KR102159863B1 - 막두께 측정 장치, 기판 검사 장치, 막두께 측정 방법 및 기판 검사 방법 - Google Patents

Abstract

라인 센서의 촬상 영역을 횡단하도록 기판을 이동시킴으로써 기판 상의 막의 화상 데이터를 생성하고, 생성된 화상 데이터에 의거하여 막의 각 부분의 두께를 측정한다. 이 막의 두께의 측정 시에, 라인 센서에 직교하는 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분이 포함되지 않도록, 보정 정보를 이용하여 화상 데이터를 보정한다. 보정 정보는, 기판 상의 막에 직경 방향으로 연장되는 선형 영역을 정의하며, 그 선형 영역을 라인 센서에 평행하게 연장되도록 배치하여 촬상함으로써 얻어지는 제1 선형 데이터와, 그 선형 영역을 라인 센서에 직교하는 방향으로 연장되도록 배치하여 촬상함으로써 얻어지는 제2 선형 데이터의 차분에 의거하여 산출한다.

Description

막두께 측정 장치, 기판 검사 장치, 막두께 측정 방법 및 기판 검사 방법{FILM THICKNESS MEASUREMENT DEVICE, SUBSTRATE INSPECTION DEVICE, FILM THICKNESS MEASUREMENT METHOD AND SUBSTRATE INSPECTION METHOD}

본 발명은, 기판 상에 형성된 막의 두께를 측정하는 막두께 측정 장치 및 막두께 측정 방법, 및 기판의 검사를 행하는 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법에 관한 것이다.

기판 처리 장치에 있어서는, 스핀 척에 의해 수평으로 지지된 기판이 회전된다. 이 상태로, 기판의 상면의 중앙부에 레지스트액 등의 도포액이 토출됨으로써, 기판의 표면 전체에 도포막이 형성된다. 도포막이 노광된 후, 현상됨으로써, 도포막에 소정의 패턴이 형성된다. 여기서, 기판의 표면이 불균일한 상태이면, 기판의 부분 마다 노광 후 상태에 편차가 생겨, 기판의 처리 불량이 발생한다. 그래서, 기판의 표면 상태의 검사가 행해지는 경우가 있다.

일본국 특허공개 2015-127653호 공보에는, 반도체 웨이퍼 등의 시료를 매크로 검사하는 검사 장치가 기재되어 있다. 그 검사 장치에 있어서는, 스테이지 상에 재치(載置)된 시료를 향하여 시료의 표면에 평행한 Y방향으로 선형으로 연장되는 조명광이 조사되고, 시료의 표면의 선형의 영역으로부터 반사되는 광이 결상 렌즈에 의해 검출기(라인 센서 카메라)의 수광면에 결상된다. Y방향에 직교함과 함께 시료의 표면에 평행한 X방향으로 스테이지가 이동됨으로써, 시료의 표면 상의 복수의 선형의 영역에서 반사되는 광이 검출기에 의해 촬상된다. 그것에 의해, 시료의 표면의 전체의 화상이 생성된다. 생성된 화상의 휘도값에 의거하여, 시료의 표면에 형성된 막의 두께가 검출되거나, 혹은 시료의 표면에 형성된 패턴의 선폭의 양부가 판정된다.

기판의 표면에 형성된 막의 두께를 종래보다 높은 정밀도로 측정할 수 있으면, 기판에 대한 보다 정밀한 처리가 가능해진다. 또, 기판의 표면 상태의 결함의 유무를 종래보다 높은 정밀도로 판정할 수 있으면, 기판의 처리 불량 및 수율의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명의 목적은, 기판의 표면에 형성된 막의 두께를 높은 정밀도로 측정 가능한 막두께 측정 장치 및 막두께 측정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 기판의 표면 상태의 결함의 유무를 높은 정밀도로 판정 가능한 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법을 제공하는 것이다.

(1) 본 발명의 일 국면에 따른 막두께 측정 장치는, 기판 상에 형성된 막의 두께를 측정하는 막두께 측정 장치로서, 기판을 서로 90도 상이한 제1 및 제2의 방향으로 유지하는 유지부와, 제1 방향으로 늘어선 복수의 화소를 가지는 라인 센서를 포함하는 촬상부와, 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서 촬상부와 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부와, 보정 정보 생성 동작 시에, 막의 두께의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하는 보정 정보 생성부와, 막두께 측정 동작 시에, 막의 두께를 측정하는 막두께 측정부와, 막두께 측정부에 의해 측정된 두께를 보정 정보를 이용하여 보정하는 막두께 보정부를 구비하고, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로 기판 상의 막에 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역이 정의되며, 제1 선형 영역은, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로 제2 방향과 직교하며, 보정 정보 생성부는, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 이동부에 의해 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 막의 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제1 선형 데이터를 생성하는 제1 선형 데이터 생성부와, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 막의 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제2 선형 데이터를 생성하는 제2 선형 데이터 생성부와, 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 보정 정보로서 산출하는 보정 정보 산출부를 포함하고, 제1 선형 데이터, 제2 선형 데이터 및 보정 정보는, 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하는 복수의 값을 각각 포함하고, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로 기판 상의 막에 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역이 정의됨과 함께, 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역이 정의되며, 막두께 측정부는, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로, 이동부에 의해 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판 상의 막의 두께에 대응하는 면형 데이터를 생성하는 면형 데이터 생성부를 포함하고, 막두께 보정부는, 면형 데이터 생성부에 의해 생성된 면형 데이터로부터, 막의 복수의 띠형 영역의 두께에 대응하는 복수의 띠형 데이터를 생성하는 띠형 데이터 생성부와, 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정함으로써 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값을 포함하는 막두께 데이터를 산출하는 띠형 데이터 보정부를 포함한다.

그 막두께 측정 장치에 있어서는, 막의 두께의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하기 위해, 기판 상의 막의 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제1 및 제2 선형 데이터가 생성된다. 제1 선형 데이터는, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제2 선형 데이터는, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보가 보정 정보로서 산출된다.

여기서, 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 기판 상의 막의 제1 선형 영역의 단부로부터 라인 센서에 입사하는 광의 입사각과 제1 선형 영역의 중앙부로부터 라인 센서에 입사하는 광의 입사각은 상이하다. 그 때문에, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 산출되는 두께에 대응하는 값은, 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이하다. 한편, 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 기판 상의 막의 제1 선형 영역의 단부로부터 라인 센서에 입사하는 광의 입사각과 제1 선형 영역의 중앙부로부터 라인 센서에 입사하는 광의 입사각은 대략 동일하다. 그 때문에, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 산출되는 두께에 대응하는 값은, 라인 센서에 직교하는 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는다. 보정 정보는, 라인 센서에 직교하는 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는 값과 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하는 값의 차분을 나타낸다. 따라서, 보정 정보를 이용하여 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이한 값을 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하지 않는 값으로 보정할 수 있다.

막의 두께를 측정할 때에는, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로, 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판 상의 막의 두께에 대응하는 면형 데이터가 생성된다. 생성된 면형 데이터로부터, 막의 복수의 띠형 영역의 두께에 대응하는 복수의 띠형 데이터가 생성된다.

보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터가 보정된다. 그것에 의해, 보정 후의 각 띠형 데이터에 있어서의 각 위치에 대응하는 값은, 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분을 가지지 않는다. 따라서, 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값을 포함하는 막두께 데이터가 정확하게 산출된다. 그 결과, 산출된 막두께 데이터에 의거하여 기판의 표면에 형성된 막의 두께를 높은 정밀도로 측정하는 것이 가능해진다.

(2) 제1 및 제2 선형 데이터의 각각은, 막의 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 화상 데이터의 각 화소의 값을 막의 두께로 변환함으로써 얻어진 데이터이며, 제1 선형 영역의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함하고, 면형 데이터는, 막의 화상을 나타내는 화상 데이터의 각 화소의 값을 막의 두께로 변환함으로써 얻어진 데이터이며, 막의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함하고, 복수의 띠형 데이터는, 막의 복수의 띠형 영역의 두께를 나타내는 데이터이며, 막두께 데이터는, 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값으로서 막의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함해도 된다.

이 경우, 막두께 데이터에 의거하여, 기판 상에 형성된 막의 각 위치에 대응하는 두께를 용이하게 취득할 수 있다.

(3) 제1 및 제2 선형 데이터의 각각은, 막의 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 데이터이며, 면형 데이터는, 막의 각 위치의 화상을 나타내는 데이터이며, 복수의 띠형 데이터는, 막의 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 데이터이며, 막두께 데이터는, 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값으로서 막의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함해도 된다.

이 경우, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제1 선형 데이터, 제2 선형 데이터 및 면형 데이터를 용이하게 생성할 수 있다. 또, 면형 데이터로부터 복수의 띠형 데이터를 용이하게 생성할 수 있다. 또한, 막두께 데이터에 의거하여, 기판 상에 형성된 막의 화상을 취득하는 것이 가능해진다.

(4) 보정 정보의 복수의 값은, 기판이 제2의 방향으로 유지될 때의 제1 선형 영역의 제1 방향에 있어서의 복수의 위치에 대응지어지며, 띠형 데이터 보정부는, 각 띠형 영역의 복수의 부분의 각각에 대해서, 당해 부분의 두께에 대응하는 띠형 데이터의 값에, 당해 부분의 제1 방향의 위치에 대응하는 차분 정보의 값을 가산함으로써 각 띠형 데이터를 보정해도 된다.

이것에 의해, 간단한 처리로 각 띠형 데이터를 보정할 수 있다.

(5) 보정 정보 산출부는, 제1 선형 영역의 복수의 위치의 각각에 대응하는 제1 선형 데이터의 값과 제2 선형 데이터의 값의 차분을 산출하고, 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하여 산출된 복수의 차분의 값에 대해서 중회귀 분석에 의해 보정 정보를 산출해도 된다.

이것에 의해, 복수의 띠형 데이터의 보정에 적절한 보정 정보가 취득된다.

(6) 본 발명의 다른 국면에 따른 기판 검사 장치는, 일면을 가지는 기판의 외관 검사를 행하는 기판 검사 장치로서, 기판을 서로 90도 상이한 제1 및 제2의 방향으로 유지하는 유지부와, 제1 방향으로 늘어선 복수의 화소를 가지는 라인 센서를 포함하는 촬상부와, 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서 촬상부와 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부와, 보정 정보 생성 동작 시에, 기판의 일면의 화상의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하는 보정 정보 생성부와, 화상 취득 동작 시에, 기판의 일면의 화상을 취득하는 화상 취득부와, 화상 취득부에 의해 취득된 화상을 보정 정보를 이용하여 보정하는 화상 보정부와, 판정부를 구비하고, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로 기판의 일면에 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역이 정의되며, 제1 선형 영역은, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로 제2 방향과 직교하며, 보정 정보 생성부는, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 이동부에 의해 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제1 선형 데이터를 생성하는 제1 선형 데이터 생성부와, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제2 선형 데이터를 생성하는 제2 선형 데이터 생성부와, 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 보정 정보로서 산출하는 보정 정보 산출부를 포함하고, 제1 선형 데이터, 제2 선형 데이터 및 보정 정보는, 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하는 복수의 값을 각각 포함하고, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로 기판의 일면에 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역이 정의됨과 함께, 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역이 정의되며, 화상 취득부는, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로, 이동부에 의해 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판의 일면의 화상을 나타내는 면형 데이터를 생성하는 면형 데이터 생성부를 포함하고, 화상 보정부는, 면형 데이터 생성부에 의해 생성된 면형 데이터로부터, 일면의 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 복수의 띠형 데이터를 생성하는 띠형 데이터 생성부와, 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정함으로써 일면의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함하는 판정 화상 데이터를 산출하는 띠형 데이터 보정부를 포함하고, 판정부는, 판정 화상 데이터에 의거하여 기판의 표면 상태의 결함의 유무를 판정한다.

