KR20160063273A

KR20160063273A - 측정 처리 장치, 기판 처리 시스템, 측정용 지그, 측정 처리 방법, 및 그 기억 매체

Info

Publication number: KR20160063273A
Application number: KR1020150165617A
Authority: KR
Inventors: 요시후미 아마노; 유키 이토; 에이치로 오카모토; 가즈야 이와나가; 료지 이케베
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2016-06-03
Also published as: US10713772B2; KR102515301B1; CN105632976B; TW201635240A; US20160148366A1; CN105632976A; JP6254929B2; JP2016100565A; TWI616847B

Abstract

본 발명은 시스템의 대형화를 초래하지 않고 단시간에 기판의 막 제거의 상태와 포위 부재의 유지 상태를 확인할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
포위 부재(302)의 상방에 설치되며, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 웨이퍼(W) 및 포위 부재(302)를 제1∼제3 카메라(601∼603)에 의해 촬상하고, 측정 처리 장치(800)에 있어서, 이들 카메라에 의해 얻어진 촬상 화상을 처리함으로써, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리단과 포위 부재(302) 사이의 간극폭을 측정한다.

Description

측정 처리 장치, 기판 처리 시스템, 측정용 지그, 측정 처리 방법, 및 그 기억 매체{MEASUREMENT PROCESSING DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, MEASUREMENT JIG, MEASUREMENT PROCESSING METHOD, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 기판을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

매엽식의 기판 처리 장치를 구비한 기판 처리 시스템이 알려져 있다. 이러한 종류의 시스템으로서, 기판의 표면에 막이 형성된 기판을 유지하여 연직축 주위로 회전시키고, 노즐로부터 기판의 둘레 가장자리부에 처리액을 공급하여, 둘레 가장자리부의 막을 제거하는 기능을 구비하는 기판 처리 장치(이후, 제1 기판 처리 장치라고 함)를 구비하는 것이 있다. 특허문헌 1에서는, 기판 처리 시스템 내에 촬상 기구를 설치하여 제1 기판 처리 장치에 의해 처리된 기판의 둘레 가장자리부를 촬상하고, 촬상된 화상에 기초하여, 둘레 가장자리부의 막이 적절히 제거되어 있는지를 판단하도록 하고 있다. 한편, 제1 기판 처리 장치와는 별도로, 기판의 둘레 가장자리를 하방으로부터 유지하며 기판의 전체 둘레를 둘러싸는 포위 부재를 갖고, 포위 부재에 유지된 기판을 처리하는 기판 처리 장치(이후, 제2 기판 처리 장치라고 함)도 알려져 있다(특허문헌 2).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2013-168429호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 제5372836호 공보

예컨대, 기판 처리 시스템이 제1 기판 처리 장치와 제2 기판 처리 장치의 양방을 구비하고 있는 경우, 제1 기판 처리 장치의 확인용의 촬상 기구와는 별도로, 제2 기판 처리 장치에 있어서 기판이 포위 부재에 정확히 유지되어 있는지를 확인하기 위한 촬상 기구도 필요해진다. 2개의 촬상 기구를 개별적으로 설치하여 확인 작업을 행하도록 하면, 시스템의 대형화를 초래하고, 또한 확인 작업에 긴 시간을 필요로 할 우려가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시스템의 대형화를 초래하지 않고 단시간에 기판의 막 제거의 상태와 포위 부재의 유지 상태를 확인할 수 있도록 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 측정 처리 장치는, 기판을 둘러싸는 포위 부재의 상방에 설치되고, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판 및 상기 포위 부재를 촬상하는 촬상 장치에 의해 얻어진 촬상 화상을 처리함으로써, 상기 기판의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 상기 기판의 둘레 가장자리단과 상기 포위 부재 사이의 간극폭을 측정한다.

또한, 본 발명의 기판 처리 시스템은, 기판을 둘러싸는 포위 부재를 갖고, 상기 포위 부재에 유지된 기판을 처리하는 제1 기판 처리 장치와, 상기 포위 부재의 상방에 설치되어, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판 및 상기 포위 부재를 촬상하는 촬상 장치와, 상기 촬상 장치에 의해 얻어진 촬상 화상을 처리함으로써, 상기 기판의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 상기 기판의 둘레 가장자리단과 상기 포위 부재 사이의 간극폭을 측정하는 측정 처리 장치를 구비한다.

또한, 본 발명의 측정용 지그는, 본 발명의 기판을 둘러싸는 포위 부재를 구비하는 기판 처리 장치에 이용되는 측정용 지그로서, 상기 기판 처리 장치에 대한 설치면을 갖는 설치대와, 상기 설치대에 고정된 촬상 장치를 구비하고, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판이 상기 포위 부재에 유지되며, 상기 기판 처리 장치에 상기 설치대가 고정되어 있는 상태에 있어서, 상기 촬상 장치가, 상기 기판의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 상기 기판의 둘레 가장자리단과 상기 포위 부재 사이의 간극폭을 측정할 수 있는 화상을 촬상 가능하다.

또한, 본 발명의 측정 처리 방법은, 기판을 둘러싸는 포위 부재의 상방으로부터, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판 및 상기 포위 부재를 촬상하는 촬상 공정과, 상기 촬상 공정에서 얻어진 촬상 화상을 처리함으로써, 상기 기판의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 상기 기판의 둘레 가장자리단과 상기 포위 부재 사이의 간극폭을 측정하는 측정 처리 공정을 구비한다.

또한, 본 발명의 기억 매체는, 상기 측정 처리 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기억한다.

본 발명에 따르면, 시스템의 대형화를 초래하지 않고 단시간에 기판의 막 제거의 상태와 포위 부재의 유지 상태를 확인할 수 있다.

도 1은 기판 처리 시스템(100)의 개략 구성을 도시한 평면도이다.
도 2는 기판 처리 장치(110)의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 기판 처리 장치(111)의 구성을 도시한 개략 단면도이다.
도 4는 기판 처리 장치(111)를 상방에서 본 사시도이다.
도 5는 지지핀(312) 주변의 확대도이다.
도 6은 제1 실시형태에서의 측정용 지그(600)의 형상을 도시한 도면이다.
도 7은 측정용 지그(600)를 기판 처리 장치(111)에 설치한 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 실시형태에서의 측정 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 제1 카메라(601), 기판 처리 장치(111), 및 웨이퍼(W)의 배치 관계를 도시한 도면이다.
도 10은 확인용 화면, 및 확인용 화면 상의 촬상 화상과 웨이퍼(W)의 촬상 위치와의 대응 관계를 도시한 도면이다.
도 11은 제1 실시형태에서의 커트폭 및 간극폭의 측정 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 12는 제2 촬상 조건에 의해 촬상된 제2 촬상 화상의 모식도이다.
도 13은 제1 촬상 조건에 의해 촬상된 제1 촬상 화상의 모식도이다.
도 14는 제2 실시형태에서의 측정용 지그(1400)의 형상을 도시한 도면이다.
도 15는 제2 실시형태에서의 커트폭 및 간극폭의 측정 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

(제1 실시형태)

이하, 도 1 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

<기판 처리 시스템>

본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템에 의해 처리되는 웨이퍼(W)(기판)에는, 소정의 도포 처리에 의해 예컨대 메탈 단층막(TiN, Al, W)이 형성되어 있다. 이후, 본 실시형태에서는 이 막을 "처리막"이라고 기재한다. 이 처리막은, 웨이퍼(W)의 상면에 형성되어 있다. 여기서 기판 처리 시스템은, 처리액을 웨이퍼(W)에 대해 공급함으로써 하면 전면(全面)의 막을 제거하는 기능을 갖는 제1 기판 처리 장치와, 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 처리막 중 웨이퍼(W)의 상면의 둘레 가장자리부에 위치하는 막을 제거하는 기능을 갖는 제2 기판 처리 장치를 구비하고 있다. 먼저 도 1을 참조하여, 이러한 기능을 구비하는 기판 처리 시스템(100)에 대해 설명한다.

한편, 웨이퍼(W)의 상면 또는 하면이란, 웨이퍼(W)가 후술하는 기판 유지부에 의해 수평으로 유지되어 있을 때에 위 또는 아래를 향하고 있는 면이다. 또한 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부란, 웨이퍼(W)의 측단부 근방의 영역으로서, 반도체 장치의 회로 패턴이 형성되지 않는 영역을 말한다.

도 1은 기판 처리 시스템(100)의 개략 구성을 도시한 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 시스템(100)은, 복수의 웨이퍼(W)를 수용하는 웨이퍼 캐리어(C)가 설치되고, 웨이퍼(W)의 반입·반출을 행하는 반입 반출 스테이션(100A)과, 웨이퍼(W)의 액 처리를 행하기 위한 처리 스테이션(100B)을 구비하고 있다. 반입 반출 스테이션(100A) 및 처리 스테이션(100B)은 인접하여 설치되어 있다.

반입 반출 스테이션(100A)은, 캐리어 배치부(101), 반송부(102), 전달부(103) 및 케이스(104)를 갖고 있다. 캐리어 배치부(101)에는, 복수의 웨이퍼(W)를 수평 상태로 수용하는 웨이퍼 캐리어(C)가 배치되어 있다. 반송부(102)에 있어서, 웨이퍼(W)의 반송이 행해지고, 전달부(103)에 있어서, 웨이퍼(W)의 전달이 행해진다. 반송부(102) 및 전달부(103)는 케이스(104)에 수용되어 있다.

반송부(102)는, 반송 기구(105)를 갖고 있다. 반송 기구(105)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 아암(106)과, 웨이퍼 유지 아암(106)을 전후로 이동시키는 기구를 갖고 있다. 또한 반송 기구(105)는, 도시는 하지 않으나, 웨이퍼 캐리어(C)가 배열된 X방향으로 연장되는 수평 가이드(107)를 따라 웨이퍼 유지 아암(106)을 이동시키는 기구와, 수직 방향으로 설치된 수직 가이드를 따라 웨이퍼 유지 아암(106)을 이동시키는 기구와, 수평면 내에서 웨이퍼 유지 아암(106)을 회전시키는 기구를 더 갖고 있다. 반송 기구(105)에 의해, 웨이퍼 캐리어(C)와 전달부(103) 사이에서 웨이퍼(W)가 반송된다.

