JP6473038B2 - 検査装置および基板処理装置 - Google Patents
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Description
通常、欠陥および基板上の正常な表面構造に起因する階調変化は、モアレに起因する階調変化よりも局所的または分散的に生じる。そのため、平滑化後の第1および第2の画像データは、モアレに起因する階調変化を含み、かつ外観上の欠陥に起因する階調変化および表面構造に起因する階調変化を含まない。そこで、平滑化前の第1の画像データの各画素の階調値から平滑化後の第1の画像データの各画素の階調値がそれぞれ減算されることにより、モアレが除去された第1の修正画像データが生成される。また、平滑化前の第2の画像データの各画素の階調値から平滑化後の第2の画像データの各画素の階調値がそれぞれ減算されることにより、モアレが除去された第2の修正画像データが生成される。
第1および第2の修正画像データに基づいて差分情報が算出される。算出された差分情報に基づいて検査すべき基板に外観上の欠陥があるか否かが判定される。したがって、モアレによって欠陥の検出精度が低下することが防止され、高い精度で基板の外観検査を行うことができる。
(1)基板処理装置の全体構成
図1は、第1の実施の形態に係る基板処理装置100の構成を示す模式的平面図である。図1および図2以降の所定の図には、位置関係を明確にするために互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印を付している。X方向およびY方向は水平面内で互いに直交し、Z方向は鉛直方向に相当する。
図5および図6は、検査ユニットIPの構成について説明するための模式的側面図および模式的斜視図である。図5に示すように、検査ユニットIPは、保持回転部51、照明部52、反射ミラー53およびCCDラインセンサ54を含む。
基板Wの表面画像のうち正常な部分の明るさは、例えば欠陥のないサンプル基板の表面画像データに基づいて知ることができる。図8は、欠陥のないサンプル基板の表面画像を示す図である。図8の表面画像SD2では、網目状のレジストパターンRPを含む基板Wの表面構造が表される。ここで、基板Wの表面構造は、欠陥ではなく、回路パターンおよびレジストパターン等の正常に形成された構造を意味する。本例において、表面画像SD2の明るさは、各画素の階調値によって表される。階調値が大きいほど画素が明るい。
図1〜図4を参照しながら基板処理装置100の動作を説明する。インデクサブロック11のキャリア載置部111(図1)には、未処理の基板Wが収容されたキャリア113が載置される。搬送機構115は、キャリア113から基板載置部PASS1,PASS3(図4)に未処理の基板Wを搬送する。また、搬送機構115は、基板載置部PASS2,PASS4(図4)に載置された処理済みの基板Wをキャリア113に搬送する。
上記の欠陥判定処理においては、外観上の欠陥がないサンプル基板の表面画像データが取得され、検査基板Wの表面画像データが取得される。検査基板Wの正常な部分については、検査基板Wおよびサンプル基板の表面画像データの互いに対応する画素の階調値の差分は小さい。一方、欠陥の部分に対応する画素については、上記の差分は大きい。そのため、欠陥の部分に対応する画素の階調値が正常な部分に対応する画素の階調値に近い場合でも、欠陥の部分に対応する上記の差分は正常な部分に対応する上記の差分に比べて大きくなる。
第2の実施の形態に係る基板処理装置は、以下の点を除いて第1の実施の形態に係る基板処理装置100と同じ構成および動作を有する。本実施の形態に係る基板処理装置においては、制御部114(図1)が、上記の欠陥判定処理においてモアレ除去処理を実行する。以下、モアレ除去処理について説明する。
欠陥判定処理において、ステップS12,S14により生成される表面画像SD2,SD3には、モアレ(干渉縞)が生じることがある。図13は、表面画像SD2に生じるモアレを模式的に示す図である。図13では、サンプル基板の表面画像SD2上に複数(本例では2つ)のモアレが生じている例が示される。図13の各モアレは、扇形状を有し、明るさが周方向に連続的に変化する。
本実施の形態では、欠陥判定処理時に、サンプル基板の表面画像SD2からモアレを除去するためのモアレ除去処理が行われるとともに、検査基板Wの表面画像SD3からモアレを除去するためのモアレ除去処理が行われる。本例においては、図1の制御部114がモアレ除去処理を行う。
図17は、第2の実施の形態に係る欠陥判定処理の一部を示すフローチャートである。図17に示すように、制御部114は、第1の実施の形態と同様にステップS11〜S14の処理を行った後、サンプル基板の表面画像SD2のモアレ除去処理を行う(ステップS31)。続いて、制御部114は、検査基板Wの表面画像SD3のモアレ除去処理を行う(ステップS32)。その後、制御部114は、モアレ除去処理が行われた表面画像SD2,SD3に基づいて、図11のステップS15以降の処理を行う。
本実施の形態では、検査ユニットIPでの基板Wの外観検査において、サンプル基板の表面画像SD2および検査基板Wの表面画像SD3についてモアレ除去処理が行われる。モアレ除去処理では、取得された表面画像データが平滑化され、平滑化前の表面画像データの各画素の階調値から平滑化後の表面画像データの各画素の階調値が減算される。それにより、モアレが除去された修正画像データが生成される。その修正画像データに基づいて、モアレが除去された表面画像SD2,SD3が得られる。