그 기판 검사 장치에 있어서는, 기판의 일면의 화상의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하기 위해, 기판의 일면의 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제1 및 제2 선형 데이터가 생성된다. 제1 선형 데이터는, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제2 선형 데이터는, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보가 보정 정보로서 산출된다.

여기서, 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 기판의 일면의 제1 선형 영역의 단부로부터 라인 센서에 입사하는 광의 입사각과 제1 선형 영역의 중앙부로부터 라인 센서에 입사하는 광의 입사각은 상이하다. 그 때문에, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 산출되는 화상의 값은, 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이하다. 한편, 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 기판의 일면의 제1 선형 영역의 단부로부터 라인 센서에 입사하는 광의 입사각과 제1 선형 영역의 중앙부로부터 라인 센서에 입사하는 광의 입사각은 대략 동일하다. 그 때문에, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 산출되는 화상의 값은, 라인 센서에 직교하는 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는다. 보정 정보는, 라인 센서에 직교하는 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는 값과 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하는 값의 차분을 나타낸다. 따라서, 보정 정보를 이용하여 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이한 값을 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하지 않는 값으로 보정할 수 있다.

기판의 일면의 화상을 취득할 때에는, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로, 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판의 일면의 화상을 나타내는 면형 데이터가 생성된다. 생성된 면형 데이터로부터, 기판의 일면 상의 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 복수의 띠형 데이터가 생성된다.

보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터가 보정된다. 그것에 의해, 보정 후의 각 띠형 데이터에 있어서의 각 위치에 대응하는 값은, 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분을 가지지 않는다. 따라서, 기판의 일면 상의 각 위치의 화상을 나타내는 판정 화상 데이터가 정확하게 산출된다. 그 결과, 산출된 판정 화상 데이터에 의거하여 기판의 표면 상태의 결함의 유무를 높은 정밀도로 판정하는 것이 가능해진다.

(7) 보정 정보의 복수의 값은, 기판이 제2의 방향으로 유지될 때의 제1 선형 영역의 제1 방향에 있어서의 복수의 위치에 대응지어지며, 띠형 데이터 보정부는, 각 띠형 영역의 복수의 부분의 각각에 대해서, 당해 부분의 화상을 나타내는 띠형 데이터의 값에, 당해 부분의 제1 방향의 위치에 대응하는 차분 정보의 값을 가산함으로써 각 띠형 데이터를 보정해도 된다.

이것에 의해, 간단한 처리로 각 띠형 데이터를 보정할 수 있다.

(8) 보정 정보 산출부는, 제1 선형 영역의 복수의 위치의 각각에 대응하는 제1 선형 데이터의 값과 제2 선형 데이터의 값의 차분을 산출하고, 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하여 산출된 복수의 차분의 값에 대해서 중회귀 분석에 의해 보정 정보를 산출해도 된다.

이것에 의해, 복수의 띠형 데이터의 보정에 적절한 보정 정보가 취득된다.

(9) 본 발명의 또 다른 국면에 따른 막두께 측정 방법은, 막이 형성된 기판을 유지하는 유지부와, 제1 방향으로 늘어선 복수의 화소를 가지는 라인 센서를 포함하는 촬상부와, 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서 촬상부와 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부를 이용하여, 기판 상에 형성된 막의 두께를 측정하는 막두께 측정 방법으로서, 막의 두께의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하는 단계와, 막의 두께를 측정하는 단계와, 측정하는 단계에 의해 측정된 두께를 보정 정보를 이용하여 보정하는 단계를 포함하고, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로 기판 상의 막에 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역이 정의되며, 제1 선형 영역은, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향과 90도 상이한 제2의 방향으로 유지된 상태로 제2 방향과 직교하며, 보정 정보를 생성하는 단계는, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 이동부에 의해 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 막의 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제1 선형 데이터를 생성하는 단계와, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 막의 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제2 선형 데이터를 생성하는 단계와, 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 보정 정보로서 산출하는 단계를 포함하고, 제1 선형 데이터, 제2 선형 데이터 및 보정 정보는, 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하는 복수의 값을 각각 포함하고, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로 기판 상의 막에 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역이 정의됨과 함께, 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역이 정의되며, 막의 두께를 측정하는 단계는, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로, 이동부에 의해 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판 상의 막의 두께에 대응하는 면형 데이터를 생성하는 단계를 포함하고, 측정된 두께를 보정하는 단계는, 생성된 면형 데이터로부터, 막의 복수의 띠형 영역의 두께에 대응하는 복수의 띠형 데이터를 생성하는 단계와, 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정함으로써 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값을 포함하는 막두께 데이터를 산출하는 단계를 포함한다.

그 막두께 측정 방법에 있어서는, 막의 두께의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하기 위해, 기판 상의 막의 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제1 및 제2 선형 데이터가 생성된다. 제1 선형 데이터는, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제2 선형 데이터는, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보가 보정 정보로서 산출된다.

여기서, 보정 정보는, 라인 센서에 직교하는 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는 값과 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하는 값의 차분을 나타낸다. 따라서, 보정 정보를 이용하여 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이한 값을 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하지 않는 값으로 보정할 수 있다.

막의 두께를 측정할 때에는, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로, 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판 상의 막의 두께에 대응하는 면형 데이터가 생성된다. 생성된 면형 데이터로부터, 막의 복수의 띠형 영역의 두께에 대응하는 복수의 띠형 데이터가 생성된다.

보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터가 보정된다. 그것에 의해, 보정 후의 각 띠형 데이터에 있어서의 각 위치에 대응하는 값은, 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분을 가지지 않는다. 따라서, 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값을 포함하는 막두께 데이터가 정확하게 산출된다. 그 결과, 산출된 막두께 데이터에 의거하여 기판의 표면에 형성된 막의 두께를 높은 정밀도로 측정하는 것이 가능해진다.

(10) 본 발명의 또 다른 국면에 따른 기판 검사 방법은, 일면을 가지는 기판을 유지하는 유지부와, 제1 방향으로 늘어선 복수의 화소를 가지는 라인 센서를 포함하는 촬상부와, 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서 촬상부와 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부를 이용하여, 기판의 외관 검사를 행하는 기판 검사 방법으로서, 기판의 일면의 화상의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하는 단계와, 기판의 일면의 화상을 취득하는 단계와, 취득하는 단계에 의해 취득된 화상을 보정 정보를 이용하여 보정하는 단계와, 판정하는 단계를 포함하고, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로 기판의 일면에 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역이 정의되며, 제1 선형 영역은, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향과 90도 상이한 제2의 방향으로 유지된 상태로 제2 방향과 직교하며, 보정 정보를 생성하는 단계는, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 이동부에 의해 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제1 선형 데이터를 생성하는 단계와, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제2 선형 데이터를 생성하는 단계와, 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 보정 정보로서 산출하는 단계를 포함하고, 제1 선형 데이터, 제2 선형 데이터 및 보정 정보는, 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하는 복수의 값을 각각 포함하고, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로 기판의 일면에 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역이 정의됨과 함께, 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역이 정의되며, 화상을 취득하는 단계는, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로, 이동부에 의해 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판의 일면의 화상을 나타내는 면형 데이터를 생성하는 단계를 포함하고, 취득된 화상을 보정하는 단계는, 생성된 면형 데이터로부터, 일면의 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 복수의 띠형 데이터를 생성하는 단계와, 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정함으로써 일면의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함하는 판정 화상 데이터를 산출하는 단계를 포함하고, 판정하는 단계는, 판정 화상 데이터에 의거하여 기판의 표면 상태의 결함의 유무를 판정하는 것을 포함한다.

그 기판 검사 방법에 있어서는, 기판의 일면의 화상의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하기 위해, 기판의 일면의 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제1 및 제2 선형 데이터가 생성된다. 제1 선형 데이터는, 유지부에 의해 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제2 선형 데이터는, 유지부에 의해 기판이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보가 보정 정보로서 산출된다.

여기서, 보정 정보는, 라인 센서에 직교하는 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는 값과 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하는 값의 차분을 나타낸다. 따라서, 보정 정보를 이용하여 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이한 값을 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존하지 않는 값으로 보정할 수 있다.

기판의 일면의 화상을 취득할 때에는, 유지부에 의해 기판이 유지된 상태로, 촬상부와 유지부가 상대적으로 이동할 때에 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판의 일면의 화상을 나타내는 면형 데이터가 생성된다. 생성된 면형 데이터로부터, 기판의 일면 상의 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 복수의 띠형 데이터가 생성된다.

보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터가 보정된다. 그것에 의해, 보정 후의 각 띠형 데이터에 있어서의 각 위치에 대응하는 값은, 라인 센서에 평행한 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분을 가지지 않는다. 따라서, 기판의 일면 상의 각 위치의 화상을 나타내는 판정 화상 데이터가 정확하게 산출된다. 그 결과, 산출된 판정 화상 데이터에 의거하여 기판의 표면 상태의 결함의 유무를 높은 정밀도로 판정하는 것이 가능해진다.

도 1은, 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치의 외관 사시도,
도 2는, 도 1의 막두께 측정 장치의 내부의 구성을 나타내는 모식적 측면도,
도 3은, 도 1의 막두께 측정 장치의 내부의 구성을 나타내는 모식적 평면도,
도 4는, 도 1의 막두께 측정 장치에 있어서 촬상부에 의해 기판 상의 막을 촬상하는 상태를 나타내는 모식적 평면도,
도 5(a) 및 (b)는, 보정 정보의 생성 방법을 설명하기 위한 도,
도 6(a) 및 (b)는, 보정 정보의 생성 방법을 설명하기 위한 도,
도 7은, 막의 두께의 측정 시에 기판 상의 막에 정의되는 제2 선형 영역 및 복수의 띠형 영역의 일례를 나타내는 평면도,
도 8은, 하나의 띠형 데이터의 보정예를 나타내는 도,
도 9는, 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치의 제어계를 나타내는 블럭도,
도 10은, 막두께 측정 처리의 플로차트,
도 11은, 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치의 제어계를 나타내는 블럭도,
도 12는, 제2 실시의 형태에 따른 결함 판정 처리의 플로차트,
도 13은, 판정 화상 데이터 생성 처리의 플로차트,
도 14는, 제3 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 모식적 블럭도이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치, 기판 검사 장치, 막두께 측정 방법 및 기판 검사 방법에 대해서 도면을 이용하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 액정 표시 장치 혹은 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판 또는 태양 전지용 기판 등을 말한다.

[1] 제1 실시의 형태

본 실시의 형태에서는, 막두께 측정 장치 및 막두께 측정 방법을 설명한다. 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치는, 기판 상에 형성된 막의 두께를 측정한다. 따라서, 본 실시의 형태에 있어서 측정 대상으로서 이용되는 기판의 주면에는 막이 형성되어 있다. 기판 상에 형성되는 막으로서는, 예를 들면 레지스트막, 반사 방지막, 레지스트 커버막 등을 들 수 있다.

(1) 막두께 측정 장치의 구성

도 1은 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치의 외관 사시도이며, 도 2는 도 1의 막두께 측정 장치(200)의 내부의 구성을 나타내는 모식적 측면도이며, 도 3은 도 1의 막두께 측정 장치(200)의 내부의 구성을 나타내는 모식적 평면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 막두께 측정 장치(200)는 하우징부(210)를 가진다. 하우징부(210)는, 직사각형 형상의 저면부(211) 및 직사각형 형상의 4개의 측면부(212~215)를 포함한다. 측면부(212, 214)는 저면부(211)의 길이 방향에 있어서의 양단부에 각각 위치하고, 측면부(213, 215)는 저면부(211)의 짧은 방향(폭방향)에 있어서의 양단부에 각각 위치한다. 하우징부(210)는, 대략 직사각형 형상의 상부 개구를 가진다. 하우징부(210)는, 상부 개구를 폐색하는 상면부를 더 포함해도 된다.