전달부(103)는, 웨이퍼(W)가 배치되는 배치부를 복수 구비한 전달 선반(108)을 갖고 있다. 전달부(103)는, 이 전달 선반(108)을 통해 처리 스테이션(100B)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록 구성되어 있다.

처리 스테이션(100B)은, 케이스(109)와, 케이스(109) 내에 수용된 복수의 기판 처리 장치(110)(제2 기판 처리 장치) 및 기판 처리 장치(111)(제1 기판 처리 장치)와, 반송실(112)과, 반송실(112) 내에 설치된 반송 기구(113)를 구비하고 있다. 복수의 기판 처리 장치(110) 및 기판 처리 장치(111)의 하방에는, 각 기판 처리 장치(110) 및 기판 처리 장치(111)에 액이나 가스를 공급하기 위한 기구가 수용되어 있어도 좋다. 본 실시형태에서는, 도 1에서의 각 기판 처리 장치(110) 및 기판 처리 장치(111)가 존재하는 직사각형의 폐공간을 "처리실"이라고 기재한다.

반송 기구(113)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 아암(114)과, 웨이퍼 유지 아암(114)을 전후로 이동시키는 기구를 갖고 있다. 또한 반송 기구(113)는, 도시는 하지 않으나, 반송실(112)에 설치된 수평 가이드(115)를 따라 웨이퍼 유지 아암(114)을 Y방향으로 이동시키는 기구와, 수직 방향으로 설치된 수직 가이드를 따라 웨이퍼 유지 아암(114)을 이동시키는 기구와, 수평면 내에서 웨이퍼 유지 아암(114)을 회전시키는 기구를 더 갖고 있다. 반송 기구(113)에 의해, 각 기판 처리 장치(110) 및 기판 처리 장치(111)에 대한 웨이퍼(W)의 반입 및 반출이 실시된다.

기판 처리 시스템(100)에는, 시스템 제어부(116)와 조작 패널(117)이 설치되어 있다. 시스템 제어부(116)는, 도시하지 않은 내장의 기억 장치에 기억된 제어 프로그램에 기초하여, 기판 처리 시스템(100) 전체의 제어를 행하는 기능을 갖고 있다. 또한, 조작 패널(117)은, 기판 처리 시스템(100)의 사용자가 각종 조작 명령을 입력하기 위한 터치 패널 방식의 조작 장치이다. 기판 처리 장치(111)에는, 메인터넌스 패널(118)(개폐식 패널)이 설치되어 있으며, 처리실 내에서의 작업이나 확인 등을 할 때에 이용되는 개폐식의 패널이다. 도 1에서는, 하나의 기판 처리 장치(111)가 메인터넌스 패널(118)을 구비하는 것으로서 도시하고 있으나, 본 실시형태에서는, 도시하고 있는 12개 모든 기판 처리 장치(110) 및 기판 처리 장치(111)가 메인터넌스 패널(118)을 구비하고 있는 것으로 한다.

기판 처리 장치(110)의 개략 구성에 대해, 도 2를 이용하여 설명한다. 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(110)는, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 접촉하지 않고 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하는 기판 유지부(201)와, 기판 유지부(201)의 하측에 접속되며, 기판 유지부(201)를 회전시키는 회전 구동부(202)를 구비하고 있다. 또한, 링 형상의 부재이며, 기판 유지부(201) 및 웨이퍼(W)의 측단부를 측방으로부터 둘러싸는 컵체(203)를 구비하고 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 컵체(203)의 내부에는, 상방을 향해 개구되며, 원주 방향을 따라 연장되는 홈부(204)가 형성되어, 액 처리 동안에 발생하는 기체나 웨이퍼(W) 주변으로 보내지는 기체를 외부로 배출한다. 컵체(203)는, 홈부(204)의 상부에 있어서 외방으로 연장되는 플랜지부(205)와, 플랜지부(205)의 상방에 있어서 연장되는 커버부(206)를 갖고 있다. 이 중 플랜지부(205)는, 웨이퍼(W)로부터 비산된 액이나 웨이퍼(W) 주변으로부터의 기체 흐름을 컵체(203)의 내부로 유도하도록 구성되어 있다. 또한 커버부(206)는, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 비산된 액을 그 내면으로 받아내어, 홈부(204)로 유도하도록 구성되어 있다.

웨이퍼(W)에 대해 상방으로부터 처리를 실시하기 위한 각 구성 요소의 구조에 대해 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 약액 노즐(207)은, 약액 공급부(208)로부터 공급되는 플루오르화수소산(HF)이나 질산(HNO₃) 등의 약액을 공급하는 노즐이다. 린스 노즐(209)은, 린스 처리액 공급부(210)로부터 공급되는 DIW 등의 린스 처리액을 공급한다. 한편, 웨이퍼(W)에 대해 하방으로부터 처리를 실시하기 위한 노즐이나 공급부 등을 구비하고 있어도 좋다.

다음으로, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(111)에 대해 설명한다. 도 3은 기판 처리 장치(111)의 구성을 도시한 개략 단면도이고, 도 4는 상방에서 본 그 사시도이다. 도 5는 후술하는 지지핀 주변의 확대도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(111)는, 회전 플레이트(301), 포위 부재(302), 회전컵(303), 회전 구동부(304), 기판 승강 부재(305), 처리액 공급 기구(306), 및 배기·배액부(컵)(307)를 갖는다.

회전 플레이트(301)는, 도 4에도 도시한 바와 같이, 베이스 플레이트(310) 및 회전축(311)을 갖는다. 베이스 플레이트(310)는, 수평으로 설치되고, 중앙에 원형의 구멍(310a)을 갖는다. 회전축(311)은, 베이스 플레이트(310)로부터 하방을 향해 연장되도록 설치되어 있고, 중심에 구멍(311a)이 형성된 원통형의 형상을 갖는다.

포위 부재(302)는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 외방(外方)에 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸도록 설치되어 있다. 또한, 포위 부재(302)는, 회전 가능하게 설치되어 있고, 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하는 것이다. 포위 부재(302)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 처리한 처리액을 배액컵(307)으로 유도한다. 또한, 포위 부재(302)는, 지지핀(312)을 갖는다. 지지핀(312)은, 포위 부재(302)의 하단으로부터 둘레 가장자리 내방(內方)으로 돌출되어 설치되어 있다. 지지핀(312)은, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부가 배치되는 것이다. 그리고, 지지핀(312)은, 지지핀(312)에 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부가 배치됨으로써, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 하방으로부터 지지하는 것이다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 지지핀(312)은, 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 따라, 대략 등간격으로 복수(본 실시형태에서는 12개) 설치되어 있다. 또한, 본 발명의 실시형태에서는, 지지핀(312)이 포위 부재(302) 내에 제공되고 있다. 그러나, 이를 대신하여, 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하기 위해 베이스 플레이트(310)에 지지핀이 제공될 수도 있다.

회전컵(303)은, 웨이퍼(W)의 하면측에 공급되어, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 외주측으로 비산되는 처리액이, 되튀겨져 다시 웨이퍼(W)로 되돌아가는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 외주측으로 비산되는 처리액이, 웨이퍼(W)의 상면측으로 돌아 들어가지 않도록 하기 위한 것이기도 하다.

도 5에 도시한 바와 같이, 베이스 플레이트(310), 포위 부재(302) 및 회전컵(303)은, 각각을 관통하도록 형성된 구멍(313)에 체결 부재(314)를 끼워 넣음으로써, 체결되어 있다. 이에 의해, 베이스 플레이트(310), 포위 부재(302) 및 회전컵(303)은, 일체로서 회전 가능하게 설치되어 있다.

도 3에 있어서, 회전 구동부(304)는, 풀리(316), 구동 벨트(315) 및 모터(317)를 갖는다. 풀리(316)는, 회전축(311)의 하방측에서의 둘레 가장자리 외방에 배치되어 있다. 구동 벨트(315)는, 풀리(316)에 감겨져 있다. 모터(317)는, 구동 벨트(315)에 연결되어 있고, 구동 벨트(315)에 회전 구동력을 전달함으로써, 풀리(316)를 통해 회전축(311)을 회전시킨다. 즉, 회전 구동부(304)는, 회전축(311)을 회전시킴으로써, 베이스 플레이트(310), 포위 부재(302) 및 회전컵(303)을 회전시킨다. 한편, 회전축(311)의 둘레 가장자리 외방에는 베어링(318)이 배치되어 있다.

기판 승강 부재(305)는, 베이스 플레이트(310)의 구멍(310a) 및 회전축(311)의 구멍(311a) 내에 승강 가능하게 설치되어 있고, 리프트핀 플레이트(319) 및 리프트축(320)을 갖는다. 리프트핀 플레이트(319)는, 둘레 가장자리에 복수 예컨대 3개의 리프트핀(319a)을 갖고 있다. 리프트축(320)은, 리프트핀 플레이트(319)로부터 하방으로 연장되어 있다. 리프트핀 플레이트(319) 및 리프트축(320)은, 중심에 처리액 공급 기구(306)가 설치되어 있다. 또한, 리프트축(320)의 하단에는 실린더 기구(320a)가 접속되어 있고, 이 실린더 기구(320a)에 의해 기판 승강 부재(305)를 승강시킴으로써, 웨이퍼(W)를 승강시켜 웨이퍼(W)의 로딩 및 언로딩이 행해진다.

처리액 공급 기구(306)는, 처리액 공급관(321)을 갖는다. 처리액 공급관(321)은, 리프트핀 플레이트(319) 및 리프트축(320)의 내부(중공 공간 내)에, 상하 방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 처리액 공급관(321)은, 처리액 배관군(322)의 각 배관으로부터 공급된 처리액을 웨이퍼(W)의 하면측까지 유도한다. 즉, 처리액 공급관(321)은, 웨이퍼(W)의 하면에 처리액을 공급한다. 처리액 공급관(321)은, 리프트핀 플레이트(319)의 상면에 형성된 처리액 공급구(321a)와 연통(連通)되어 있다.

배기·배액부(컵)(307)는, 배액컵(323), 배액관(324), 배기컵(325) 및 배기관(326)을 갖는다. 또한, 배기·배액부(컵)(307)는, 상면에 개구가 형성되어 있다. 배기·배액부(컵)(307)는, 주로 회전 플레이트(301)와 회전컵(303)으로 둘러싸인 공간으로부터 배출되는 기체 및 액체를 회수하기 위한 것이다.

