏差の算出処理を行い、
前記偏差最大値算出部は、画素の種類ごとに前記複数の差分最大値の算出処理を行い、
前記偏差最小値算出部は、画素の種類ごとに前記複数の差分最小値の算出処理を行い、
差分最大値算出部は、画素の種類ごとに前記複数の差分最大値の算出処理を行い、
差分最小値算出部は、画素の種類ごとに前記複数の差分最小値の算出処理を行い、
基準範囲決定部は、画素の種類ごとに前記基準範囲の決定処理を行い、
前記補正部は、画素の種類ごとに各単位領域に対応する差分最小値から差分最大値までの範囲を基準範囲に一致させる補正処理および各帯状領域内における各画素の値を補正後の範囲に適合する補正処理を行う、請求項5または6記載の基板検査装置。 - 前記平滑化部は、前記複数の単位領域の一部であって前記実画像データに基づく画像上の基板の第1の直径方向における一端部に位置する複数の単位領域についてそれぞれ算出されるべき平均的画素値を、当該一端部に隣接する部分に位置する複数の単位領域について算出された複数の平均的画素値に基づいて推定し、推定結果に基づいて前記一端部に位置する複数の単位領域にそれぞれ対応する複数の平均的画素値を決定する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板検査装置。
- 前記撮像部は、前記保持部により保持された基板の前記一面上の前記第1の直径方向に平行に延びる線状の撮像領域を有し、
前記基板検査装置は、
前記撮像領域が前記保持部により保持された基板の前記一面を前記第2の直径方向に通過するように、前記撮像部と前記保持部とを相対的に移動させる移動部をさらに備える、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板検査装置。 - 処理液を基板の一面に供給することにより基板の一面に膜を形成する塗布処理部と、
前記塗布処理部により膜が形成された基板を検査する請求項1〜9のいずれか一項に記載の基板検査装置と、
前記塗布処理部と前記基板検査装置との間で基板を搬送する搬送装置とを備える、基板処理装置。 - 保持部により保持された基板の前記一面を撮像し、基板の前記一面の画像を表す実画像データを生成するステップと、
前記実画像データに基づく画像上で基板の第1の直径方向に並ぶ複数の単位領域の各々について当該単位領域を構成する複数の画素の平均的な値を平均的画素値として算出し、前記複数の単位領域の平均的画素値について平滑化処理を行うステップと、
前記複数の単位領域のうち予め定められた単位領域の前記平滑化処理後の平均的画素値と各単位領域の前記平滑化処理後の平均的画素値との差分を算出するとともに、各単位領域から前記第1の直径方向に直交する第2の直径方向に平行に延びる帯状領域内の各画素の値に当該単位領域に対応する差分を加算するステップとを含む、基板検査方法。 - 保持部により保持された基板の一面を撮像し、基板の前記一面の画像を表す実画像データを生成するステップと、
前記実画像データに基づく画像上で基板の第1の直径方向に並ぶ複数の単位領域の各々について当該単位領域を構成する複数の画素の平均的な値を平均的画素値として算出し、前記複数の単位領域の平均的画素値について移動メジアン法による第1の平滑化処理を行うステップと、
各単位領域の前記第1の平滑化処理前の平均的画素値と前記第1の平滑化処理後の平均的画素値との差分を偏差として算出するステップと、
前記複数の単位領域の偏差について移動最大法による第2の平滑化処理を行うことにより前記第2の平滑化処理後の複数の偏差を複数の偏差最大値として算出するステップと、
前記複数の単位領域の偏差について移動最小法による第3の平滑化処理を行うことにより前記第3の平滑化処理後の複数の偏差を複数の偏差最小値として算出するステップと、
各単位領域の前記第1の平滑化処理後の平均的画素値と前記偏差最大値との加算値を差分最大値として算出するステップと、
各単位領域の前記第1の平滑化処理後の平均的画素値と前記偏差最小値との加算値を差分最小値として算出するステップと、
前記予め定められた単位領域に対応する差分最小値から差分最大値までの範囲を基準範囲として算出するステップと、
各単位領域に対応する差分最小値から差分最大値までの範囲を基準範囲に一致するように補正するとともに、各単位領域から前記第1の直径方向に直交する第2の直径方向に平行に延びる各帯状領域内における各画素の値を補正後の範囲に適合するように補正するステップとを含む、基板検査方法。 - 処理液を基板の一面に供給することにより基板の一面に膜を形成するステップと、
請求項11または12に記載の基板検査方法を用いて前記一面に前記膜が形成された基板を検査するステップとを含む、基板処理方法。
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