이하, 저면부(211)의 짧은 방향을 좌우 방향이라고 부르고, 저면부(211)의 길이 방향을 전후 방향이라고 부른다. 또, 좌우 방향에 있어서, 측면부(215)에서 측면부(213)를 향하는 방향을 우방이라고 정의하며, 그 역방향을 좌방이라고 정의한다. 또한, 전후 방향에 있어서, 측면부(214)에서 측면부(212)를 향하는 방향을 전방이라고 정의하며, 그 역방향을 후방이라고 정의한다. 측면부(212)에서 측면부(213)의 전(前)부에 이르는 부분에는, 하우징부(210)의 외부와 내부 사이에서 기판(W)을 반송하기 위한 슬릿형의 개구부(216)가 형성되어 있다.

하우징부(210) 내에는, 투광부(220), 반사부(230), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250), 이동부(260) 및 노치 검출부(270)가 수용되어 있다.

투광부(220)는, 예를 들면 하나 또는 복수의 광원을 포함하고, 좌우 방향으로 연장되도록 하우징부(210)의 측면부(213, 215)의 내면에 부착된다. 반사부(230)는, 예를 들면 미러를 포함하고, 투광부(220)의 후방이며 또한 좌우 방향으로 연장되도록 하우징부(210)의 측면부(213, 215)의 내면에 부착된다.

촬상부(240)는, 반사부(230)보다 후방의 위치에서 하우징부(210)의 저면부(211) 상에 부착된다. 촬상부(240)는, 복수의 화소가 좌우 방향으로 연장되도록 선형으로 배열된 화소를 가지는 라인 센서(241)와 하나 또는 복수의 집광 렌즈를 포함한다. 본 예의 라인 센서(241)는, 컬러 CCD(전하 결합 소자) 라인 센서이다. 또한, 라인 센서(241)로서는, 컬러 CMOS(상보성 금속 산화막 반도체) 라인 센서를 이용할 수도 있다. 혹은, 라인 센서(241)로서는, 컬러에 한정되지 않고, 단일 파장 영역의 광을 수광하는 복수의 화소 만으로 구성되는 라인 센서를 이용해도 된다.

반사부(230)는 비스듬한 하측 후방을 향하는 반사면을 가지며, 촬상부(240)의 전방에 배치되어 있다. 반사부(230)의 반사면에 의해, 투광부(220) 및 반사부(230)의 하방에 촬상부(240)의 촬상 영역이 형성된다. 촬상부(240)의 촬상 영역은, 좌우 방향으로 선형으로 연장된다.

후술하는 바와 같이, 개구부(216)로부터 하우징부(210) 내에 기판(W)이 반입되고, 반입된 기판(W)이 투광부(220)의 하방을 통과한다. 투광부(220)는, 좌우 방향으로 기판(W)의 직경보다 길게 연장되는 단면선형의 광을 비스듬한 하측 후방으로 출사한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 투광부(220)로부터 비스듬한 하측 후방으로 출사된 광의 일부는, 촬상부(240)의 촬상 영역에서 기판(W)의 상면에 의해 비스듬한 상측 후방으로 반사되고, 반사부(230)에 의해 후방을 향하여 수평으로 반사되어, 촬상부(240)에 의해 수광된다.

기판 유지 장치(250)는, 예를 들면 스핀 척이며, 구동 장치(251) 및 회전 유지부(252)를 포함한다. 구동 장치(251)는, 예를 들면 전동 모터이며, 회전축(251a)을 가진다. 구동 장치(251)에는, 도시하지 않은 인코더가 설치된다. 회전 유지부(252)는, 구동 장치(251)의 회전축(251a)의 선단에 부착되어, 기판(W)을 유지한 상태로 연직축의 둘레에서 회전 구동된다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 이동부(260)는, 복수(본 예에서는 2개)의 가이드 부재(261) 및 이동 유지부(262)를 포함한다. 복수의 가이드 부재(261)는, 좌우 방향으로 늘어서도록 또한 전후 방향으로 연장되도록 하우징부(210)의 저면부(211)에 부착된다. 이동 유지부(262)는, 기판 유지 장치(250)를 유지하면서 복수의 가이드 부재(261)를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 기판 유지 장치(250)가 기판(W)을 유지하는 상태로 이동 유지부(262)가 전후 방향으로 이동함으로써, 기판(W)이 투광부(220)의 하방을 통과한다.

노치 검출부(270)는, 예를 들면 투광 소자 및 수광 소자를 포함하는 반사형 광전 센서이며, 하우징부(210)의 측면부(215)에 있어서의 내면의 전측 상부에 부착된다. 기판(W)의 주연부가 노치 검출부(270)의 하방에 위치할 때에, 노치 검출부(270)는, 하방으로 광을 출사함과 함께 기판(W)으로부터의 반사광을 수광한다. 여기서, 노치 검출부(270)의 하방에 위치하는 기판(W)의 부분에 노치가 형성되어 있는 경우에는, 노치 검출부(270)의 수광량이 저하된다. 노치 검출부(270)는, 기판 유지 장치(250)에 의해 회전되는 기판(W)으로부터의 반사광의 수광량에 의거하여 기판(W)의 노치의 유무를 검출한다. 또한, 노치 검출부(270)로서 투과형 광전 센서가 이용되어도 된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 하우징부(210)의 외부에 제어 장치(400) 및 표시부(280)가 설치되어 있다. 제어 장치(400)는, 투광부(220), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250), 이동부(260), 노치 검출부(270) 및 표시부(280)를 제어한다. 표시부(280)는, 기판(W) 상의 막의 두께의 측정 결과 등을 표시한다. 제어 장치(400)의 상세한 것은 후술한다. 또한, 도 2 및 도 3에서는, 제어 장치(400) 및 표시부(280)의 도시를 생략하고 있다.

상기의 막두께 측정 장치(200)에 있어서는, 예를 들면 기판(W) 상의 막의 두께의 측정 시에 그 기판(W) 상의 막의 전체가 촬상된다. 이 촬상 시의 동작에 대해서 설명한다. 초기 상태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 유지 장치(250)가 하우징부(210) 내에 있어서의 전부에 위치한다. 이 상태로, 기판(W)이 개구부(216)를 통과하여 하우징부(210) 내에 반입되고, 기판 유지 장치(250)에 의해 유지된다.

다음에, 기판 유지 장치(250)에 의해 기판(W)이 1회전되면서 노치 검출부(270)에 의해 기판(W)의 주연부에 광이 출사되고, 그 반사광이 노치 검출부(270)에 의해 수광된다. 이것에 의해, 기판(W)의 노치가 검출되어, 기판(W)의 방향이 판정된다. 그 후, 기판(W)이 특정의 방향을 향하도록, 기판 유지 장치(250)에 의해 기판(W)이 회전된다.

다음에, 투광부(220)로부터 광이 출사된 상태로, 이동부(260)에 의해 기판(W)이 후방으로 이동된다. 이 때, 기판(W)이 투광부(220)의 하방을 통과함으로써, 기판(W) 상의 막의 전체에 좌우 방향으로 연장되는 단면선형의 광이 조사된다. 상기와 같이, 촬상부(240)의 촬상 영역에서 기판(W)으로부터 반사되는 광은 반사부(230)에 의해 더 반사되어 촬상부(240)에 이끌린다. 촬상부(240)의 라인 센서(241)는, 기판(W)으로부터의 광을 소정의 샘플링 주기로 수광함으로써, 기판(W) 상의 막의 전후 방향에 있어서의 복수의 부분을 순차적으로 촬상한다. 라인 센서(241)를 구성하는 각 화소는 수광량에 따른 값을 나타내는 검출 신호를 출력한다. 이것에 의해, 촬상부(240)로부터 순차적으로 출력되는 검출 신호에 의거하여, 기판(W) 상의 막의 전체의 화상을 나타내는 화상 데이터가 생성된다.

화상 데이터의 각 화소의 값은, 기판(W) 상의 막의 두께에 대해 대략 일정한 상관 관계를 가진다. 이 상관 관계는, 라인 센서(241)를 구성하는 화소의 종류 및 기판(W) 상에 형성되는 막의 종류에 따라 상이하다. 따라서, 측정 대상이 되는 막의 두께와 촬상에 이용되는 화소의 값 사이의 상관 관계를 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구해 둠으로써, 구해진 상관 관계에 의거하여 화상 데이터의 각 화소의 값을, 당해 화소에 대응하는 기판(W) 상의 위치의 막의 두께로 변환할 수 있다. 그것에 의해, 화상 데이터에 의거하여 기판(W) 상의 막의 두께를 측정할 수 있다. 본 실시의 형태에서는, 촬상부(240)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 화상 데이터가 생성될 때 마다, 당해 화상 데이터를 구성하는 화소의 값이 막의 두께로 변환된다. 이하의 설명에서는, 상기와 같이, 화상 데이터에 포함되는 화소의 값을 막의 두께를 나타내는 값으로 변환하는 처리를 두께 변환 처리라고 부른다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 라인 센서(241)에 컬러 CCD 라인 센서가 이용된다. 이 경우, 라인 센서(241)의 각 화소는, 복수의 파장 영역에 각각 대응하는 R화소, G화소 및 B화소로 구성된다. 그 때문에, 두께 변환 처리에서는, R화소, G화소 및 B화소 중 어느 1개의 종류의 화소의 값이 두께를 나타내는 값으로 변환된다.

상기와 같이 화상 데이터가 생성된 후, 투광부(220)에 의한 광의 출사가 정지되고, 이동부(260)에 의해 기판(W)이 반사부(230)보다 후방의 위치에서 투광부(220)보다 전방의 위치까지 이동된다. 막의 두께가 측정된 기판(W)은, 개구부(216)를 통과하여 하우징부(210)의 외부로 반출된다.

(2) 라인 센서(241)에 입사하는 광의 입사각과 검출 신호의 관계

도 4는, 도 1의 막두께 측정 장치(200)에 있어서 촬상부(240)에 의해 기판(W) 상의 막을 촬상하는 상태를 나타내는 모식적 평면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 촬상부(240)는, 라인 센서(241)의 중심이 기판 유지 장치(250)(도 1)에 의해 유지되는 기판(W)의 중심(WC)을 지나 전후 방향으로 연장되고 또한 기판(W)에 직교하는 가상면(VS) 상에 위치하도록 배치된다.

기판(W) 상의 막의 일부분으로부터 라인 센서(241)에 입사하는 광의 강도는, 당해 일부분으로부터 라인 센서(241)에 입사하는 광의 입사각이 변화함으로써 변동한다. 본 예의 입사각은, 라인 센서(241)를 향하는 광의 진행 방향과 라인 센서(241)가 연장되는 방향에 직교하는 가상면(VS) 사이의 각도를 의미한다. 상기의 변동의 정도는, 기판(W) 상에 형성되는 막의 특성(막의 종류, 광의 굴절률, 투과율 및 반사율 등) 혹은 기판(W)의 표면의 형상 등에 따라 상이하다.

입사각에 의한 광의 힘의 변동에 대해서 구체예를 설명한다. 여기서, 도 4에 나타내는 기판(W) 상의 막에 직경 방향으로 연장되는 선형 영역(LA0)을 정의한다. 도 4에 나타내는 기판(W) 상의 막은 전체에 걸쳐 균일한 두께 및 표면 상태를 가지는 것으로 한다.

도 4에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 선형 영역(LA0)이 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향으로 연장되도록 기판(W)이 유지된 상태를 가정한다. 이 경우, 기판(W) 상의 막의 선형 영역(LA0)의 단부로부터 라인 센서(241)에 입사하는 광의 입사각과 선형 영역(LA0)의 중앙부로부터 라인 센서(241)에 입사하는 광의 입사각은 상이하다. 그 때문에, 라인 센서(241)로부터 출력되는 검출 신호가 나타내는 화소의 값은, 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이하다.