배액컵(323)은, 회전컵(303)에 의해 유도된 처리액을 받는다. 배액관(324)은, 배액컵(323)의 바닥부의 최외측 부분에 접속되어 있고, 배액컵(323)에 의해 받아낸 처리액을 도시하지 않은 배액 배관군 중 어느 하나의 배관을 통해 배출한다. 배기컵(325)은, 배액컵(323)의 외방 또는 하방에 있어서, 배액컵(323)과 연통되도록 설치되어 있다. 도 3에서는, 배기컵(325)이 배액컵(323)의 둘레 가장자리 내방 및 하방에 있어서, 배액컵(323)과 연통되도록 설치되어 있는 예를 나타낸다. 배기관(326)은, 배기컵(325)의 바닥부의 최외측 부분에 접속되어 있고, 배기컵(325) 내의 질소 가스 등의 기체를 도시하지 않은 배기 배관군 중 어느 하나의 배관을 통해 배기한다.

<측정용 지그>

본 실시형태에서 사용되는 측정용 지그의 형상에 대해, 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6의 (a)는 측정용 지그(600)를 상방에서 본 경우의 사시도이다. 도 6의 (b)는 측정용 지그(600)를 하방에서 본 경우의 사시도이다.

도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 측정용 지그(600)는, 제1 카메라(601), 제2 카메라(602), 제3 카메라(603)를 구비하고 있다. 제1∼제3 카메라(601∼603)는, 모두 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 촬상하기 위한 것이다.

설치대(604)는, 표면(604a) 및 이면(604b)을 갖는 반원형의 부재이다. 표면(604a)의 상방에는, 접속부 등을 통해 제1∼제3 카메라(601∼603)가 고정되어 있다. 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 이면(604b)은, 기판 처리 장치(111)의 배기·배액부(컵)(307)의 상면에 설치하기 위한 설치면으로 되어 있다.

제1 지지 부재(605)는, 제1 카메라(601)를, 그 상면에 탑재함으로써 지지하고 있고, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 카메라의 촬상 센서나 라이트에 상당하는 위치에 개구(605a)를 갖고 있다.

제1 접속 부재(606)는, 제1 지지 부재(605)와 설치대(604)를 접속하기 위한 것이며, 후술하는 바와 같이, 설치 후에 있어서도 웨이퍼(W)를 반입 및 반출할 수 있도록, 설치대(604)의 상면으로부터 제1 지지 부재(605)의 이면까지 소정의 높이(H1)의 간격[도 7의 (b) 참조]을 갖도록 하고 있다. 제2 카메라(602) 및 제3 카메라(603)에 대해서도, 각각 마찬가지로, 제2 지지 부재(607)와 제2 접속 부재(608), 제3 지지 부재(609)와 제3 접속 부재(610), 개구(607a)와 개구(609a)를 구비하고 있다.

제1∼제3 카메라(601∼603)는, 외부로부터 촬상 동작의 제어 신호를 수신하기 위해서나 촬상한 화상을 외부에 송신하기 위한 제1∼제3 케이블(611∼613)을 구비하고 있다. 도 6에서는 생략하고 있으나, 이들 케이블은 후술하는 측정 처리 장치(800)에 접속되어 있다.

측정용 지그(600)를 기판 처리 장치(111)에 설치한 상태에 대해, 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7의 (a)는 기판 처리 장치(111)에 설치한 상태를 상방에서 본 평면도이고, 도 7의 (b)는 옆에서 본 측면도이다.

도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 측정용 지그(600)가 올바르게 설치된 경우, 제1∼제3 카메라(601∼603)는, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 방향을 따라 배치되어 있고, 또한, 기판 처리 장치(111)의 배기·배액부(컵)(307)의 내측 둘레단의 상방에 위치하도록 되어 있다. 여기서, 배기·배액부(컵)(307)의 내측 둘레단보다, 포위 부재(302)의 내측 가장자리 단부 쪽이, 내측에 대해 약간 돌출되어 있다. 따라서, 도면에는 나타나 있지 않으나, 지지핀(312)만이 아니라, 포위 부재(302)의 내측 가장자리 단부도, 상방으로부터 촬상 가능하게 되어 있다.

도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 측정용 지그(600)는, 기판 처리 장치(111)의 배기·배액부(컵)(307)의 상면에 설치되어 있다. 배기·배액부(컵)(307)의 상면으로부터 웨이퍼(W)의 상면까지의 거리도 결정되어 있기 때문에, 각 카메라의 촬상 센서로부터 웨이퍼(W)까지의 거리는 일정해진다.

측정용 지그(600)의 설치시에는, 시스템의 사용자가 도시하지 않은 부착용 공구를 이용하여, 측정 중에 있어서도 배기·배액부(컵)(307)의 상면으로부터 움직이지 않도록 고정한다.

<측정 처리 시스템>

본 실시형태에서의 측정 시스템의 전체 구성에 대해, 도 8을 이용하여 설명한다. 본 시스템은, 측정용 지그(600), 측정 처리 장치(800), 정보 처리 장치(801)로 구성되어 있다.

측정 처리 장치(800)는, 측정용 지그(600)에 의해 얻어진 촬상 화상을 처리하여, 후술하는 커트폭이나 간극폭을 측정 등 하기 위한 장치이다. 측정 처리 장치(800)는, 그 케이스 내에, CPU(802), 기억부(803), 조작부(804), I/F부(805), I/F부(806)를 갖는다.

CPU(802)는, 측정 처리 장치(800)의 각 블록을 제어하고, 측정용 지그(600)의 각 카메라(601∼603)의 동작을 제어한다. 또한, 후술하는 측정 처리 프로그램을 실행함으로써, 커트폭이나 간극폭의 산출이나 확인용 화면의 생성을 행한다.

기억부(803)는, CPU(802)가 실행하는 후술하는 측정 처리 프로그램을 기억한다. 또한, 각 카메라(601∼603)로부터 수신한 촬상 화상을 일시적으로 기억하고, CPU(802)가 산출한 측정 결과를 기억한다. 조작부(804)는, 사용자가 후술하는 확인용 화면에 대한 선택 동작이나, 측정 처리의 실행 지시 등을 입력하기 위해서 이용된다.

I/F(인터페이스)부(805)는, 각 카메라(601∼603)의 케이블(611∼613)과의 접속부이며, CPU(802)가 생성한 제어 신호를 각 카메라에 대해 송신하고, 각 카메라의 촬상 화상을 수신하여, 기억부(803)에 전송한다.

I/F(인터페이스)부(806)는, 정보 처리 장치(801)와 USB 케이블 등을 통해 접속하는 접속부이며, 기억부(803)에 기억된 측정 결과나 촬상 화상을 정보 처리 장치(801)에 대해 송신한다. 또한, CPU(802)가 생성한 확인용 화면을 송신한다. 또한, 도시하고 있지 않으나, I/F(인터페이스)부(806)는, 기판 처리 시스템(100)의 시스템 제어부(116)와의 사이에서 통신하기 위해서도 이용된다.

정보 처리 장치(801)는, 도시하지 않은 표시부와, 기억부를 구비하고 있고, 예컨대, 퍼스널 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 정보 처리 장치(801)는, 측정 처리 장치(800)로부터 I/F(인터페이스)부(806)를 통해 보내져 오는 확인용 화면을 수신하고, 이것을 표시부에 표시시킨다. 또한, 측정 처리 장치(800)로부터 보내져 온 촬상 화상이나 측정 결과를 기억부에 기억한다.

제1 카메라(601), 기판 처리 장치(111), 및 웨이퍼(W)의 배치 관계를, 도 9를 이용하여 설명한다. 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 둘레 가장자리부에 라운드를 가지며, 상면에는 처리막이 형성되고, 그 둘레 가장자리부의 처리막만이 제거(커트)되어 있다. 한편, 웨이퍼(W)의 직경은 300 ㎜이며, 원주 방향에 대해 오차는 없는 것으로 한다. 또한, 이 웨이퍼(W)의 하면의 둘레 가장자리부가, 포위 부재(302)에 설치된 지지핀(312)에 의해 하방으로부터 유지되어 있다. 도 9는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부 중, 지지핀(312)에 의해 지지되어 있지 않은 위치의 단면도를 나타낸 것이다. 따라서, 웨이퍼(W)와 포위 부재(302) 사이에는 간극이 존재한다.

측정용 지그(600)가 적절히 설치된 경우, 제1 카메라(601)의 가로 방향의 촬상 화각(畵角; angle of view)은, 내측단(좌측단)이 웨이퍼(W)의 처리막 상에 있고, 외측단(우측단)이 포위 부재(302) 상에 있다. 따라서, 카메라(601)에 의한 촬상 화상에는, 화각 내측단(좌측단)으로부터 순서대로, 처리막 영역(901), 커트면 영역(902), 라운드 영역(903), 간극 영역(904), 포위 부재 영역(905)이 존재하게 된다. 여기서, 처리막 영역(901)은, 형성된 처리막이 에칭에 의해 제거되지 않고 그대로 남아 있는 영역이다. 커트면 영역(902)은, 형성된 처리막이 제거된 영역 중, 웨이퍼(W)의 둘레단에 형성되어 있는 라운드를 포함하지 않는 평면의 영역이다. 라운드 영역(903)은, 처리막이 제거되었거나 또는 처음부터 처리막이 형성되어 있지 않은 라운드의 영역이다. 간극 영역(904)은, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리단과 포위 부재(302) 사이에 형성된 영역이다. 포위 부재 영역(905)은, 포위 부재(302)가 존재하는 영역이다. 그리고, 커트폭은, 웨이퍼(W)의 둘레단부에 있어서 처리막의 둘레 가장자리단과 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리단 사이에 커트면 영역(902)과 라운드 영역(903)으로 형성되는 처리막이 존재하지 않는 영역(처리막이 제거되었거나 또는 처음부터 처리막이 형성되어 있지 않은 영역)의 폭이다. 또한, 간극폭은, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리단과 포위 부재 사이에 형성되는 간극 영역(904)의 폭이다. 한편, 커트면 영역(902)의 폭을 커트면폭이라고 하고, 라운드 영역(903)의 폭을 라운드폭이라고 한다.