(1)上記実施の形態では、欠陥判定処理のステップS17において、判定画像データの各画素の階調値が許容範囲外にある場合に検査基板Wに外観上の欠陥があると判定されるが、本発明はこれに限らない。
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。
[5]参考形態
(1)第1の参考形態に係る検査装置は、基板の外観検査を行う検査装置であって、外観上の欠陥がない基板の画像データを第1の画像データとして取得するとともに、検査すべき基板を撮像することにより検査すべき基板の画像データを第2の画像データとして取得する画像データ取得部と、画像データ取得部により取得された第1および第2の画像データの互いに対応する画素について階調値の差分に関する値を差分情報として算出し、算出された各差分情報が予め定められた許容範囲内にあるか否かに基づいて検査すべき基板に外観上の欠陥があるか否かを判定する判定部とを備える。
その検査装置においては、外観上の欠陥がない基板の画像データが第1の画像データとして取得され、検査すべき基板の画像データが第2の画像データとして取得される。検査すべき基板の正常な部分については、第1および第2の画像データの互いに対応する画素の階調値の差分は小さい。一方、検査すべき基板の欠陥の部分については、第1および第2の画像データの互いに対応する画素の階調値の差分は大きい。そのため、欠陥の部分に対応する画素の階調値が正常な部分に対応する画素の階調値に近い場合でも、欠陥の部分に対応する上記の差分は正常な部分に対応する上記の差分に比べて大きくなる。
そこで、第1および第2の画像データの互いに対応する画素について階調値の差分に関する値が差分情報として算出される。それにより、欠陥の部分に対応する画素についての差分情報と正常な部分に対応する差分情報とを区別することができる。したがって、許容範囲が正常な部分に対応する差分情報を含みかつ欠陥の部分に対応する差分情報を含まないように予め許容範囲を定めることにより、欠陥があるか否かを判定することが可能となる。その結果、基板の外観上の欠陥を高い精度で検出することが可能になる。
(2)判定部は、差分情報が許容範囲外にある画素に基づいて基板の外観上の欠陥を検出してもよい。
この場合、検査すべき基板に外観上の欠陥がある場合に、その欠陥の位置および形状を識別することが可能になる。
(3)差分情報は、差分の値に一定値を加算することにより得られる値を含んでもよい。
この場合、全ての画素に対応する差分情報に基づく画像の階調値を全体的に高くすることができる。それにより、使用者は、差分情報に基づく画像を違和感なく視認することができる。
(4)判定部は、許容範囲外にある差分情報の個数が予め定められた数以上である場合に検査すべき基板に外観上の欠陥があると判定してもよい。
ノイズまたは外乱等の影響により欠陥に対応しない一部の差分情報が許容範囲外にある可能性がある。上記の構成によれば、許容範囲外にある差分情報の個数が予め定められた数以上でない場合には、欠陥があると判定されない。したがって、ノイズまたは外乱等の影響による誤判定を防止することができる。
(5)判定部は、画像データ取得部により取得された第1の画像データの平滑化を行い、平滑化前の第1の画像データの各画素の階調値から平滑化後の第1の画像データの各画素の階調値を減算することにより第1の修正画像データを生成するとともに、画像データ取得部により取得された第2の画像データの平滑化を行い、平滑化前の第2の画像データの各画素の階調値から平滑化後の第2の画像データの各画素の階調値を減算することにより第2の修正画像データを生成し、生成された第1および第2の修正画像データの対応する画素についての階調値の差分を第1および第2の画像データの互いに対応する画素についての差分情報として算出してもよい。
通常、欠陥および基板上の正常な表面構造に起因する階調変化は、モアレに起因する階調変化よりも局所的または分散的に生じる。そのため、平滑化後の第1および第2の画像データは、モアレに起因する階調変化を含み、かつ外観上の欠陥に起因する階調変化および表面構造に起因する階調変化を含まない。そこで、平滑化前の第1の画像データの各画素の階調値から平滑化後の第1の画像データの各画素の階調値がそれぞれ減算されることにより、モアレが除去された第1の修正画像データが生成される。また、平滑化前の第2の画像データの各画素の階調値から平滑化後の第2の画像データの各画素の階調値がそれぞれ減算されることにより、モアレが除去された第2の修正画像データが生成される。
第1および第2の修正画像データに基づいて差分情報が算出される。算出された差分情報に基づいて検査すべき基板に外観上の欠陥があるか否かが判定される。したがって、モアレによって欠陥の検出精度が低下することが防止され、高い精度で基板の外観検査を行うことができる。
(6)判定部は、移動平均フィルタ処理により第1および第2の画像データの平滑化を行ってもよい。
この場合、短時間で容易に第1および第2の画像データの平滑化を行うことができる。
(7)判定部は、平滑化後の第1および第2の画像データがモアレに起因する階調変化を含みかつ外観上の欠陥および正常な表面構造に起因する階調変化を含まないように、第1および第2の画像データの平滑化を行ってもよい。
この場合、モアレによる階調変化を含まず、かつ外観上の欠陥および正常な表面構造に起因する階調変化を含む第1および第2の修正画像データを適切に生成することができる。
(8)検査装置は、基板を保持しつつ回転させる基板保持回転装置をさらに備え、画像データ取得部は、基板保持回転装置により回転される基板の半径方向に沿った半径領域に光を照射する照明部と、基板の半径領域で反射される光を受光するラインセンサとを含んでもよい。