한편, 도 4에 점선으로 나타내는 바와 같이, 선형 영역(LA0)이 라인 센서(241)에 직교하는 전후 방향으로 연장되도록 기판(W)이 유지된 상태를 가정한다. 이 경우, 기판(W) 상의 막의 선형 영역(LA0)의 단부로부터 라인 센서(241)에 입사하는 광의 입사각과 선형 영역(LA0)의 중앙부로부터 라인 센서(241)에 입사하는 광의 입사각은 대략 동일하다. 그 때문에, 라인 센서(241)로부터 출력되는 검출 신호가 나타내는 화소의 값은, 라인 센서(241)에 직교하는 전후 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는다.

그래서, 본 실시의 형태에서는, 기판(W) 상의 막의 두께의 측정 시에, 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분이 포함되지 않도록, 후술하는 보정 정보를 이용하여 화상 데이터가 보정된다. 그것에 의해, 측정 결과로서 높은 정밀도로 기판(W) 상의 막의 각 부의 두께를 나타내는 막두께 데이터가 생성된다.

(3) 기판(W) 상의 막의 두께의 측정

(a) 보정 정보의 생성

상기와 같이, 기판(W) 상의 막의 두께의 측정 시에는, 보정 정보를 이용하여 화상 데이터가 보정된다. 그래서, 본 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치(200)에 있어서는, 측정 대상이 되는 기판(W)의 막의 두께를 측정하기 전에, 보정 정보를 생성할 필요가 있다.

도 5 및 도 6은, 보정 정보의 생성 방법을 설명하기 위한 도이다. 보정 정보를 생성하기 위해, 측정 대상이 되는 막이 형성된 기판(W)을 준비한다. 또, 준비한 기판(W) 상의 막에 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역(LA1)을 정의한다. 본 예에서는, 제1 선형 영역(LA1)은, 기판(W)의 노치(N)와 기판(W)의 중심(WC)을 잇는 직선에 대해 직교한다.

도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)을 기판 유지 장치(250)(도 1)에 유지시킨다. 또, 기판 유지 장치(250)의 회전 유지부(252)(도 2)를 회전시킴으로써, 제1 선형 영역(LA1)이 라인 센서(241)에 직교하는 전후 방향으로 연장되도록 기판(W)의 방향을 조정한다. 이 때의 기판(W)의 방향을 제1의 방향이라고 부른다. 도 5(a) 및 후술하는 도 5(b)에서는, 점선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 제1 선형 영역(LA1)에 있어서의 일단부로부터 타단부까지의 복수의 부분을 부호 p1~pk(k는 좌우 방향으로 늘어선 라인 센서(241)의 화소수)로 나타낸다.

그 후, 기판(W)의 방향이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상한다. 구체적으로는, 기판(W)이 투광부(220)의 하방을 전후 방향으로 이동할 때에 라인 센서(241)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판(W) 상의 막의 전체의 화상을 나타내는 화상 데이터를 생성한다. 또, 그 화상 데이터로부터 제1 선형 영역(LA1)을 나타내는 화소의 값을 추출하고, 추출된 복수의 값을 포함하는 화상 데이터를 제1 선형 데이터로서 생성한다. 또한, 생성된 제1 선형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다. 그것에 의해, 제1 선형 영역(LA1)의 각 부분(p1~pk)의 두께를 나타내는 제1 선형 데이터가 생성된다.

계속해서, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 기판 유지 장치(250)의 회전 유지부(252)(도 2)를 회전시킴으로써, 제1 선형 영역(LA1)이 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향으로 연장되도록 기판(W)의 방향을 조정한다. 이 때의 기판(W)의 방향을 제2의 방향이라고 부른다. 제1의 방향과 제2의 방향은 서로 90도 상이하다.

그 후, 기판(W)의 방향이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상한다. 촬상에 의해 생성된 화상 데이터로부터 제1 선형 영역(LA1)을 나타내는 화소의 값을 추출하고, 추출된 복수의 값을 포함하는 화상 데이터를 제2 선형 데이터로서 생성한다. 또한, 생성된 제2 선형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다. 그것에 의해, 제1 선형 영역(LA1)의 각 부분(p1~pk)의 두께를 나타내는 제2 선형 데이터가 생성된다.

도 6(a)에 제1 선형 데이터 및 제2 선형 데이터의 일례를 나타낸다. 도 6(a)에서는, 종축이 막의 두께를 나타내고, 횡축이 제1 선형 영역(LA1) 내의 복수의 부분(p1~pk)의 위치를 나타낸다. 제1 선형 데이터를 점선으로 나타내고, 제2 선형 데이터를 실선으로 나타낸다.

도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 선형 데이터는, 기판(W)의 중심(WC)과 겹쳐지는 부분(p(k/2)) 및 그 주변부에서 대략 동일하다. 한편, 제1 및 제2 선형 데이터는, 제1 선형 영역(LA1)의 양단부의 부분(p1, pk)에 가까울수록 크게 상이하다.

여기서, 제1의 방향으로 유지된 기판(W)을 촬상할 때에는, 제1 선형 영역(LA1)의 복수의 부분(p1~pk)이 라인 센서(241)에 직교하는 전후 방향으로 늘어서므로, 제1 선형 영역(LA1)의 복수의 부분으로부터 라인 센서(241)를 향하는 광의 입사각은 대략 동일하다. 따라서, 제1 선형 데이터가 나타내는 막의 두께는, 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하고 있지 않는 값이라고 할 수 있다. 한편, 제2의 방향으로 유지된 기판(W)을 촬상할 때에는, 제1 선형 영역(LA1)의 복수의 부분(p1~pk)이 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향으로 늘어서므로, 제1 선형 영역(LA1)의 복수의 부분(p1~pk)으로부터 라인 센서(241)를 향하는 광의 입사각이 서로 상이하다. 따라서, 제2 선형 데이터가 나타내는 막의 두께는, 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하는 변동 성분을 가진다고 할 수 있다.

그래서, 제1 선형 영역(LA1)의 각 부분(p1~pk) 마다, 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 산출함으로써 실(實)차분 데이터를 생성한다. 또, 생성된 실차분 데이터를 중회귀 분석에 의해 2차 함수에 근사함으로써 보정 정보를 생성한다.

도 6(b)에 도 6(a)의 제1 및 제2 선형 데이터로부터 산출되는 실차분 데이터 및 보정 정보를 나타낸다. 도 6(b)에서는, 종축이 차분을 나타내고, 횡축이 제1 선형 영역(LA1) 내의 부분(p1~pk)의 위치를 나타낸다. 또한, 실차분 데이터를 일점 쇄선으로 나타내고, 보정 정보를 실선으로 나타낸다.

제1 선형 영역(LA1) 내의 복수의 부분(p1~pk)에 대해서 각각 생성되는 복수의 보정 정보의 값은, 기판(W)이 제2의 방향으로 유지될 때의 제1 선형 영역(LA1)의 좌우 방향에 있어서의 복수의 부분(p1~pk)의 위치에 대응지어진다.

보정 정보는, 라인 센서(241)에 직교하는 전후 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는 값과 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하는 값의 차분을 나타낸다. 따라서, 보정 정보를 이용하여 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이한 값을 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하지 않는 값으로 보정할 수 있다.

상기와 같이, 본 실시의 형태에서는, 실차분 데이터를 중회귀 분석을 이용하여 2차 함수에 근사함으로써 보정 정보를 생성하고 있다. 그것에 의해, 노이즈 등의 성분이 저감된 보정에 적절한 보정 정보를 취득할 수 있다. 또한, 실차분 데이터를 보정 정보로서 이용해도 된다.

(b) 막의 두께의 측정 및 보정

보정 정보가 취득된 후, 기판(W)의 막의 두께를 측정할 때에는, 그 대상이 되는 기판(W)을 기판 유지 장치(250)(도 1)에 유지시킨다. 또, 기판(W)의 방향을 미리 정해진 방향으로 조정한다. 여기서, 기판(W) 상의 막에 라인 센서(241)에 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역을 정의한다. 또, 기판(W) 상의 막에 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역을 정의한다.

도 7은, 막의 두께의 측정 시에 기판(W) 상의 막에 정의되는 제2 선형 영역 및 복수의 띠형 영역의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 본 예의 제2 선형 영역(LA2)은 가상면(VS) 상에 위치한다. 도 7에서는, 점선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 제2 선형 영역(LA2)에 있어서의 일단부로부터 타단부까지의 복수의 부분을 부호 q1~qk(k는 좌우 방향으로 늘어선 라인 센서(241)의 화소수)로 나타낸다. 복수의 띠형 영역(BA)의 각각은, 제2 선형 영역(LA2)의 각 부분(q1~qk)으로부터 좌우 방향으로 연장된다.

다음에, 기판(W)이 미리 정해진 방향으로 유지된 상태로, 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상함으로써 기판(W) 상의 막의 전체의 화상을 나타내는 화상 데이터를 면형 데이터로서 생성한다. 또한, 생성된 면형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다. 그것에 의해, 기판(W) 상의 막의 전체의 두께를 나타내는 면형 데이터가 생성된다.

그 후, 생성된 면형 데이터로부터, 기판(W) 상의 막의 복수의 띠형 영역(BA)의 두께를 나타내는 복수의 띠형 데이터를 생성한다. 또, 생성된 각 띠형 데이터를 상기의 보정 정보에 의해 보정한다. 이 보정은, 각 띠형 영역(BA)의 복수의 부분의 각각에 대해서, 당해 부분의 두께를 나타내는 띠형 데이터의 값에, 당해 부분의 좌우 방향의 위치에 대응하는 차분 정보를 가산함으로써 행한다. 그것에 의해, 간단한 처리로 각 띠형 데이터를 보정할 수 있다.

도 8은, 하나의 띠형 데이터의 보정예를 나타내는 도이다. 도 8에서는, 종축이 막의 두께를 나타내고, 횡축이 띠형 데이터에 대응하는 띠형 영역(BA)에 있어서의 복수의 부분의 위치를 나타낸다. 또, 보정 전의 띠형 데이터를 일점 쇄선으로 나타내고, 보정 후의 띠형 데이터를 실선으로 나타낸다. 또한, 하나의 띠형 데이터에 대응하고 또한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하지 않는 비(非)의존 데이터를 점선으로 나타낸다. 본 예의 비의존 데이터는, 하나의 띠형 데이터에 대응하는 띠형 영역(BA)을 가상면(VS)을 따르도록 배치하여 촬상하고, 촬상에 의해 얻어지는 화상 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행함으로써 생성된 것이다.

도 8에 의하면, 보정 전의 띠형 데이터의 대부분은 비의존 데이터로부터 크게 괴리하고 있다. 한편, 보정 후의 띠형 데이터는 비의존 데이터에 대략 동일하다. 따라서, 보정 후의 각 띠형 데이터에 있어서의 각 위치에 대응하는 값은, 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분을 거의 가지지 않는 것을 알 수 있다.

마지막으로, 보정 후의 복수의 띠형 데이터를 합성함으로써, 측정 결과로서 기판(W) 상의 막의 각 부의 두께를 나타내는 막두께 데이터를 생성한다. 막두께 데이터에 의거하는 기판(W) 상의 막의 두께의 측정 결과는, 예를 들면 표시부(280)에 표시된다.