제1 카메라(601)는, 도 6에 도시한 개구(605a)에 대응하는 위치에, 촬상 센서(906)와, 라이트(907)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 촬상 센서(906)는, 1600화소×1200라인으로 이루어지는 약 200만 화소의 유효 화소 영역을 구비한 CCD 센서이며, 수광 레벨에 따라 휘도 신호에 대응하는 신호만 생성한다. 촬상 센서(906)의 표면 전방에는 도시하지 않은 초점 조정 기구와 노출 조정 기구가 구비되어 있다. 라이트(907)는, 웨이퍼(W)에 대해 백색광을 조사하는 것이며, 화살표로 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 평면에 대해 수직 방향으로 강한 지향성을 갖고 있다. 촬상 제어부(908)는, 촬상 센서(906)와 라이트(907)를 제어하여, 상기 화각으로 이루어지는 피사체를 촬상하여, 1600화소×1200라인의 화소수를 갖는 8 bit의 휘도 신호로 이루어지는 촬상 화상을 생성한다.

후술하는 바와 같이, 제1 카메라(601)의 주된 목적은, 처리막 경계(909), 커트면 경계(910), 웨이퍼 둘레 가장자리단(911), 포위 부재 경계(912)를 정확히 촬상하는 것이다. 그 때문에, 촬상 제어부(908)는, 케이블(611)을 통해 측정 처리 장치(800)로부터 수신한 제어 신호에 기초하여 촬상 조건을 변경하여 촬상시킬 수 있다. 한편, 제2 카메라, 제3 카메라도 동일한 구성을 구비하고 있다.

정보 처리 장치(801)의 표시부에 출력되는 확인용 화면, 및 확인용 화면 상의 촬상 화상과 웨이퍼(W)의 촬상 위치와의 대응 관계에 대해, 도 10을 이용하여 설명한다.

도 10의 (a)는 정보 처리 장치(801)에 표시되는 확인용 화면(1000)을 도시한 도면이다. 도 10의 (b)는 제1∼제3 카메라(601∼603)의 촬상 화각 및 확인용 화면(1000) 상에서의 표시 영역을 도시한 도면이다.

도 10의 (b)에 있어서, 제1 카메라(601)의 촬상 화각이 1001이고, 제2 카메라(602)의 촬상 화각이 1002이며, 제3 카메라(603)의 촬상 화각이 1003이다.

측정 처리 장치(800)가, 커트폭 및 간극폭의 측정에 이용하는 것은, 이들 화각 전체의 촬상 화상이 아니라, 그 중의 일부가 잘라내어진 화상이다. 제1 카메라(601)를 예로 하면, 화각(1001) 중, 웨이퍼(W)의 경계를 따라 위치 조정된, 1001a, 1001b, 1001c, 1001d, 및 1001e의 5개의 영역의 잘라내어진 촬상 화상을 측정에 이용한다. 잘라내어진 촬상 화상의 사이즈는, 예컨대, 320×240화소이다. 제2 카메라(602) 및 제3 카메라(603)에서도 동일한 화상을 이용한다.

또한, 본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 각각의 촬상 화각(1001∼1003)에 대해, 제1 촬상 조건 및 제2 촬상 조건으로, 각각 2개의 촬상 화상을 취득한다.

도 10의 (a)에 있어서, 표시 윈도우(1004)는, 제1 촬상 조건으로 얻어진 촬상 화상으로서, 5개의 영역(1001a∼1001e) 중 어느 하나로부터 잘라낸 촬상 화상(화상 1)을 표시하기 위한 영역이다. 마찬가지로, 표시 윈도우(1005)는, 제2 촬상 조건으로 얻어진, 잘라내어진 촬상 화상(화상 2)을 표시하기 위한 영역이다. 5개의 영역(1001a∼1001e) 중 어떤 영역의 잘라낸 촬상 화상을 표시할지는, 사용자가 조작부(804)가 구비하는 예컨대 마우스를 사용하여, 커서에 의해 표시 윈도우 상을 클릭함으로써 순차 전환할 수 있다.

조작 영역(1006)은, 어떤 카메라의 화상을 표시 윈도우(1004)에 표시시킬지를 선택하기 위해서 아이콘(1007∼1009)을 배치하고 있다. 사용자는, 조작부(804)의 마우스를 사용하여, 커서를 이동시켜 어느 하나의 아이콘을 클릭하여 선택하면, 선택한 아이콘에 대응하는 카메라의 잘라내어진 촬상 화상이 표시 윈도우(1004)에 표시된다. 조작 영역(1010) 및 아이콘(1011∼1013)도 동일한 기능을 갖고 있으며, 선택 결과가 표시 윈도우(1005)에 반영된다.

측정 처리 장치(800)가 커트폭이나 간극폭을 산정하고 있지 않은 동안에도, 각 카메라(601∼603)는 동작하고 있으며, 예컨대 5프레임/초의 빈도로 촬상을 행하여, 촬상 화상을 측정 처리 장치(800)에 송신하고 있다. 측정 처리 장치(800)는, 수신한 촬상 화상을 기초로 확인용 화면(1000)을 갱신하여 정보 처리 장치(801)에 송신하고 있기 때문에, 사용자는, 현재의 웨이퍼(W)의 촬상 상황을 실시간으로 눈으로 보아 확인할 수 있도록 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 측정 동작을 개시하는 타이밍은, 조작부(804)가 구비하는 개시 버튼에 의해 결정되지만, 확인용 화면(1000) 상에 개시 버튼을 표시시키고, 이것을 클릭하면 개시하는 것과 같은 사양으로 해도 좋다.

<측정 동작>

다음으로, 본 실시형태의 각 장치가 제휴하여 행하는 커트폭 및 간극폭의 측정 동작에 대해, 도 11의 플로우차트를 이용하여 설명한다. 본 플로우차트에서의 측정 동작은, 측정 처리 장치(800)의 CPU(802)가 기억부(803)에 기억된 측정 처리 프로그램을 실행함으로써 달성된다.

본 플로우차트에 나타낸 측정 동작을 개시하기 전에, 기판 처리 시스템(100)은 메인터넌스 모드로 이행하여, 측정을 위한 준비를 행한다. 메인터넌스 모드에서는, 각 기판 처리 장치(110) 및 기판 처리 장치(111)는, 통상의 레시피에 따른 웨이퍼(W)에 대한 처리는 행하지 않는다. 한편, 웨이퍼(W)를 각 장치 내에서 이동 및 유지시키는 동작이나, 기판 처리 시스템(100) 내에서 이동시키는 동작은 자동 또는 수동으로 행할 수 있도록 되어 있다.

기판 처리 시스템(100)의 사용자는, 조작 패널(117)을 조작함으로써 시스템을 메인터넌스 모드로 변경한다. 그리고, 기판 처리 장치(111)의 메인터넌스 패널(118)을 개방하여, 측정용 지그(600)를, 처리실 내의 기판 처리 장치(111)에 도 7에 나타낸 양태로 설치한다. 여기서 사용자는, 도 3에 있어서 웨이퍼(W)가 놓여 있는 위치에, 도시하지 않은 스케일링 웨이퍼를 놓는다. 스케일링 웨이퍼는, 카메라에 의해 얻어진 촬상 화상의 화소수와 웨이퍼(W)가 놓이는 평면 상의 길이[㎜]와의 대응 관계를 측정하기 위한 것이다. 스케일링 웨이퍼에는 예컨대, 1 ㎜ 폭을 나타내는 눈금이나 구조 등이 부가되어 있다. 스케일링 웨이퍼가 놓인 후, 사용자가 메인터넌스 패널(118)을 폐쇄한다. 사용자는, 측정용 지그(600), 측정 처리 장치(800), 및 정보 처리 장치(801)를 각각 접속하여 기동하고, 측정 가능 상태로 함으로써 사전 준비가 종료된다. 그리고, 측정 처리 장치의 조작부(804)로부터 지시를 보냄으로써, 측정 동작이 개시된다.

먼저, 기판 처리 장치(111)의 웨이퍼(W)의 유지 위치에 놓인 스케일링 웨이퍼를 이용한 스케일링 처리를 행한다(단계 S1101). 구체적으로는, 측정 처리 장치(800)의 CPU(802)는, 측정용 지그(600)의 제1 카메라(601)를 제어하여, 기판 처리 장치(111)의 웨이퍼(W)의 유지 위치에 놓인 스케일링 웨이퍼를 촬상시킨다. 얻어진 촬상 화상은, 제1 카메라(601)로부터 케이블(611), I/F부(805)를 통해 기억부(803)에 보내져 기억된다. CPU(802)는, 촬상 화상에 있어서, 1 ㎜ 폭을 나타내는 눈금이 몇 화소에 상당하는지를 화상 해석에 의해 판정한다. 예컨대 눈금이 흑색이면, 흑색의 라인 화소의 간격을 조사함으로써 화소수를 판단할 수 있다. 여기서는, CPU(802)는, 화소수가 20이었다고 판단하고, "스케일링값"=20화소/㎜라고 하는 값을 기억부(803)에 기억해 둔다. 이상의 동작이 종료되면, 기판 처리 시스템(100)의 제어부(116)는, 리프트핀 플레이트(319)를 상승시키고, 반송 기구(113)에 의해 스케일링 웨이퍼를 기판 처리 장치(111)로부터 반출하여 소정의 보관 장소에 보관한다.

다음으로, 기판 처리 시스템(100)의 제어부(116)는, 반송 기구(113)를 제어하여, 커트폭을 측정하기 위한 대상이 되는 웨이퍼(W)를 기판 처리 장치(111)에 반입시킨다(단계 S1102). 본 실시형태에서는, 미리 웨이퍼(W)가 캐리어 배치부(101)에 배치되어 있고, 반송 기구(113)는, 먼저 전달부(103)를 통해 반입된 웨이퍼(W)를 기판 처리 장치(110)에 반입한다. 그리고, 기판 처리 장치(110)에 있어서 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 후, 반송 기구(113)는, 웨이퍼(W)를 기판 처리 장치(110)로부터 꺼내어, 기판 처리 장치(111)에 반입한다. 제어부(116)는, 사용자가 조작 패널(117)에 의해 조작한 반입 지시에 응답하여 반송 동작을 개시하지만, 측정 처리 장치(800)의 CPU(802)로부터 I/F부(806)를 통해 수취한, 단계 S1101의 종료 지시에 응답하여 동작을 개시해도 좋다. 기판 처리 장치(111)에 웨이퍼(W)가 반입된 후, 리프트핀 플레이트(319)가 상승하고, 웨이퍼(W)는 반송 기구(113)의 웨이퍼 유지 아암(114)으로부터 리프트핀 플레이트(319)의 리프트핀(319a)에 전달된다. 그리고, 리프트핀 플레이트(319)는, 수취한 웨이퍼(W)를 유지한 채로 하강하여, 지지핀(312)에 웨이퍼(W)를 전달하고, 원래의 위치로 되돌아간다. 일련의 동작이 완료되면, 리프트핀 플레이트(319)는, 도 3에 도시한 배치 상태가 되고, 제1 카메라(601), 기판 처리 장치(111), 및 웨이퍼(W)의 배치 관계는, 도 9에 도시한 상태가 된다.