この場合、簡単な構成で第1および第2の画像データを取得することができる。
(9)第2の参考形態に係る基板処理装置は、基板に露光処理を行う露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、露光装置による露光処理前に、基板上に感光性膜を形成する膜形成ユニットと、露光装置による露光処理後に、基板上の感光性膜に現像処理を行う現像処理ユニットと、膜形成ユニットによる感光性膜の形成後の基板の外観検査を行う上記の検査装置とを備える。
その基板処理装置においては、露光処理前の基板上に感光性膜が形成され、露光処理後の基板に現像処理が行われる。感光性膜の形成後の基板の外観検査が上記の検査装置により行われる。それにより、第2の画像データにおいて欠陥の部分に対応する画素の階調値が正常な部分に対応する画素の階調値に近い場合でも、差分情報に基づいてその欠陥が正常な部分と区別される。したがって、高い精度で基板上の感光性膜の外観検査を行うことができる。
(10)検査装置は、膜形成ユニットによる感光性膜の形成後でかつ現像処理ユニットによる現像処理後の基板の外観検査を行う。
この場合、現像処理によってパターン化された感光性膜の外観検査を高い精度で行うことができる。
12 第1の処理ブロック
13 第2の処理ブロック
14 インターフェイスブロック
14A 洗浄乾燥処理ブロック
14B 搬入搬出ブロック
15 露光装置
51 保持回転部
52 照明部
53 反射ミラー
54 CCDラインセンサ
100 基板処理装置
112,122,132,163 搬送部
114 制御部
121 塗布処理部
123,133 熱処理部
127,128,137,138 搬送機構
129 塗布処理ユニット
131 塗布現像処理部
139 現像処理ユニット
161,162 洗浄乾燥処理部
511 スピンチャック
512 回転軸
513 モータ
IP 検査ユニット
W 基板
Claims (8)
- 基板の外観検査を行う検査装置であって、
外観上の欠陥がない基板の画像データを第1の画像データとして取得するとともに、検査すべき基板を撮像することにより前記検査すべき基板の画像データを第2の画像データとして取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部により取得された第1および第2の画像データの互いに対応する画素について階調値の差分に関する値を差分情報として算出し、算出された各差分情報が予め定められた許容範囲内にあるか否かに基づいて前記検査すべき基板に外観上の欠陥があるか否かを判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記画像データ取得部により取得された第1の画像データについてモアレに起因する階調変化を含みかつ外観上の欠陥および正常な表面構造に起因する階調変化を含まないように平滑化を行い、平滑化前の第1の画像データの各画素の階調値から平滑化後の第1の画像データの各画素の階調値を減算することにより第1の修正画像データを生成するとともに、前記画像データ取得部により取得された第2の画像データについてモアレに起因する階調変化を含みかつ外観上の欠陥および正常な表面構造に起因する階調変化を含まないように平滑化を行い、平滑化前の第2の画像データの各画素の階調値から平滑化後の第2の画像データの各画素の階調値を減算することにより第2の修正画像データを生成し、生成された第1および第2の修正画像データの対応する画素についての階調値の差分を前記第1および第2の画像データの互いに対応する画素についての前記差分情報として算出する、検査装置。 - 前記判定部は、前記差分情報が前記許容範囲外にある画素に基づいて基板の外観上の欠陥を検出する、請求項1記載の検査装置。
- 前記差分情報は、前記差分の値に一定値を加算することにより得られる値を含む、請求項1または2記載の検査装置。
- 前記判定部は、前記許容範囲外にある差分情報の個数が予め定められた数以上である場合に前記検査すべき基板に外観上の欠陥があると判定する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記判定部は、移動平均フィルタ処理により前記第1および第2の画像データの平滑化を行う、請求項1〜4のいずれか一項に記載の検査装置。
- 基板を保持しつつ回転させる基板保持回転装置をさらに備え、
前記画像データ取得部は、
前記基板保持回転装置により回転される基板の半径方向に沿った半径領域に光を照射する照明部と、
基板の前記半径領域で反射される光を受光するラインセンサとを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の検査装置。 - 基板に露光処理を行う露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、
前記露光装置による露光処理前に、基板上に感光性膜を形成する膜形成ユニットと、
前記露光装置による露光処理後に、基板上の感光性膜に現像処理を行う現像処理ユニットと、
前記膜形成ユニットによる感光性膜の形成後の基板の外観検査を行う請求項1〜6のいずれか一項に記載の検査装置とを備えた、基板処理装置。 - 前記検査装置は、前記膜形成ユニットによる感光性膜の形成後でかつ前記現像処理ユニットによる現像処理後の基板の外観検査を行う、請求項7記載の基板処理装置。
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