(4) 막두께 측정 장치(200)의 제어계

도 9는, 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치(200)의 제어계를 나타내는 블럭도이다. 제1 실시의 형태에 따른 제어 장치(400)는, CPU(중앙 연산 처리 장치), RAM(랜덤 액세스 메모리) 및 ROM(리드 온리 메모리)에 의해 구성되고, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제어부(401), 보정 정보 생성부(410), 막두께 측정부(420) 및 막두께 보정부(430)를 가진다. 또, 보정 정보 생성부(410)는, 제1 선형 데이터 생성부(411), 제2 선형 데이터 생성부(412) 및 보정 정보 산출부(413)를 포함한다. 또한, 막두께 측정부(420)는 면형 데이터 생성부(421)를 포함하고, 막두께 보정부(430)는 띠형 데이터 보정부(431) 및 띠형 데이터 생성부(432)를 포함한다.

제어 장치(400)에 있어서는, CPU가 ROM 또는 다른 기억 매체에 기억된 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써, 상기의 각 기능부가 실현된다. 또한, 제어 장치(400)의 기능적인 구성 요소의 일부 또는 모두가 전자 회로 등의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.

기판 유지 장치(250) 및 노치 검출부(270)에 관해서, 제어부(401)는, 기판 유지 장치(250)의 구동 장치(251)(도 2)의 인코더로부터 출력 신호를 취득하여 구동 장치(251)의 회전 각도(기판(W)의 회전 각도)를 검출함과 함께, 노치 검출부(270)에 의한 노치의 검출 결과를 취득한다. 제어부(401)는, 노치가 검출되었을 때의 구동 장치(251)의 회전 각도에 의거하여 기판(W)의 방향을 판정하고, 판정 결과에 의거하여 기판 유지 장치(250)의 동작을 제어한다.

투광부(220), 이동부(260) 및 촬상부(240)에 관해서, 제어부(401)는, 기판 유지 장치(250)에 유지되는 기판(W) 상의 막의 전체가 촬상되도록, 투광부(220), 이동부(260) 및 촬상부(240)를 제어한다.

보정 정보 생성부(410)는, 보정 정보의 생성 시에 동작한다. 보정 정보 생성부(410)에 있어서는, 제1 선형 데이터 생성부(411)는, 기판(W)이 제1의 방향으로 유지된 상태로 촬상부(240)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제1 선형 데이터를 생성하고, 제1 선형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다.

제2 선형 데이터 생성부(412)는, 기판(W)이 제2의 방향으로 유지된 상태로 촬상부(240)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제2 선형 데이터를 생성하고, 제2 선형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다.

보정 정보 산출부(413)는, 생성된 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 산출함으로써 실차분 데이터를 생성하고, 실차분 데이터에 의거하여 보정 정보를 생성한다. 생성된 보정 정보는, 막두께 보정부(430)의 띠형 데이터 보정부(431)에 부여된다.

막두께 측정부(420)는, 기판(W) 상의 막의 두께를 측정할 때에 동작한다. 막두께 측정부(420)에 있어서는, 면형 데이터 생성부(421)는, 기판(W)이 소정의 방향으로 유지된 상태로 촬상부(240)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 면형 데이터를 생성하고, 면형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다.

막두께 보정부(430)는, 막두께 측정부(420)에 의해 생성된 면형 데이터를 보정할 때에 동작한다. 막두께 보정부(430)에 있어서는, 띠형 데이터 보정부(431)는, 보정 정보 산출부(413)로부터 부여되는 보정 정보를 기억한다. 띠형 데이터 생성부(432)는, 면형 데이터 생성부(421)에 의해 생성된 면형 데이터로부터 복수의 띠형 데이터를 생성한다. 띠형 데이터 보정부(431)는, 기억된 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정한다. 또, 띠형 데이터 보정부(431)는, 보정 후의 복수의 띠형 데이터를 합성함으로써 막두께 데이터를 생성하고, 생성된 막두께 데이터를 기억한다. 띠형 데이터 보정부(431)에 기억된 막두께 데이터에 의거하는 막의 두께의 측정 결과가 표시부(280)에 표시된다.

(5) 막두께 측정 처리

상기와 같이, 막두께 측정 장치(200)에 있어서는, 막두께 데이터를 생성하기 위한 보정 정보가 생성된 후, 막의 두께의 측정 및 보정이 행해진다. 이러한 일련의 처리를 막두께 측정 처리라고 부른다. 도 10은, 막두께 측정 처리의 플로차트이다.

막두께 측정 처리가 개시되면, 도 9의 보정 정보 생성부(410)는, 띠형 데이터 보정부(431)에 보정 정보가 기억되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S11). 띠형 데이터 보정부(431)에 보정 정보가 기억되어 있는 경우, 보정 정보 생성부(410)는 후술하는 단계 S15의 처리로 진행한다. 한편, 띠형 데이터 보정부(431)에 보정 정보가 존재하지 않는 경우, 도 9의 제어부(401) 및 제1 선형 데이터 생성부(411)는, 투광부(220), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250) 및 이동부(260)를 제어하여, 기판(W)을 제1의 방향으로 유지하면서 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상함으로써 제1 선형 데이터를 생성하고, 제1 선형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다(단계 S12).

다음에, 도 9의 제어부(401) 및 제2 선형 데이터 생성부(412)는, 투광부(220), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250) 및 이동부(260)를 제어하여, 기판(W)을 제2의 방향으로 유지하면서 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상함으로써 제2 선형 데이터를 생성하고, 제2 선형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다(단계 S13).

다음에, 도 9의 보정 정보 산출부(413)는, 생성된 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분에 의거하여 보정 정보를 생성하고, 생성된 보정 정보를 띠형 데이터 보정부(431)로 하여금 기억하게 한다(단계 S14).

다음에, 도 9의 제어부(401) 및 면형 데이터 생성부(421)는, 투광부(220), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250) 및 이동부(260)를 제어하여, 기판(W)을 소정의 방향으로 유지하면서 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상함으로써 면형 데이터를 생성하고, 면형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행한다(단계 S15). 또, 도 9의 띠형 데이터 생성부(432)는, 면형 데이터 생성부(421)에 의해 생성된 면형 데이터로부터 복수의 띠형 데이터를 생성한다(단계 S16).

다음에, 도 9의 띠형 데이터 보정부(431)는, 기억된 보정 정보에 의거하여 생성된 각 띠형 데이터를 보정하고, 보정 후의 복수의 띠형 데이터를 합성함으로써 막두께 데이터를 생성하고, 생성된 막두께 데이터를 기억한다(단계 S17).

마지막으로, 띠형 데이터 보정부(431)는, 막두께 데이터에 의거하는 막의 두께의 측정 결과를 표시부(280)로 하여금 표시하게 한다(단계 S18). 이것에 의해, 막두께 측정 처리가 종료된다.

(6) 제1 실시의 형태의 효과

(a) 상기의 막두께 측정 장치(200)에 있어서는, 막의 두께의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하기 위해, 기판(W) 상의 막의 제1 선형 영역(LA1)의 두께에 대응하는 제1 및 제2 선형 데이터가 생성된다. 제1 선형 데이터는, 기판(W)이 제1의 방향으로 유지된 상태로, 투광부(220)의 하방을 기판 유지 장치(250)가 전후 방향으로 이동할 때에 라인 센서(241)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제2 선형 데이터는, 기판(W)이 제2의 방향으로 유지된 상태로, 투광부(220)의 하방을 기판 유지 장치(250)가 전후 방향으로 이동할 때에 라인 센서(241)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 생성된다. 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보가 보정 정보로서 산출된다.

산출된 보정 정보는, 라인 센서(241)에 직교하는 전후 방향에 있어서의 위치에 거의 의존하지 않는 값과 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하는 값의 차분을 나타낸다. 따라서, 보정 정보를 이용하여 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존하여 상이한 값을 전후 방향에 있어서의 위치에 의존하지 않는 값으로 보정할 수 있다.

막의 두께를 측정할 때에는, 기판 유지 장치(250)에 의해 기판(W)이 유지된 상태로, 투광부(220)의 하방을 기판 유지 장치(250)가 전후 방향으로 이동할 때에 라인 센서(241)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판(W) 상의 막의 두께에 대응하는 면형 데이터가 생성된다. 생성된 면형 데이터로부터, 막의 복수의 띠형 영역(BA)의 두께에 대응하는 복수의 띠형 데이터가 생성된다.

보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터가 보정된다. 그것에 의해, 보정 후의 각 띠형 데이터에 있어서의 각 위치에 대응하는 값은, 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분을 가지지 않는다. 따라서, 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값을 포함하는 막두께 데이터가 정확하게 산출된다. 그 결과, 산출된 막두께 데이터에 의거하여 기판(W)의 표면에 형성된 막의 두께를 높은 정밀도로 측정하는 것이 가능해진다.

(b) 상기의 막두께 측정 장치(200)에 있어서는, 촬상부(240)의 출력에 의거하여 화상 데이터가 생성될 때 마다 당해 화상 데이터에 대해서 두께 변환 처리가 행해진다. 즉, 제1 선형 데이터, 제2 선형 데이터 및 면형 데이터의 생성 시에 각 데이터에 대해서 두께 변환 처리가 행해진다. 그것에 의해, 막두께 데이터는 기판(W) 상의 막의 각 위치의 두께를 나타내는 값을 포함한다. 따라서, 막두께 데이터에 의거하여, 기판(W) 상의 막의 각 위치에 대응하는 두께를 용이하게 취득할 수 있다.

[2] 제2 실시의 형태

본 실시의 형태에서는, 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법을 설명한다. 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치는, 기판의 일면에 있어서의 표면 상태의 결함의 유무를 판정한다. 본 실시의 형태에 있어서는, 기판의 일면에는, 막 및 배선 등이 형성되어 있지 않은 미처리 기판의 주면, 막 및 배선 등이 형성된 표면 구조를 가지는 기판의 주면이 포함된다.

(1) 기판 검사 장치의 구성 및 기본 동작

제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치는, 제1 실시의 형태에 따른 도 1의 막두께 측정 장치(200)에 대해 기본적으로 동일한 구성을 가진다. 기판 검사 장치에 있어서는, 결함이 없는 샘플의 기판(W)의 일면이 촬상되고, 그 샘플의 기판(W)의 일면의 화상을 나타내는 판정 화상 데이터가 생성된다. 또, 검사 대상의 기판(W)의 일면이 촬상되고, 그 기판(W)의 일면의 화상을 나타내는 판정 화상 데이터가 생성된다. 그 후, 샘플의 기판(W)의 판정 화상 데이터 및 검사 대상의 기판(W)의 판정 화상 데이터에 의거하여, 검사 대상의 기판(W)의 표면 상태의 결함의 유무가 판정된다. 여기서, 본 실시의 형태에 따른 판정 화상 데이터는, 기판(W)의 일면 상의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함하는 데이터이다.

샘플의 기판(W) 및 검사 대상의 기판(W)의 각각의 판정 화상 데이터는, 두께 변환 처리가 행해지지 않는 점을 제외하고 제1 실시의 형태에 따른 막두께 데이터와 동일한 방법으로 생성된다.

(2) 기판 검사 장치의 제어계

도 11은, 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치의 제어계를 나타내는 블럭도이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치(300)의 제어계는, 제어 장치(400)의 기능적인 구성을 제외하고 제1 실시의 형태에 따른 도 9의 막두께 측정 장치(200)의 제어계와 동일한 구성을 가진다. 본 실시의 형태에 따른 제어 장치(400)는, 제어부(401), 보정 정보 생성부(450), 화상 취득부(460), 화상 보정부(470) 및 판정부(480)를 가진다. 또, 보정 정보 생성부(450)는, 제1 선형 데이터 생성부(451), 제2 선형 데이터 생성부(452) 및 보정 정보 산출부(453)를 포함한다. 또한, 화상 취득부(460)는 면형 데이터 생성부(461)를 포함하고, 화상 보정부(470)는 띠형 데이터 보정부(471) 및 띠형 데이터 생성부(472)를 포함한다.