웨이퍼(W)가 놓인 후, 웨이퍼(W)의 제1 촬상 조건에서의 촬상이 행해진다(단계 S1103). 여기서는, 먼저, 측정 처리 장치(800)의 CPU(802)는, 각 카메라(601∼603)에 대해, 제1 촬상 조건으로 촬상 동작을 행하도록 제어 지시를 송신한다. 제어 지시를 받은 각 카메라(601∼603)의 촬상 제어부(908)는, 수신한 제어 지시에 따라, 제1 촬상 조건으로 촬상하도록 촬상 센서(906) 및 라이트(907)를 제어하여, 촬상시킨다. 촬상 제어부(908)는, 촬상 센서(906)의 촬상에 의해 얻어진 신호를 1프레임의 휘도 신호의 촬상 화상으로 변환하여, 측정 처리 장치(800)에 대해 송신한다. 측정 처리 장치(800)에 전송된 촬상 화상은 기억부(803)에 기억된다. 여기서, 제1 촬상 조건의 내용과 실제의 촬상 화상의 상태에 대해서는 후술한다.

제1 촬상 조건에 의한 촬상 후, 계속해서 웨이퍼(W)의 제2 촬상 조건에서의 촬상이 행해진다(단계 S1104). 여기서의 동작은, 단계 S1103과 동일한 것이며, 그 제2 촬상 조건의 내용과 실제의 촬상 화상의 상태에 대해서는 후술한다.

제1 및 제2 촬상 조건에서의 촬상을 행한 후, 측정 처리 장치(800)의 CPU(802)는, 기억부(803)에 기억된 제1 촬상 조건에 의한 제1 촬상 화상과 제2 촬상 조건에 의한 제2 촬상 화상의 해석 처리를 행하고, 측정 결과로서, 커트폭 및 간극폭을 얻는다(단계 S1105). 화상 해석 처리의 상세한 것은 후술한다.

측정 처리가 종료되면, 측정 처리 장치(800)의 CPU(802)는, 측정 결과를 표시한다(단계 S1106). 본 실시형태에서는, CPU(802)는, 제1 촬상 조건에 의한 제1 촬상 화상, 제2 촬상 조건에 의한 제2 촬상 화상, 커트폭 및 간극폭의 정보를 포함하는 표시 화면을 생성하고, 생성한 표시 화면을 I/F부(806)를 통해 정보 처리 장치(801)에 송신한다. 한편, 제1 촬상 화상 및 제2 촬상 화상 자체도 함께 정보 처리 장치(801)에 송신한다. 정보 처리 장치(801)는, 수취한 표시 화면에 기초하여, 표시부에 도 10에서 나타낸 양태로 화면 표시를 행하고, 수취한 제1 촬상 화상 및 제2 촬상 화상을 도시하지 않은 기억부에 기억한다.

측정 결과를 표시하면, 리프트핀 플레이트(319)가 상승해서 웨이퍼(W)를 하면으로부터 지지하여, 웨이퍼 유지 아암(114)에 전달한다. 반송 기구(113)는 기판 처리 장치(111)로부터 웨이퍼(W)를 반출한다. 반출된 기판은, 전달부(103)를 통해, 캐리어 배치부(101)로 복귀된다(단계 S1107). 제어부(116)는, 사용자가 조작 패널(117)에 의해 조작한 반출 지시에 응답하여 본 단계의 반송 동작을 개시하지만, 사용자의 지시를 통하지 않고 자동적으로 반송 동작을 행하도록 해도 좋다. 예컨대, 측정 처리 장치(800)가 단계 S1104∼S1106 중 어느 하나를 실행한 타이밍에서 제어부(116)에 통지를 행하고, 제어부(116)가 이 통지를 받음에 따라, 단계 S1107을 실행하도록 해도 좋다.

이상이, 본 실시형태에서의 1장의 웨이퍼(W)에 대한 측정 동작이며, 캐리어 배치부(101)에 배치되어 있는 다음의 웨이퍼(W)에 대해, 동일한 동작을 반복한다.

<촬상 동작 및 화상 해석 처리>

다음으로 단계 S1103∼S1105에서의 촬상 동작 및 화상 해석 처리의 상세에 대해 설명한다.

본 실시형태에서 측정하는 정보는, 웨이퍼(W)의 커트폭과, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 단부와 포위 부재(302) 사이의 간극폭이다. 이들의 값은 도 9의 관계를 참조하면, 각각, 이하의 산출식 (1) 및 (2)에 의해 산출할 수 있다.

식 (1)

·커트폭[㎜]=커트면 영역(902)의 폭[㎜]+라운드 영역(903)의 폭[㎜]

여기서,

·커트면 영역(902)의 폭[㎜]=(커트면 경계(910)의 위치[화소]-처리막 경계(909)의 위치[화소])/스케일링값[화소/㎜]

·라운드 영역(903)의 폭[㎜]=(웨이퍼 둘레 가장자리단(911)의 위치[화소]-커트면 경계(910)의 위치[화소])/스케일링값[화소/㎜]

식 (2)

·간극폭[㎜]=간극 영역(904)의 폭[㎜]=(포위 부재 경계(912)의 위치[화소]-웨이퍼 둘레 가장자리단(911)의 위치[화소])/스케일링값[화소/㎜]

이상의 식 (1) 및 (2)에 있어서, "위치[화소]"란, 잘라낸 화상의 화각 좌측단으로부터의 가로 방향의 화소수의 카운트값을 의미한다. 본 실시형태에 있어서, 잘라낸 화상의 가로 방향의 화소수는 320개이기 때문에, "위치[화소]"로서는, 1∼320의 값을 취할 수 있다.

본 실시형태에서는, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 하나의 촬상 화상으로부터 5개의 영역을 추출하여 각각, 커트폭과 간극폭을 구하고, 이들의 평균값을, 각각의 영역에서의 최종적인 커트폭값, 간극폭으로 한다.

식 (1) 및 (2)와 같이, 커트폭과 간극폭을 산출하기 위해서는, (a) 커트면 경계(910)의 위치, (b) 처리막 경계(909)의 위치, (c) 웨이퍼 둘레 가장자리단(911)의 위치, (d) 포위 부재 경계(912)의 위치의 4개의 경계 위치를 촬상 화상의 화소의 휘도 레벨의 변화량(휘도 에지량)으로부터 특정할 필요가 있다. 여기서, 휘도 에지량은, 인접 화소 사이의 휘도값의 차분 절대값으로부터 피크값을 구하는 방법이나, 공지의 에지 필터를 화상에 대해 적용하는 방법을 이용할 수 있다.

본 실시형태의 웨이퍼(W) 및 기판 처리 장치의 각 영역(901∼905)은, 그 재질 특유의 반사 특성이나 그 구조 특유의 반사 특성을 갖고 있다. 라이트(907)로부터 동일 조도(照度)의 조사광이 입사한 경우, 예컨대, 재질의 차이에 의해, 커트면 영역(902) 쪽이, 처리막 영역(901)의 반사광 레벨(회색)보다 높은 반사광 레벨(밝은 회색)이 된다. 한편, 커트면 영역(902)과 라운드 영역(903)은 동일한 재질이지만, 라운드 영역(903)은 경사져 있기 때문에, 촬상 센서(906)의 방향으로의 반사광 레벨이 낮다(흑색에 가깝다). 또한, 마찬가지로, 포위 부재 영역(905)도 경사져 있기 때문에, 반사광 레벨이 낮다(흑색에 가깝다). 간극 영역(904)은, 반사면이 바닥면이기 때문에 감쇠가 발생하지만, 어느 정도의 반사광 레벨(흑색에 가까운 회색)을 갖는다.

따라서, 촬상 센서(906)에 의해 수광되는 반사광 레벨은, 결과적으로, 커트면 영역(902), 처리막 영역(901), 간극 영역(904), 포위 부재 영역(905), 라운드 영역(903)의 순으로 높다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 라이트(907)로부터의 동일 조도의 조사광을 이용한 경우, 반사광의 레벨의 폭이 매우 넓어져 버리기 때문에, 통상의 넓이의 다이내믹 레인지(dynamic range)를 갖는 촬상 센서(906)에서는, 모든 영역의 반사광 레벨이 적절한 휘도 레벨이 되도록 촬상할 수 없다. 그리고, 적절한 휘도 레벨을 갖지 않는 촬상 화상으로부터는, 정확한 휘도 에지를 산출할 수 없어, 4개의 경계 위치 (a)∼(d)의 특정에 오차가 발생해 버린다.

본 실시형태에서는, 밝기에 관한 조건이 서로 상이한 제1 촬상 조건과 제2 촬상 조건을 미리 준비해 두고, 촬상시에는, 이들을 이용하여 2회로 나누어 촬상함으로써, 상기 문제를 해결한다. 편의상, 제2 촬상 조건 및 제2 촬상 화상부터 먼저 설명한다.

제2 촬상 조건은, 상대적으로 밝은 촬상 화상을 취득하여 (b) 처리막 경계(909)의 위치를 정확히 특정할 수 있도록, 중간 조도의 반사광 레벨을 중시한 촬상 조건이 설정된다. 즉, 반사광 레벨이 휘도 신호로 변환되었을 때에, 처리막 영역으로부터의 반사광 레벨이나 커트면 영역으로부터의 반사광 레벨이 포함되는 조도 레벨로 넓은 계조폭이 할당되도록 한다. 구체적으로는, 예컨대, CCD의 감도(예컨대, ISO 감도)를 설정하거나, 도시하지 않은 노출 조정 기구에 의한 CCD의 수광 시간을 설정하거나 함으로써 조정할 수 있다.