도 11의 제어부(401)는, 제1 실시의 형태에 따른 도 9의 제어부(401)와 마찬가지로, 투광부(220), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250) 및 이동부(260)의 동작을 제어한다. 또, 제어부(401)는, 기판 유지 장치(250)의 구동 장치(251)(도 2)의 인코더로부터 출력 신호를 취득함과 함께, 노치 검출부(270)로부터 노치의 검출 결과를 취득한다.

보정 정보 생성부(450)는, 판정 화상 데이터의 생성에 이용하는 보정 정보의 생성 시에 동작한다. 보정 정보 생성부(450)에 있어서는, 제1 선형 데이터 생성부(451)는, 기판(W)이 제1의 방향으로 유지된 상태로 촬상부(240)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제1 선형 데이터를 생성한다. 본 실시의 형태에서는, 제1 선형 데이터 생성부(451)는, 제1 선형 데이터에 대해서 두께 변환 처리는 행하지 않는다.

제2 선형 데이터 생성부(452)는, 기판(W)이 제2의 방향으로 유지된 상태로 촬상부(240)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 제2 선형 데이터를 생성한다. 본 실시의 형태에서는, 제2 선형 데이터 생성부(452)는, 제2 선형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행하지 않는다.

보정 정보 산출부(453)는, 생성된 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 산출함으로써 실차분 데이터를 생성하고, 실차분 데이터에 의거하여 보정 정보를 생성한다. 생성된 보정 정보는, 화상 보정부(470)의 띠형 데이터 보정부(471)에 부여된다.

화상 취득부(460)는, 기판(W)의 일면의 화상의 취득 시에 동작한다. 화상 취득부(460)에 있어서는, 면형 데이터 생성부(461)는, 기판(W)이 소정의 방향으로 유지된 상태로 촬상부(240)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 면형 데이터를 생성한다. 면형 데이터 생성부(461)는, 면형 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행하지 않는다.

화상 보정부(470)는, 면형 데이터 생성부(461)에 의해 생성된 면형 데이터를 보정할 때에 동작한다. 화상 보정부(470)에 있어서는, 띠형 데이터 보정부(471)는, 보정 정보 산출부(453)로부터 부여되는 보정 정보를 기억한다. 띠형 데이터 생성부(472)는, 면형 데이터 생성부(461)에 의해 생성된 면형 데이터로부터 복수의 띠형 데이터를 생성한다. 띠형 데이터 보정부(471)는, 기억된 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정한다. 또, 띠형 데이터 보정부(471)는, 보정 후의 복수의 띠형 데이터를 합성함으로써 판정 화상 데이터를 생성하고, 생성된 판정 화상 데이터를 기억한다.

판정부(480)는, 샘플의 기판(W)의 판정 화상 데이터 및 검사 대상의 기판(W)의 판정 화상 데이터에 의거하여 검사 대상의 기판(W)의 표면 상태의 결함의 유무를 판정한다. 구체적으로는, 판정부(480)는, 샘플의 기판(W)의 판정 화상 데이터와 검사 대상의 기판(W)의 판정 화상 데이터의 화소마다의 차분을 산출하고, 산출된 차분이 미리 정해진 허용 범위 내에 있는지 여부에 의거하여 결함의 유무를 판정한다. 결함의 판정 결과가 표시부(280)에 표시된다.

(3) 결함 판정 처리

도 12는, 제2 실시의 형태에 따른 결함 판정 처리의 플로차트이다. 결함 판정 처리에 있어서는, 도 11의 제어 장치(400)는, 우선 결함이 없는 샘플의 기판(W)의 판정 화상 데이터를 생성한다(단계 S21). 다음에, 제어 장치(400)는, 검사 대상의 기판(W)의 판정 화상 데이터를 생성한다(단계 S22).

그 후, 제어 장치(400)는, 샘플의 기판(W)의 판정 화상 데이터 및 검사 대상의 기판(W)의 판정 화상 데이터에 의거하여, 검사 대상의 기판(W)의 표면 상태의 결함의 유무를 판정한다(단계 S23). 마지막으로, 제어 장치(400)는, 판정 결과를 표시부(280)에 표시하고, 결함 판정 처리를 종료한다. 단계 S23의 처리에서 결함이 있다고 판정된 기판(W)은, 정밀 검사 또는 재생 처리의 대상이 된다.

상기의 단계 S21, S22에 있어서, 샘플의 기판(W) 및 검사 대상의 기판(W)의 각각의 판정 화상 데이터는, 이하에 설명하는 판정 화상 데이터 생성 처리에 의해 생성된다.

도 13은, 판정 화상 데이터 생성 처리의 플로차트이다. 판정 화상 데이터 생성 처리가 개시되면, 도 11의 보정 정보 생성부(450)는, 띠형 데이터 보정부(471)에 보정 정보가 기억되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S31). 띠형 데이터 보정부(471)에 보정 정보가 기억되어 있는 경우, 보정 정보 생성부(450)는 후술하는 단계 S35의 처리로 진행한다. 한편, 띠형 데이터 보정부(471)에 보정 정보가 존재하지 않는 경우, 도 11의 제어부(401) 및 제1 선형 데이터 생성부(451)는, 투광부(220), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250) 및 이동부(260)를 제어하여, 기판(W)을 제1의 방향으로 유지하면서 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상함으로써 제1 선형 데이터를 생성한다(단계 S32).

다음에, 도 11의 제어부(401) 및 제2 선형 데이터 생성부(452)는, 투광부(220), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250) 및 이동부(260)를 제어하여, 기판(W)을 제2의 방향으로 유지하면서 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상함으로써 제2 선형 데이터를 생성한다(단계 S33).

다음에, 도 11의 보정 정보 산출부(453)는, 생성된 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분에 의거하여 보정 정보를 생성하고, 생성된 보정 정보를 띠형 데이터 보정부(471)로 하여금 기억하게 한다(단계 S34).

다음에, 도 11의 제어부(401) 및 면형 데이터 생성부(461)는, 투광부(220), 촬상부(240), 기판 유지 장치(250) 및 이동부(260)를 제어하여, 기판(W)을 소정의 방향으로 유지하면서 기판(W) 상의 막의 전체를 촬상함으로써 면형 데이터를 생성한다(단계 S35). 또, 도 11의 띠형 데이터 생성부(472)는, 면형 데이터 생성부(461)에 의해 생성된 면형 데이터로부터 복수의 띠형 데이터를 생성한다(단계 S36).

다음에, 도 11의 띠형 데이터 보정부(471)는, 기억된 보정 정보에 의거하여 생성된 각 띠형 데이터를 보정하고, 보정 후의 복수의 띠형 데이터를 합성함으로써 판정 화상 데이터를 생성하고, 생성된 판정 화상 데이터를 기억한다(단계 S37). 그것에 의해, 판정 화상 데이터 생성 처리가 종료된다.

(4) 제2 실시의 형태의 효과

상기의 기판 검사 장치(300)에 있어서는, 샘플의 기판(W) 및 검사 대상의 기판(W)에 대해서, 각각 판정 화상 데이터가 생성된다. 판정 화상 데이터의 생성 시에는, 기판(W)의 일면의 화상의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하기 위해, 기판(W)의 일면의 제1 선형 영역(LA1)의 화상을 나타내는 제1 및 제2 선형 데이터가 생성된다. 제1 선형 데이터와 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보가 보정 정보로서 산출된다.

면형 데이터의 생성 시에는, 기판 유지 장치(250)에 의해 기판(W)이 유지된 상태로, 투광부(220)의 하방을 기판 유지 장치(250)가 전후 방향으로 이동할 때에 라인 센서(241)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 기판(W)의 일면의 화상을 나타내는 면형 데이터가 생성된다. 생성된 면형 데이터로부터, 막의 복수의 띠형 영역(BA)의 화상을 나타내는 복수의 띠형 데이터가 생성된다.

보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터가 보정된다. 그것에 의해, 보정 후의 각 띠형 데이터에 있어서의 각 위치에 대응하는 값은, 라인 센서(241)에 평행한 좌우 방향에 있어서의 위치에 의존한 변동분을 가지지 않는다. 따라서, 기판(W)의 일면 상의 각 위치의 화상을 나타내는 판정 화상 데이터가 정확하게 산출된다. 그 결과, 산출된 판정 화상 데이터에 의거하여 기판(W)의 표면 상태의 결함의 유무를 높은 정밀도로 판정하는 것이 가능해진다.

[3] 제3 실시의 형태

제3 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치는, 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치(200) 및 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치(300)를 구비한다. 도 14는, 제3 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 모식적 블럭도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 노광 장치(900)에 인접해서 설치되며, 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치(200) 및 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치(300)를 구비함과 함께, 제어 장치(110), 반송 장치(120), 도포 처리부(130), 현상 처리부(140) 및 열처리부(150)를 구비한다.

제어 장치(110)는, 예를 들면 CPU 및 메모리, 또는 마이크로 컴퓨터를 포함하고, 반송 장치(120), 도포 처리부(130), 현상 처리부(140) 및 열처리부(150)의 동작을 제어한다. 또, 제어 장치(110)는, 기판(W) 상의 막의 두께를 측정하기 위한 지령을 막두께 측정 장치(200)에 부여한다. 또한, 제어 장치(110)는, 기판(W)의 일면의 표면 상태를 검사하기 위한 지령을 기판 검사 장치(300)에 부여한다.

반송 장치(120)는, 기판(W)을 도포 처리부(130), 현상 처리부(140), 열처리부(150), 막두께 측정 장치(200), 기판 검사 장치(300) 및 노광 장치(900)의 사이에서 반송한다.

도포 처리부(130)는 복수의 처리 유닛(PU)을 포함한다. 처리 유닛(PU)에는, 스핀 척(131)에 의해 회전되는 기판(W)에 레지스트막을 형성하기 위한 처리액을 공급하는 처리액 노즐(132)이 설치된다. 각 처리 유닛(PU)은, 미처리 기판(W)의 일면 상에 레지스트막을 형성한다(도포 처리). 레지스트막이 형성된 도포 처리 후의 기판(W)에는, 노광 장치(900)에 있어서 노광 처리가 행해진다.

현상 처리부(140)는, 노광 장치(900)에 의한 노광 처리 후의 기판(W)에 현상액을 공급함으로써, 기판(W)의 현상 처리를 행한다. 열처리부(150)는, 도포 처리부(130)에 의한 도포 처리, 현상 처리부(140)에 의한 현상 처리, 및 노광 장치(900)에 의한 노광 처리의 전후에 기판(W)의 열처리를 행한다.

막두께 측정 장치(200)는, 도포 처리부(130)에 의해 기판(W) 상의 레지스트막의 두께를 측정(막두께 측정 처리)한다. 예를 들면, 막두께 측정 장치(200)는, 도포 처리부(130)에 의한 도포 처리 후 또한 노광 장치(900)에 의한 노광 처리 전의 기판(W)에 대해서, 기판(W) 상의 레지스트막의 두께를 측정한다.

기판 검사 장치(300)는, 도포 처리부(130)에 의해 레지스트막이 형성된 후의 기판(W)의 검사(결함 판정 처리)를 행한다. 예를 들면, 기판 검사 장치(300)는, 도포 처리부(130)에 의한 도포 처리 후 또한 노광 장치(900)에 의한 노광 처리 전의 기판(W)의 검사를 행한다.

반송 장치(120)는, 결함이 없다고 판정된 기판(W)을 노광 장치(900)에 반송한다. 한편, 반송 장치(120)는, 결함이 있다고 판정된 기판(W)을 노광 장치(900)에 반송하지 않는다. 그것에 의해, 결함이 존재하는 기판(W)에 노광 처리가 행해지는 것이 방지된다.