여기서, 제2 촬상 조건은, 중간 조도의 반사광 레벨을 중시하고 있기 때문에, 저조도의 반사광 레벨의 재현성은 낮은 것이 된다. 즉, 간극 영역(904), 포위 부재 영역(905), 라운드 영역(903)으로부터의 반사광 레벨이 포함되는 조도 레벨로 좁은 폭의 계조가 할당되기 때문에, 어느 쪽의 영역도 흑색에 가까운 색의 화상이 되어 나타난다.

제2 촬상 조건에 의해 촬상된 제2 촬상 화상의 모식도를 도 12에 도시한다. 처리막 영역(901)과 커트면 영역(902)의 휘도 신호 레벨은 계조가 충분히 유지되어 있기 때문에, 이 2개의 영역의 화소의 휘도 레벨의 변화, 즉 휘도 에지의 검출이 용이하게 가능해져, (b) 처리막 경계(909)의 위치를 정확히 특정할 수 있다. 한편, (a) 커트면 경계(910)의 위치도 정확히 특정할 수 있다. 한편, 간극 영역(904), 포위 부재 영역(905), 라운드 영역(903)은, 모두 낮은 휘도 신호값(거의 흑색)에 위치한다. 이 때문에, 휘도 에지의 검출이 곤란하여, (c) 웨이퍼 둘레 가장자리단(911)의 위치, (d) 포위 부재 경계(912)의 위치를 특정할 수 없다.

본 실시형태에서는, (c) 웨이퍼 둘레 가장자리단(911)의 위치, (d) 포위 부재 경계(912)의 위치를, 다른 하나의 촬상 조건인 제1 촬상 조건에 의해 촬상된 상대적으로 어두운 제1 촬상 화상으로부터 특정한다.

제1 촬상 조건은, 저조도의 반사광 레벨을 중시한 촬상 조건이 설정된다. 즉, 반사광 레벨이 휘도 신호로 변환되었을 때에, 간극 영역(904), 포위 부재 영역(905), 라운드 영역(903)으로부터의 반사광 레벨이 포함되는 조도 레벨로 넓은 폭의 계조가 나오도록 한다. 구체적으로는, 예컨대, CCD의 감도(예컨대, ISO 감도)를 제2 촬상 조건보다 고감도로 설정하거나, CCD의 수광 시간을 제2 촬상 조건보다 장시간으로 설정하거나 함으로써 조정할 수 있다.

여기서, 제1 촬상 조건은, 저조도의 반사광 레벨을 중시하고 있기 때문에, 중간 조도의 반사광 레벨의 재현성은 낮은 것이 된다. 즉, 처리막 영역(901)과 커트면 영역(902)으로부터의 반사광 레벨이 포함되는 조도 레벨로 좁은 계조가 되기 때문에, 거의 백색에 가까운 색의 화상이 되어 나타난다.

제1 촬상 조건에 의해 촬상된 제1 촬상 화상의 모식도를 도 13에 도시한다. 간극 영역(904), 포위 부재 영역(905), 라운드 영역(903)의 휘도 신호값은 계조가 충분히 유지되어 있기 때문에, 휘도 에지의 검출이 용이하게 가능해져, (c) 웨이퍼 둘레 가장자리단(911)의 위치, (d) 포위 부재 경계(912)의 위치를 정확히 특정할 수 있다. 한편, 처리막 영역(901)과 커트면 영역(902)은, 모두, 높은 휘도 신호값(거의 백색)에 위치한다. 이 때문에, 휘도 에지의 검출이 곤란하여, (b) 처리막 경계(909)의 위치를 특정할 수 없다.

이상과 같이, 제1 촬상 조건에 기초하는 제1 촬상 화상 및 제2 촬상 조건에 기초하는 제2 촬상 화상의 2개의 화상을 이용하여, (a) 커트면 경계(910)의 위치, (b) 처리막 경계(909)의 위치, (c) 웨이퍼 둘레 가장자리단(911)의 위치, (d) 포위 부재 경계(912)의 위치를 정확히 구할 수 있다.

CPU(802)는, 상기 식 (1) 및 식 (2)에, 상기한 위치 정보 (a)∼(d)를 적용함으로써, 커트폭 및 간극폭을 산출한다. 다른 잘라낸 화상 1001a, b, d, e에 대해서도 마찬가지로 커트폭 및 간극폭을 산출하고, 이들 값을 평균한 것을, 촬상 화상(1001)에 의해 구한 최종적인 커트폭 및 간극폭으로서 결정한다.

통상, 웨이퍼(W)는 그 둘레 가장자리의 일부에 노치를 갖고 있기 때문에, 잘라낸 화상 1001a∼e 중 어느 하나에 투영되어 버릴 가능성이 있다. 그 경우에는, 투영되어 버린 잘라낸 화상의 측정값을 제외한 다른 잘라낸 화상을 이용해서 평균화의 처리를 행하여, 상기한 최종적인 커트폭 및 간극폭을 결정해도 좋다. 투영이 발생한 화상인지의 여부의 판정은, 노치 형상을 인식하는 공지의 화상 인식에 의해 행해도 좋고, 단순히, 커트폭이나 간극폭으로서 이상(異常)값이 얻어진 화상이 노치를 포함한 것에 해당한다고 추정하도록 해도 좋다.

도 10에 도시한 표시 화면(1000)에 있어서의 "측정 결과"는, 촬상 화상(1001)에 의해 구한 최종적인 커트폭 및 간극폭을 통지하는 영역이며, 커트폭이 0.75 ㎜, 간극폭이 0.35 ㎜인 예를 나타내고 있다.

상기 측정값은, 화면 표시될 뿐만이 아니라, 텍스트 파일에 리스트 형식으로 기재되어, 정보 처리 장치(801)의 기억부에 기억된다. 촬상 화상은, 비트맵 형식의 파일로 변환되어 마찬가지로 기억부에 기억된다. 텍스트 파일에 있어서는, 대응하는 웨이퍼 ID나 화상 파일을 특정하는 정보와 관련시켜 기재하도록 해도 좋다.

<측정 결과의 이용>

본 실시형태에서 얻어진 측정 결과는, 예컨대, 이하와 같이 이용된다. 웨이퍼(W)가 기판 처리 장치(110)에 의해 처리된 것인 경우, 커트폭은, 기판 처리 장치(110)의 약액 노즐(208)의 위치를 조정하기 위한 정보로서 이용된다. 시스템의 사용자는, 미리 설정해 둔 커트폭과 실제 측정에 의해 얻어진 커트폭과의 차분값에 기초하여, 예컨대, 약액 노즐(208)의 위치를 미세 조정할 수 있다.

간극폭은, 반송 기구(113)로부터 리프트핀 플레이트(319)에의 웨이퍼(W)의 전달에 있어서의, 중심 위치의 조정을 위한 정보로서 이용된다. 측정용 지그(600)가 기판 처리 장치(111)에 적절히 부착되었을 때, 제1∼제3 카메라(601∼603)의 촬상 화각은, 기판 처리 장치(111)의 중심 위치[기판 승강 부재(305)의 중심 위치]를 기준으로, 등거리이며 또한 원주 방향으로 서로 120도 떨어져 각각 위치한다. 따라서, 실제로 지지핀(312)에 놓였을 때의 웨이퍼(W)의 중심 위치는, 3개의 간극폭의 값으로부터 계산으로 얻을 수 있다. 그리고, 기판 처리 장치(111)의 중심 위치와 실제로 놓였을 때의 웨이퍼(W)의 중심 위치와의 차분값에 기초하여, 반송 기구(113)로부터 리프트핀 플레이트(319)에의 웨이퍼(W)의 전달에 있어서의, 위치 조정을 행할 수 있다.

<본 실시형태의 효과>

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 기판 처리 장치(111)에 있어서, 포위 부재(302)의 상방으로부터, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 웨이퍼(W) 및 포위 부재(302)를 촬상하고, 얻어진 촬상 화상을 처리함으로써, 웨이퍼(W)에서의 커트폭 및 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리단과 포위 부재(302) 사이의 간극폭을 측정하도록 하였다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에서의 커트폭의 확인용의 촬상 기구와, 포위 부재(302)의 유지 상태의 확인용의 촬상 기구를 개별적으로 설치할 필요가 없어지고, 각각의 개별의 촬상 시퀀스를 형성할 필요도 없다. 따라서, 기판 처리 시스템의 대형화를 초래하지 않고 단시간에 웨이퍼(W)의 막 제거의 상태와 포위 부재(302)의 유지 상태를 확인할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 처리막 경계(909), 커트면 경계(910), 웨이퍼 둘레 가장자리단(911), 포위 부재 경계(912)를 특정함으로써 커트폭과 간극폭을 측정하도록 하였다. 이에 의해, 라운드의 폭까지 반영한 커트폭을 측정할 수 있다. 그리고, 이때, 제1 촬상 조건에 의해 얻어진 상대적으로 어두운 제1 촬상 화상으로부터 웨이퍼 둘레 가장자리단(911), 포위 부재 경계(912)를 특정하도록 하였다. 또한, 제2 촬상 조건에 의해 얻어진 상대적으로 밝은 제2 촬상 화상으로부터 커트면 경계(910), 처리막 경계(909)를 특정하도록 하였다. 이에 의해, 각 경계나 단부의 특정에 오차가 적어지기 때문에, 커트폭과 간극폭을 정확히 측정할 수 있다. 또한, 측정 처리 후, 제1 및 제2 촬상 화상 및 측정한 처리 영역폭 및 간극폭의 값을 표시 화면에 표시시키도록 하였다. 따라서, 사용자는, 촬상 화상을 눈으로 보아 확인한 후에, 처리 영역폭 및 간극폭의 값을 알 수 있기 때문에, 측정 결과의 양부 판단을 용이하게 행할 수 있다.

본 실시형태에서는, 기판 처리 장치(111)는, 웨이퍼(W)의 하면을 처리하는 장치이며, 그 포위 부재(302)에 유지되는 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 웨이퍼(W)는, 상기 제1 기판 처리 장치의 외부로부터 반입하도록 하였다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에서의 커트폭의 확인용의 촬상 기구와, 포위 부재(302)의 유지 상태의 확인용의 촬상 기구를 개별적으로 설치할 필요를 없앴다. 또한, 기판 처리 장치(110)에 있어서 성막된 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 처리를 행한 후에, 그 웨이퍼(W)를 그대로 기판 처리 장치(111)에 반입하는 반송 시퀀스를 행하도록 했기 때문에, 실제의 둘레 가장자리부 처리로부터 그 처리의 확인까지를 단시간에 행할 수 있다.

본 실시형태에서는, 측정용 지그(600)는, 기판 처리 장치(111)에 적절히 설치되어 있는 상태에 있어서, 제1∼제3 카메라(601∼603)에 의해 커트폭과 간극폭을 측정하기 위한 화상을 촬상할 수 있다. 이러한 장치로부터 착탈 가능한 지그의 방식을 취함으로써, 기판 처리 장치(111) 내에서도, 정상적(定常的)으로 카메라를 설치해 둘 필요가 없어지고, 시스템의 대형화를 초래하는 일도 없다. 또한, 측정용 지그(600)가 설치되어도, 기판 처리 장치(111)는, 포위 부재(302)보다 높고 제1∼제3 카메라(601∼603)보다 낮은 위치까지 상승하여 외부로부터 반입된 웨이퍼(W)를 수취하고, 수취 위치로부터 하강하여 웨이퍼(W)를 포위 부재(302)에 놓도록 하고 있다. 따라서, 복수 매의 웨이퍼(W)에 대해, 연속적으로 커트폭과 간극폭을 측정할 수 있다.

(제1 실시형태의 변형예)

웨이퍼(W)의 커트폭의 산출에는, 상기 식 (1)에 한하지 않고, 이하의 식 (1)'를 이용하도록 해도 좋다.

식 (1)': 커트폭[㎜]=(웨이퍼 둘레 가장자리단(911)의 위치[화소]-처리막 경계(909)의 위치[화소])/스케일링값[화소/㎜].

상기 식은, 라운드폭을 개별적으로 구할 필요가 없는, 즉, 커트면 경계(910)의 위치를 특정할 필요가 없는 경우에 유효하다.

(제2 실시형태)

제1 실시형태에서는, 측정용 지그(600)가, 제1∼제3 카메라(601∼603)를 구비하고 있고, 이들 복수의 카메라를 이용하여 웨이퍼(W)에서의 복수의 위치에 대응하는 복수의 촬상 화상을 얻도록 하였다. 본 실시형태에서는, 하나의 카메라를 이용하여 웨이퍼(W)에서의 복수의 위치에 대응하는 복수의 촬상 화상을 취득하여, 커트폭 및 간극폭의 측정 처리를 행하는 예에 대해 설명한다.

본 실시형태에서의 측정용 지그의 형상에 대해, 도 14를 이용하여 설명한다. 도 14의 (a)에 도시한 측정용 지그(1400)는, 촬상 장치로서 카메라(1401)만을 구비하고 있다. 지지 부재(1402)는, 그 상면에 카메라(1401)를 탑재하고 있다. 도시하고 있지 않으나, 지지 부재(1402)는, 제1 실시형태의 측정용 지그(600)와 마찬가지로, 카메라(1401)의 촬상 센서와 라이트에 상당하는 위치에 개구를 갖고 있다. 설치대(1403)는, 카메라(1401)가 탑재된 지지 부재(1402)와 표면에서 결합한다. 또한, 설치대(1403)의 이면은, 처리실의 바닥면에 설치하기 위한 설치면으로 되어 있다. 카메라(1401)는, 제1 실시형태에서 설명한 제1∼제3 카메라와 동일한 구성을 갖고 있으며, 케이블(1404)을 통해, 제1 실시형태와 동일한 구성을 갖는 측정 처리 장치(800)에 접속되어 있다. 제1 실시형태와 마찬가지로, 설치 후에 있어서도 웨이퍼(W)를 반입 및 반출할 수 있도록, 설치대(1403)의 상면으로부터 지지 부재(1402)의 이면까지 소정의 높이(H2)의 간격을 갖도록 하고 있다. 후술하는 바와 같이, 제1 실시형태와 설치면의 장소가 상이하기 때문에, 높이(H2)는, 기판 처리 장치(111) 자체의 높이를 가미하여, H1보다 크게 되어 있다. 한편, 지지 부재(1402)는, 도시하지 않은 일반적인 구조에 의해 높이 방향으로 이동 가능하고, 또한, 수평 방향으로 이동 가능하게 하면 카메라(1401)의 위치 조정이 더욱 용이해진다. 또한, 본 실시형태의 경우, 카메라(1401)는 측정시에만 지지 부재(1402)에 탑재해도 좋고, 항상 탑재해도 좋다. 지지 부재(1402)도 측정시에만 지지 부재를 처리실에 설치해도 좋고, 항상 설치해도 좋다.

도 14의 (b)는 측정용 지그(1400)가 기판 처리 장치(111)가 수용되는 처리실의 바닥면에 설치되었을 때의 개관도이다. 제1 실시형태와 달리, 측정용 지그(1400)는, 처리실 내이며 기판 처리 장치(111)의 외부에 설치되어 있다. 측정용 지그(1400)의 설치시에는, 사용자가 도시하지 않은 부착용 공구를 이용하여, 측정 중에 있어서도 처리실의 바닥면으로부터 움직이지 않도록 고정한다.

도 14의 (c)는 처리실의 바닥면에 설치한 상태를 상방에서 본 평면도이다. 본 실시형태에서의 카메라(1401)와 기판 처리 장치(111)와의 상대 위치 및 기판 처리 장치(111)에 대한 촬상 화각은, 제1 실시형태에서 설명한 제1∼제3 카메라 중 적어도 하나의 카메라와 동일하다.

다음으로, 본 실시형태의 각 장치가 제휴하여 행하는 커트폭 및 간극폭의 측정 동작에 대해, 도 15의 플로우차트를 이용하여 설명한다. 본 플로우차트에서의 측정 동작은, 측정 처리 장치(800)의 CPU(802)가 기억부(803)에 기억된 측정 처리 프로그램을 실행함으로써 달성된다.

본 실시형태에 있어서, 단계 S1101, S1102, 및 S1105∼S1107은, 제1 실시형태에서 설명한 단계와 동일한 처리를 행하고 있다.

본 실시형태에서는, 단계 S1102에 있어서 웨이퍼(W)가 놓인 후, 웨이퍼(W)의 제1 촬상 조건에서의 촬상이 행해지고(단계 S1501), 제1 촬상 조건에 의한 촬상 후, 계속해서 웨이퍼(W)의 제2 촬상 조건에서의 촬상이 행해진다(단계 S1502). 여기서는, 제1 실시형태에서 설명한 단계 S1103 및 S1104와 동일한 동작을, 하나의 카메라(1401)에 대해서만 실행한다.

다음으로, 미리 설정해 둔 모든 위치에서의 촬상을 행했는지를 판정한다(S1503). 본 실시형태에서는, 맨 처음에 반입했을 때에 카메라(1401) 바로 아래에 있는 웨이퍼(W)의 위치, 그 위치를 기준으로 120도 회전시킨 위치에서의 웨이퍼(W)의 위치, 더욱더 120도 회전시킨 위치에서의 웨이퍼(W)의 위치의 3개소를 촬상한다. 즉, 웨이퍼(W)의 3개의 위치의 촬상을 행하는 것이라고 하는 점에서는, 제1 실시형태와 실질적으로 동일하다. 여기서는, 아직, 맨 처음에 반입했을 때에 카메라(1401) 바로 아래에 있는 웨이퍼(W)의 위치를 촬상했을 뿐이기 때문에(단계 S1503: No), 단계 S1504의 회전 동작으로 이행한다.

시스템 제어부(116)는, 회전 구동부(304)를 구동시켜 회전 플레이트(301)를 회전시킴으로써, 포위 부재(302)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)를 120도 회전시켜, 카메라(1401) 바로 아래에, 다음의 촬상 위치가 배치되도록 한다(S1504).

회전 동작이 종료되면, 단계 S1501로 되돌아가서, 동일한 촬상 동작 및 회전 동작을 행하고, 재차 단계 S1501로 되돌아간다. 3번째의 촬상 동작이 종료되면, 모든 위치에서의 촬상을 행한 것이 되기 때문에(단계 S1503: Yes), 단계 S1105로 이행하고, 3세트의 제1 촬상 화상 및 제2 촬상 화상을 이용하여, 제1 실시형태와 동일한 화상 해석 처리를 행한다(S1105). 이후의 처리의 설명은 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 생략한다.

본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 3개소를 촬상하는 예를 설명하였으나, 이것에 한하지 않고, 보다 많은 위치를 촬상하여, 그 후의 처리에 이용하도록 해도 좋다. 예컨대, 6개소를 촬상하는 경우에는, 단계 S1504에서는, 1회에 대해 60도의 회전 동작을 행하게 된다. 촬상 위치를 늘림으로써, 보다 정밀도가 높은 커트폭 및 간극폭을 구할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 하나의 카메라(1401)를 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 방향을 따르는 위치에 설치하고, 상기 카메라(1401)는, 포위 부재(302)가 회전하는 것에 맞춰 웨이퍼(W)의 복수의 위치에서의 촬상을 행함으로써, 측정 처리 장치(800)가 처리하기 위한 복수의 촬상 화상을 취득하도록 하였다. 따라서, 제1 실시형태와 같이, 카메라를 복수 구비할 필요가 없어지기 때문에, 제1 실시형태와 비교하여 저비용이며 또한 공간 절약의 측정 작업을 행할 수 있다. 또한, 촬상 횟수를 늘림으로써, 보다 많은 촬상 화상을 측정에 이용할 수 있기 때문에, 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(다른 실시형태)

상기 실시형태에서는, 기판 처리 장치에 대해 착탈 가능한 측정용 지그(600) 및 측정용 지그(1400)를 이용하는 예를 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 기판 처리 장치(111) 내의 상부에 카메라를 미리 설치하고, 소정의 타이밍에서 촬상 및 측정 처리를 행하도록 구성해도 좋다. 마찬가지로 측정 처리 장치(800)도, 기판 처리 시스템 외부에 별체(別體)로서 설치하는 것이 아니라, 시스템 제어부(116)가 동일한 기능을 갖도록 구성해도 좋다. 또한, 정보 처리 장치(801)도 별체가 아니라, 조작 패널(117)이 동일한 기능을 갖도록 구성해도 좋다.