또한, 기판 검사 장치(300)는, 도포 처리부(130)에 의한 도포 처리 후 또한 노광 장치(900)에 의한 노광 처리 후 또한 현상 처리부(140)에 의한 현상 처리 후의 기판(W)의 검사를 행해도 된다. 혹은, 기판 검사 장치(300)는, 도포 처리부(130)에 의한 도포 처리 후 또한 노광 장치(900)에 의한 노광 처리 후 또한 현상 처리부(140)에 의한 현상 처리 전의 기판(W)의 검사를 행해도 된다.

상기의 기판 처리 장치(100)에 있어서는, 도포 처리부(130)에는, 기판(W)에 반사 방지막을 형성하는 처리 유닛이 설치되어도 된다. 이 경우, 열처리부(150)는, 기판(W)과 반사 방지막의 밀착성을 향상시키기 위한 밀착 강화 처리를 행해도 된다. 또, 도포 처리부(130)에는, 기판(W) 상의 레지스트막을 보호하기 위한 레지스트 커버막을 형성하는 처리 유닛이 설치되어도 된다.

기판(W)의 일면에 상기의 반사 방지막 및 레지스트 커버막이 형성되는 경우에는, 각 막의 형성 후에 막두께 측정 장치(200)에 의해 당해 막의 두께가 측정되어도 된다. 또, 각 막의 형성 후에 기판 검사 장치(300)에 의해 기판(W)의 검사가 행해져도 된다.

본 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치(200)를 구비하므로, 기판(W) 상의 레지스트막, 반사 방지막, 레지스트 커버막 등의 막의 두께를 높은 정밀도로 측정하는 것이 가능하다. 그것에 의해, 측정 결과에 의거하여 기판(W)에 대한 보다 정밀한 처리를 행하는 것이 가능해진다.

또, 기판 처리 장치(100)는, 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치(300)를 구비하므로, 기판(W)의 표면 상태의 결함의 유무를 높은 정밀도로 판정하는 것이 가능하다. 그것에 의해, 판정 결과에 의거하여 기판(W)의 처리 불량 및 수율의 저하를 억제할 수 있다.

[4] 다른 실시의 형태

(1) 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치(200)에 있어서는, 촬상부(240)의 출력에 의거하여 화상 데이터가 생성될 때 마다 당해 화상 데이터에 대해서 두께 변환 처리가 행해지지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 제1 선형 데이터, 제2 선형 데이터 및 면형 데이터의 생성 시에 각 데이터에 대해서 두께 변환 처리를 행하지 않아도 된다. 이 경우, 막두께 데이터는 기판(W) 상의 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값으로서 막의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함하게 된다.

상기와 같이, 두께 변환 처리를 행하지 않음으로써, 라인 센서(241)로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여, 제1 선형 데이터, 제2 선형 데이터 및 면형 데이터를 용이하게 생성할 수 있다. 또한, 막두께 데이터에 의거하여, 기판(W) 상의 막의 화상을 표시부(280)로 하여금 표시하게 하는 것도 가능해진다.

또한, 막두께 측정 장치(200)에 있어서는, 막두께 데이터의 생성 시에만 당해 막두께 데이터에 대해서 두께 변환 처리가 행해져도 된다.

(2) 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치(300)에 있어서는, 검사 대상의 기판(W)에 대해서 결함 판정 처리가 행해질 때 마다 샘플의 기판(W)의 판정 화상 데이터가 생성되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 공통의 표면 구조를 가지는 복수의 검사 대상의 기판(W)에 대해서 결함 판정 처리를 행하는 경우에는, 미리 샘플의 기판(W)의 판정 화상 데이터를 생성하고, 생성된 판정 화상 데이터를 제어 장치(400) 내에 기억해도 된다. 혹은, 샘플의 기판(W)의 판정 화상 데이터로서 미리 정해진 설계 데이터를 제어 장치(400) 내에 기억해도 된다. 이 경우, 2장째 이후의 검사 대상의 기판(W)의 결함 판정 처리를 행할 때에는, 단계 S21의 처리를 생략할 수 있다. 따라서, 결함 판정 처리의 효율이 향상된다.

(3) 제3 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 제1 실시의 형태에 따른 막두께 측정 장치(200) 및 제2 실시의 형태에 따른 기판 검사 장치(300)를 구비하는데, 막두께 측정 장치(200) 및 기판 검사 장치(300) 중 어느 한쪽 만을 구비해도 된다.

(4) 제1 및 제2 실시의 형태에 있어서, 막두께 측정 장치(200) 및 기판 검사 장치(300)에는 반사부(230)가 설치되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 촬상부(240)가 기판(W)으로부터의 광을 직접 수광하도록 구성되는 경우에는, 반사부(230)가 설치되지 않아도 된다.

(5) 제1 및 제2 실시의 형태에 있어서, 이동부(260)는, 투광부(220), 반사부(230) 및 촬상부(240)에 대해 기판 유지 장치(250)를 전후 방향으로 이동시키도록 구성되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 이동부(260)는, 촬상부(240)의 촬상 영역이 기판(W)의 일면의 전체를 통과하도록, 기판 유지 장치(250)에 대해 투광부(220), 반사부(230) 및 촬상부(240)를 전후 방향으로 이동시키도록 구성되어도 된다.

[5] 청구항의 각 구성 요소와 실시의 형태의 각 요소의 대응 관계

이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시의 형태의 각 요소의 대응의 예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다.

상기의 실시의 형태에서는, 막두께 측정 장치(200)이 막두께 측정 장치의 예이며, 기판 유지 장치(250) 및 제어부(401)가 유지부의 예이며, 촬상부(240) 및 제어부(401)가 촬상부의 예이며, 이동부(260) 및 제어부(401)가 이동부의 예이다.

또, 보정 정보 생성부(410, 450)가 보정 정보 생성부의 예이며, 막두께 측정부(420)가 막두께 측정부의 예이며, 막두께 보정부(430)가 막두께 보정부의 예이며, 제1 선형 데이터 생성부(411, 451)가 제1 선형 데이터 생성부의 예이며, 제2 선형 데이터 생성부(412, 452)가 제2 선형 데이터 생성부의 예이며, 보정 정보 산출부(413, 453)가 보정 정보 산출부의 예이다.

또, 면형 데이터 생성부(421, 461)가 면형 데이터 생성부의 예이며, 띠형 데이터 생성부(432, 472)가 띠형 데이터 생성부의 예이며, 띠형 데이터 보정부(431, 471)가 띠형 데이터 보정부의 예이며, 기판 검사 장치(300)가 기판 검사 장치의 예이며, 화상 취득부(460)가 화상 취득부의 예이며, 화상 보정부(470)가 화상 보정부의 예이며, 판정부(480)가 판정부의 예이다.

청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 가지는 다른 다양한 요소를 이용할 수도 있다.

본 발명은, 다양한 기판의 측정 및 검사에 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (16)