상기 실시형태에서는, 포위 부재(302)가 웨이퍼(W)의 전체 둘레를 둘러싸는 것으로 설명하였으나, 전체 둘레에 한하지 않고, 일부가 웨이퍼(W)를 둘러싸는 것이어도 좋다. 이 경우, 그 일부의 포위 부재의 위치에 카메라를 배치시켜 상기 실시형태와 동일한 촬상을 행한다. 또한, 상기 실시형태에서는, 촬상 센서측의 촬상 조건을 변경하여 2회 촬영하는 예를 나타내었으나, 라이트측의 조사 레벨을 변경함으로써, 복수의 촬상 화상을 얻도록 해도 좋다. 또한, 사양에 따라서는 복수 회 촬영하지 않아도 좋다. 예컨대, 다이내믹 레인지가 매우 넓어, 어두운 부분으로부터 밝은 부분까지 밝기를 나타내는 것이 가능한 촬상 센서를 구비하는 카메라가 있으면, 하나의 촬상 화상으로부터 모든 에지를 구할 수 있다. 한편, 통상의 카메라의 경우라도, 측정 처리 장치(800)가, 계조 보정 처리를 행할 수 있는 화상 처리 소프트웨어를 탑재하고 있으면, 하나의 촬상 화상으로부터 도 12 및 도 13에 상당하는 화상을 생성하여, 모든 에지를 구할 수 있는 경우도 있다.

상기 실시형태에서는, 기판 처리 시스템(100)을 제어하기 위한 프로그램은 시스템 제어부(116)가 갖는 도시하지 않은 기억 장치가 기억하고, 측정 처리 시스템을 제어하기 위한 프로그램은 측정 처리 장치(800)의 기억부(803)가 기억하고 있다고 설명하였다. 이들 기억 장치는, ROM이나 RAM 등의 메모리나, 하드 디스크 등에 한하지 않고, CD-ROM, DVD-ROM이나 플렉시블 디스크 등의 디스크형 기억 매체 등으로도 구성될 수 있다. 또한, 기억되어야 할 프로그램의 일부 또는 전부를, 도시하지 않은 네트워크 등을 통해 외부 서버 등으로부터 수신함으로써, 시스템에 있어서 실행 가능하게 하도록 구성해도 좋다.

100: 기판 처리 시스템 110: 기판 처리 장치
111: 기판 처리 장치 302: 포위 부재
600: 측정용 지그 800: 측정 처리 장치
801: 정보 처리 장치

Claims

기판을 둘러싸는 포위 부재의 상방에 설치되고, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판 및 상기 포위 부재를 촬상하는 촬상 장치에 의해 얻어진 촬상 화상을 처리함으로써, 상기 기판의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 상기 기판의 둘레 가장자리단과 상기 포위 부재 사이의 간극폭을 측정하는 측정 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 촬상 화상으로부터, 적어도, 상기 처리막 제거된 평면 영역과 상기 처리막 제거되어 있지 않은 평면 영역의 경계, 상기 기판의 둘레 가장자리단, 및 상기 포위 부재의 경계를 특정함으로써, 상기 커트폭 및 상기 간극폭을 측정하는 측정 처리 장치.
제2항에 있어서, 상기 촬상 장치의 제1 촬상 조건에서의 촬상에 의해 얻어진 제1 촬상 화상으로부터 상기 기판의 둘레 가장자리단, 및 상기 포위 부재의 경계를 특정하고, 상기 촬상 장치의 제2 촬상 조건에서의 촬상에 의해 얻어진 제2 촬상 화상으로부터 상기 처리막 제거된 평면 영역과 상기 기판의 둘레 가장자리단에 형성되어 있는 라운드 영역과의 경계, 및 상기 처리막 제거된 평면 영역과 상기 처리막 제거되어 있지 않은 평면 영역의 경계를 특정하는 측정 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2 촬상 조건은, 제1 촬상 조건보다, 밝은 촬상 화상을 얻기 위한 조건인 것인 측정 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 측정 처리 장치는, 정보 처리 장치의 표시부에 대해, 상기 제1 및 제2 촬상 화상 및 상기 측정한 상기 커트폭 및 상기 간극폭의 값을 표시시키는 것인 측정 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상 장치는, 상기 기판의 둘레 가장자리 방향을 따르는 복수의 위치에 설치되어 있고, 상기 복수의 촬상 장치가 상기 복수의 위치에서의 촬상을 각각 행함으로써 얻어진 복수의 촬상 화상을 측정에 이용하는 것인 측정 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상 장치는, 상기 기판의 둘레 가장자리 방향을 따르는 하나의 위치에 설치되어 있고, 상기 하나의 촬상 장치가 상기 포위 부재가 회전하는 것에 맞춰 상기 기판의 복수의 위치에서의 촬상을 행함으로써 얻어진 복수의 촬상 화상을 측정에 이용하는 것인 측정 처리 장치.
기판을 둘러싸는 포위 부재를 갖고, 상기 포위 부재에 유지된 기판을 처리하는 제1 기판 처리 장치와,
상기 포위 부재의 상방에 설치되며, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판 및 상기 포위 부재를 촬상하는 촬상 장치와,
상기 촬상 장치에 의해 얻어진 촬상 화상을 처리함으로써, 상기 기판의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 상기 기판의 둘레 가장자리단과 상기 포위 부재 사이의 간극폭을 측정하는 측정 처리 장치
를 구비하는 기판 처리 시스템.
제8항에 있어서, 상기 제1 기판 처리 장치는, 상기 포위 부재에 유지된 기판의 하면을 처리하기 위한 장치이며,
상기 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판은, 상기 제1 기판 처리 장치의 외부로부터 반입되는 것인 기판 처리 시스템.
제9항에 있어서, 성막(成膜)된 기판의 둘레 가장자리부에 대해 처리액을 공급함으로써 처리막 제거를 행하는 제2 기판 처리 장치를 더 구비하고,
상기 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판은, 상기 제2 기판 처리 장치에 있어서 처리된 후, 상기 제1 기판 처리 장치에 반입되는 기판인 것인 기판 처리 시스템.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 기판 처리 장치는, 기판을 하면으로부터 지지하여 승강 가능한 승강 부재를 더 가지며,
상기 승강 부재는, 상기 포위 부재보다 높고 상기 촬상 장치보다 낮은 위치까지 상승하여 상기 제1 기판 처리 장치의 외부로부터 반입된 상기 기판을 수취하고, 상기 수취 위치로부터 하강하여 상기 기판을 상기 포위 부재에 놓는 것인 기판 처리 시스템.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상 장치는, 상기 기판의 둘레 가장자리 방향을 따르는 복수의 위치에 설치되어 있고, 상기 복수의 촬상 장치는, 상기 복수의 위치에서의 촬상을 각각 행함으로써, 상기 측정 처리 장치가 처리하기 위한 복수의 촬상 화상을 취득하는 것인 기판 처리 시스템.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상 장치는, 상기 기판의 둘레 가장자리 방향을 따르는 하나의 위치에 설치되어 있고, 상기 하나의 촬상 장치는, 상기 포위 부재가 회전하는 것에 맞춰 상기 기판의 복수의 위치에서의 촬상을 행함으로써, 상기 측정 처리 장치가 처리하기 위한 복수의 촬상 화상을 취득하는 것인 기판 처리 시스템.
기판의 전체 둘레를 둘러싸는 포위 부재를 구비하는 기판 처리 장치에 이용되는 측정용 지그로서,
상기 기판 처리 장치에 대한 설치면을 갖는 설치대와,
상기 설치대에 고정되는 촬상 장치를 구비하고,
둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판이 상기 포위 부재에 유지되고, 상기 기판 처리 장치에 상기 설치대가 고정되어 있는 상태에 있어서, 상기 촬상 장치가, 상기 기판의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 상기 기판의 둘레 가장자리단과 상기 포위 부재 사이의 간극폭을 측정할 수 있는 화상을 촬상 가능한 것인 측정용 지그.
제14항에 있어서, 상기 설치대와 상기 촬상 장치 사이에는, 적어도, 상기 기판 처리 장치가 구비하는 승강 부재가 상기 기판 처리 장치의 외부로부터 반입된 상기 기판을 수취해서 하강하여 상기 기판을 상기 포위 부재에 놓을 수 있을 만큼의 간격이 벌어져 있는 것인 측정용 지그.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 촬상 장치는, 상기 기판의 둘레 가장자리 방향을 따르는 복수의 위치에 설치되어 있는 것인 측정용 지그.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 촬상 장치는, 상기 기판의 둘레 가장자리 방향을 따르는 하나의 위치에 설치되어 있는 것인 측정용 지그.
기판을 둘러싸는 포위 부재의 상방으로부터, 둘레 가장자리부의 처리막이 제거된 기판 및 상기 포위 부재를 촬상하는 촬상 공정과,
상기 촬상 공정에서 얻어진 촬상 화상을 처리함으로써, 상기 기판의 둘레 가장자리부에 있어서 상기 처리막이 존재하지 않는 커트폭 및 상기 기판의 둘레 가장자리단과 상기 포위 부재 사이의 간극폭을 측정하는 측정 처리 공정
을 구비하는 측정 처리 방법.
제18항에 있어서, 상기 촬상 공정은, 상기 기판의 둘레 가장자리 방향을 따르는 복수의 위치에 설치된 복수의 촬상 장치를 이용하여, 상기 복수의 위치에서의 촬상을 각각 행함으로써, 상기 측정 처리 공정에서 처리하기 위한 복수의 촬상 화상을 취득하는 것인 측정 처리 방법.
제18항에 있어서, 상기 촬상 공정은, 상기 기판의 둘레 가장자리 방향을 따르는 하나의 위치에 설치된 하나의 촬상 장치를 이용하여, 상기 포위 부재가 회전하는 것에 맞춰 상기 기판의 복수의 위치에서의 촬상을 행함으로써, 상기 측정 처리 공정에서 처리하기 위한 복수의 촬상 화상을 취득하는 것인 측정 처리 방법.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 측정 처리 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기억한 기억 매체.