1. 기판 상에 형성된 막의 두께를 측정하는 막두께 측정 장치로서,
   상기 기판을, 상기 기판의 표면 상에서 서로 교차하는 지름 방향으로서 서로 90도 상이한 제1 및 제2의 방향으로 유지하는 유지부와,
   제1 방향으로 늘어선 복수의 화소를 가지는 라인 센서를 포함하는 촬상부와,
   상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서 상기 촬상부와 상기 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부와,
   보정 정보 생성 동작 시에, 막의 두께의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하는 보정 정보 생성부와,
   막두께 측정 동작 시에, 상기 막의 두께를 측정하는 막두께 측정부와,
   상기 막두께 측정부에 의해 측정된 두께를 상기 보정 정보를 이용하여 보정하는 막두께 보정부를 구비하고,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제1의 방향으로 유지된 상태로 상기 기판 상의 상기 막에 상기 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역이 정의되며,
   상기 제1 선형 영역은, 상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지된 상태로 상기 제2 방향과 직교하며,
   상기 보정 정보 생성부는,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제1의 방향으로 유지된 상태로, 상기 이동부에 의해 상기 촬상부와 상기 유지부가 상대적으로 이동할 때에 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 막의 상기 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제1 선형 데이터를 생성하는 제1 선형 데이터 생성부와,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지된 상태로, 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 막의 상기 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제2 선형 데이터를 생성하는 제2 선형 데이터 생성부와,
   상기 제1 선형 데이터와 상기 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 상기 보정 정보로서 산출하는 보정 정보 산출부를 포함하고,
   상기 제1 선형 데이터, 상기 제2 선형 데이터 및 상기 보정 정보는, 상기 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하는 복수의 값을 각각 포함하고,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 유지된 상태로 상기 기판 상의 상기 막에 상기 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역이 정의됨과 함께, 상기 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역이 정의되며,
   상기 막두께 측정부는,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 유지된 상태로, 상기 이동부에 의해 상기 촬상부와 상기 유지부가 상대적으로 이동할 때에 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 기판 상의 상기 막의 두께에 대응하는 면형 데이터를 생성하는 면형 데이터 생성부를 포함하고,
   상기 막두께 보정부는,
   상기 면형 데이터 생성부에 의해 생성된 면형 데이터로부터, 상기 막의 상기 복수의 띠형 영역의 두께에 대응하는 복수의 띠형 데이터를 생성하는 띠형 데이터 생성부와,
   상기 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정함으로써 상기 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값을 포함하는 막두께 데이터를 산출하는 띠형 데이터 보정부를 포함하는, 막두께 측정 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 및 제2 선형 데이터의 각각은, 상기 막의 상기 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 화상 데이터의 각 화소의 값을 막의 두께로 변환함으로써 얻어진 데이터이며, 상기 제1 선형 영역의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함하고,
   상기 면형 데이터는, 상기 막의 화상을 나타내는 화상 데이터의 각 화소의 값을 막의 두께로 변환함으로써 얻어진 데이터이며, 상기 막의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함하고,
   상기 복수의 띠형 데이터는, 상기 막의 상기 복수의 띠형 영역의 두께를 나타내는 데이터이며,
   상기 막두께 데이터는, 상기 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값으로서 상기 막의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함하는, 막두께 측정 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 및 제2 선형 데이터의 각각은, 상기 막의 상기 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 데이터이며,
   상기 면형 데이터는, 상기 막의 각 위치의 화상을 나타내는 데이터이며,
   상기 복수의 띠형 데이터는, 상기 막의 상기 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 데이터이며,
   상기 막두께 데이터는, 상기 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값으로서 상기 막의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함하는, 막두께 측정 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보정 정보의 복수의 값은, 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지될 때의 상기 제1 선형 영역의 상기 제1 방향에 있어서의 상기 복수의 위치에 대응지어지며,
   상기 띠형 데이터 보정부는, 각 띠형 영역의 복수의 부분의 각각에 대해서, 당해 부분의 두께에 대응하는 띠형 데이터의 값에, 당해 부분의 상기 제1 방향의 위치에 대응하는 차분 정보의 값을 가산함으로써 각 띠형 데이터를 보정하는, 막두께 측정 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보정 정보 산출부는, 상기 제1 선형 영역의 복수의 위치의 각각에 대응하는 상기 제1 선형 데이터의 값과 상기 제2 선형 데이터의 값의 차분을 산출하고, 상기 제1 선형 영역의 상기 복수의 위치에 대응하여 산출된 복수의 차분의 값에 대해서 중회귀 분석에 의해 상기 보정 정보를 산출하는, 막두께 측정 장치.
6. 일면을 가지는 기판의 외관 검사를 행하는 기판 검사 장치로서,
   상기 기판을, 상기 기판의 표면 상에서 서로 교차하는 지름 방향으로서 서로 90도 상이한 제1 및 제2의 방향으로 유지하는 유지부와,
   제1 방향으로 늘어선 복수의 화소를 가지는 라인 센서를 포함하는 촬상부와,
   상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서 상기 촬상부와 상기 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부와,
   보정 정보 생성 동작 시에, 상기 기판의 상기 일면의 화상의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하는 보정 정보 생성부와,
   화상 취득 동작 시에, 상기 기판의 상기 일면의 화상을 취득하는 화상 취득부와,
   상기 화상 취득부에 의해 취득된 화상을 상기 보정 정보를 이용하여 보정하는 화상 보정부와,
   판정부를 구비하고,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제1의 방향으로 유지된 상태로 상기 기판의 상기 일면에 상기 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역이 정의되며,
   상기 제1 선형 영역은, 상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지된 상태로 상기 제2 방향과 직교하며,
   상기 보정 정보 생성부는,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제1의 방향으로 유지된 상태로, 상기 이동부에 의해 상기 촬상부와 상기 유지부가 상대적으로 이동할 때에 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제1 선형 데이터를 생성하는 제1 선형 데이터 생성부와,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지된 상태로, 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제2 선형 데이터를 생성하는 제2 선형 데이터 생성부와,
   상기 제1 선형 데이터와 상기 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 상기 보정 정보로서 산출하는 보정 정보 산출부를 포함하고,
   상기 제1 선형 데이터, 상기 제2 선형 데이터 및 상기 보정 정보는, 상기 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하는 복수의 값을 각각 포함하고,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 유지된 상태로 상기 기판의 상기 일면에 상기 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역이 정의됨과 함께, 상기 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역이 정의되며,
   상기 화상 취득부는,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 유지된 상태로, 상기 이동부에 의해 상기 촬상부와 상기 유지부가 상대적으로 이동할 때에 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 기판의 상기 일면의 화상을 나타내는 면형 데이터를 생성하는 면형 데이터 생성부를 포함하고,
   상기 화상 보정부는,
   상기 면형 데이터 생성부에 의해 생성된 면형 데이터로부터, 상기 일면의 상기 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 복수의 띠형 데이터를 생성하는 띠형 데이터 생성부와,
   상기 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정함으로써 상기 일면의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함하는 판정 화상 데이터를 산출하는 띠형 데이터 보정부를 포함하고,
   상기 판정부는, 상기 판정 화상 데이터에 의거하여 상기 기판의 표면 상태의 결함의 유무를 판정하는, 기판 검사 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 보정 정보의 복수의 값은, 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지될 때의 상기 제1 선형 영역의 상기 제1 방향에 있어서의 복수의 위치에 대응지어지며,
   상기 띠형 데이터 보정부는, 각 띠형 영역의 복수의 부분의 각각에 대해서, 당해 부분의 화상을 나타내는 띠형 데이터의 값에, 당해 부분의 상기 제1 방향의 위치에 대응하는 차분 정보의 값을 가산함으로써 각 띠형 데이터를 보정하는, 기판 검사 장치.
8. 청구항 6 또는 청구항 7 에 있어서,
   상기 보정 정보 산출부는, 상기 제1 선형 영역의 복수의 위치의 각각에 대응하는 상기 제1 선형 데이터의 값과 상기 제2 선형 데이터의 값의 차분을 산출하고, 상기 제1 선형 영역의 상기 복수의 위치에 대응하여 산출된 복수의 차분의 값에 대해서 중회귀 분석에 의해 상기 보정 정보를 산출하는, 기판 검사 장치.
9. 막이 형성된 기판을 유지하는 유지부와, 제1 방향으로 늘어선 복수의 화소를 가지는 라인 센서를 포함하는 촬상부와, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서 상기 촬상부와 상기 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부를 이용하여, 상기 기판 상에 형성된 상기 막의 두께를 측정하는 막두께 측정 방법으로서,
   상기 막의 두께의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하는 단계와,
   상기 막의 두께를 측정하는 단계와,
   상기 측정하는 단계에 의해 측정된 두께를 상기 보정 정보를 이용하여 보정하는 단계를 포함하고,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로 상기 기판 상의 상기 막에 상기 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역이 정의되며,
   상기 제1 선형 영역은, 상기 유지부에 의해 상기 기판이, 상기 제1의 방향과 동일한 기판 표면 상에서 교차하는 지름 방향으로서 상기 제1의 방향과 90도 상이한 제2의 방향으로 유지된 상태로 상기 제2 방향과 직교하며,
   상기 보정 정보를 생성하는 단계는,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제1의 방향으로 유지된 상태로, 상기 이동부에 의해 상기 촬상부와 상기 유지부가 상대적으로 이동할 때에 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 막의 상기 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제1 선형 데이터를 생성하는 단계와,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지된 상태로, 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 막의 상기 제1 선형 영역의 두께에 대응하는 제2 선형 데이터를 생성하는 단계와,
   상기 제1 선형 데이터와 상기 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 상기 보정 정보로서 산출하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 선형 데이터, 상기 제2 선형 데이터 및 상기 보정 정보는, 상기 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하는 복수의 값을 각각 포함하고,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 유지된 상태로 상기 기판 상의 상기 막에 상기 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역이 정의됨과 함께, 상기 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역이 정의되며,
   상기 막의 두께를 측정하는 단계는,
   상기 유지부에 의해 상기 기판이 유지된 상태로, 상기 이동부에 의해 상기 촬상부와 상기 유지부가 상대적으로 이동할 때에 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 기판 상의 상기 막의 두께에 대응하는 면형 데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
   상기 측정된 두께를 보정하는 단계는,
   생성된 면형 데이터로부터, 상기 막의 상기 복수의 띠형 영역의 두께에 대응하는 복수의 띠형 데이터를 생성하는 단계와,
   상기 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정함으로써 상기 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값을 포함하는 막두께 데이터를 산출하는 단계를 포함하는, 막두께 측정 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선형 데이터의 각각은, 상기 막의 상기 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 화상 데이터의 각 화소의 값을 막의 두께로 변환함으로써 얻어진 데이터이며, 상기 제1 선형 영역의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함하고,
    상기 면형 데이터는, 상기 막의 화상을 나타내는 화상 데이터의 각 화소의 값을 막의 두께로 변환함으로써 얻어진 데이터이며, 상기 막의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함하고,
    상기 복수의 띠형 데이터는, 상기 막의 상기 복수의 띠형 영역의 두께를 나타내는 데이터이며,
    상기 막두께 데이터는, 상기 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값으로서 상기 막의 각 위치에 대응하는 두께를 나타내는 값을 포함하는, 막두께 측정 방법.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선형 데이터의 각각은, 상기 막의 상기 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 데이터이며,
    상기 면형 데이터는, 상기 막의 각 위치의 화상을 나타내는 데이터이며,
    상기 복수의 띠형 데이터는, 상기 막의 상기 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 데이터이며,
    상기 막두께 데이터는, 상기 막의 각 위치의 두께에 대응하는 값으로서 상기 막의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함하는, 막두께 측정 방법.
12. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 정보의 복수의 값은, 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지될 때의 상기 제1 선형 영역의 상기 제1 방향에 있어서의 상기 복수의 위치에 대응지어지며,
    상기 막두께 데이터를 산출하는 단계는, 각 띠형 영역의 복수의 부분의 각각에 대해서, 당해 부분의 두께에 대응하는 띠형 데이터의 값에, 당해 부분의 상기 제1 방향의 위치에 대응하는 차분 정보의 값을 가산함으로써 각 띠형 데이터를 보정하는 것을 포함하는, 막두께 측정 방법.
13. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 선형 데이터와 상기 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 상기 보정 정보로서 산출하는 단계는, 상기 제1 선형 영역의 복수의 위치의 각각에 대응하는 상기 제1 선형 데이터의 값과 상기 제2 선형 데이터의 값의 차분을 산출하고, 상기 제1 선형 영역의 상기 복수의 위치에 대응하여 산출된 복수의 차분의 값에 대해서 중회귀 분석에 의해 상기 보정 정보를 산출하는 것을 포함하는, 막두께 측정 방법.
14. 일면을 가지는 기판을 유지하는 유지부와, 제1 방향으로 늘어선 복수의 화소를 가지는 라인 센서를 포함하는 촬상부와, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서 상기 촬상부와 상기 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동부를 이용하여, 상기 기판의 외관 검사를 행하는 기판 검사 방법으로서,
    상기 기판의 상기 일면의 화상의 보정에 이용되는 보정 정보를 생성하는 단계와,
    상기 기판의 상기 일면의 화상을 취득하는 단계와,
    상기 취득하는 단계에 의해 취득된 화상을 상기 보정 정보를 이용하여 보정하는 단계와,
    판정하는 단계를 포함하고,
    상기 유지부에 의해 상기 기판이 제1의 방향으로 유지된 상태로 상기 기판의 상기 일면에 상기 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제1 선형 영역이 정의되며,
    상기 제1 선형 영역은, 상기 유지부에 의해 상기 기판이, 상기 제1의 방향과 동일한 기판 표면 상에서 교차하는 지름 방향으로서 상기 제1의 방향과 90도 상이한 제2의 방향으로 유지된 상태로 상기 제2 방향과 직교하며,
    상기 보정 정보를 생성하는 단계는,
    상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제1의 방향으로 유지된 상태로, 상기 이동부에 의해 상기 촬상부와 상기 유지부가 상대적으로 이동할 때에 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제1 선형 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 유지부에 의해 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지된 상태로, 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 제1 선형 영역의 화상을 나타내는 제2 선형 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 제1 선형 데이터와 상기 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 상기 보정 정보로서 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 선형 데이터, 상기 제2 선형 데이터 및 상기 보정 정보는, 상기 제1 선형 영역의 복수의 위치에 대응하는 복수의 값을 각각 포함하고,
    상기 유지부에 의해 상기 기판이 유지된 상태로 상기 기판의 상기 일면에 상기 제1 방향과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 제2 선형 영역이 정의됨과 함께, 상기 제2 선형 영역에 직교하는 복수의 띠형 영역이 정의되며,
    상기 화상을 취득하는 단계는,
    상기 유지부에 의해 상기 기판이 유지된 상태로, 상기 이동부에 의해 상기 촬상부와 상기 유지부가 상대적으로 이동할 때에 상기 라인 센서로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 상기 기판의 상기 일면의 화상을 나타내는 면형 데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 취득된 화상을 보정하는 단계는,
    생성된 면형 데이터로부터, 상기 일면의 상기 복수의 띠형 영역의 화상을 나타내는 복수의 띠형 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 보정 정보에 의거하여 각 띠형 데이터를 보정함으로써 상기 일면의 각 위치의 화상을 나타내는 값을 포함하는 판정 화상 데이터를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 판정하는 단계는, 상기 판정 화상 데이터에 의거하여 상기 기판의 표면 상태의 결함의 유무를 판정하는 것을 포함하는, 기판 검사 방법.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 보정 정보의 복수의 값은, 상기 기판이 상기 제2의 방향으로 유지될 때의 상기 제1 선형 영역의 상기 제1 방향에 있어서의 복수의 위치에 대응지어지며,
    상기 판정 화상 데이터를 산출하는 단계는, 각 띠형 영역의 복수의 부분의 각각에 대해서, 당해 부분의 화상을 나타내는 띠형 데이터의 값에, 당해 부분의 상기 제1 방향의 위치에 대응하는 차분 정보의 값을 가산함으로써 각 띠형 데이터를 보정하는 것을 포함하는, 기판 검사 방법.
16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 선형 데이터와 상기 제2 선형 데이터의 차분을 나타내는 정보를 상기 보정 정보로서 산출하는 단계는, 상기 제1 선형 영역의 복수의 위치의 각각에 대응하는 상기 제1 선형 데이터의 값과 상기 제2 선형 데이터의 값의 차분을 산출하고, 상기 제1 선형 영역의 상기 복수의 위치에 대응하여 산출된 복수의 차분의 값에 대해서 중회귀 분석에 의해 상기 보정 정보를 산출하는 것을 포함하는, 기판 검사 방법.
    
    

Images