KR20220092388A

KR20220092388A - 추정 모델 작성 장치, 추정 모델 작성 방법 및 기억 매체

Info

Publication number: KR20220092388A
Application number: KR1020210180437A
Authority: KR
Inventors: 도요히사 즈루다; 마사토 호사카
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2022-07-01
Also published as: US20240338809A1; US12051189B2; CN114664680A; TW202229813A; JP7482018B2; US20220207711A1; JP2022100989A

Abstract

본 발명의 과제는, 기판의 형상에 관한 특성값을 추정하기 위한 모델을 보다 간단하게 작성하는 것이다. 형상 특성값 추정 모델을 작성하는 추정 모델 작성 장치는, 막 처리된 기판의 표면에 관한 제1 화상 정보인 처리 후 화상을 취득하는 처리 후 화상 취득부(102)와, 막 처리되기 전의 처리 전 기판의 표면에 관한 제2 화상 정보인 처리 전 화상을 취득하는 처리 전 화상 취득부로서의 하지 화상 취득부(101)와, 처리 전 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 제2 정보로부터, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 제1 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델을 작성하는 색 변화 추정 모델 작성부로서의 그레이값 추정 모델 작성부(111)와, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 취득함으로써 상관 추정 모델을 작성하는 상관 추정 모델 작성부(112)를 포함하고, 상기 상관 추정 모델 작성부(112)는 당해 차분과, 막 처리된 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 데에 이용된다.

Description

추정 모델 작성 장치, 추정 모델 작성 방법 및 기억 매체{ESTIMATION MODEL CREATION DEVICE, ESTIMATION MODEL CREATION METHOD, AND STORAGE MEDIUM}

본 개시는, 형상 특성값의 추정 모델 작성 장치, 형상 특성값의 추정 모델 작성 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 기판 표면을 촬상한 화상으로부터, 기판 상에 형성된 막의 막 두께를 산출하는 구성이 개시되어 있다. 이때, 준비용 촬상 화상으로부터 얻어진 화소값과 화소값에 대응하는 각 좌표에서의 막 두께 측정값이 대응지어진 상관 데이터를 사용하는 것이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2015-215193호 공보

본 개시는, 기판의 형상에 관한 특성값을 추정하기 위한 모델을 보다 간단하게 작성하는 것이 가능한 기술을 제공한다.

본 개시의 일 양태에 의한 추정 모델 작성 장치는, 기판 상에서 막 처리된 대상 막의 형상에 관한 형상 특성값을 추정하는 형상 특성값 추정 모델을 작성하는 추정 모델 작성 장치이며, 막 처리된 기판의 표면에 관한 제1 화상 정보인 처리 후 화상을 취득하는 처리 후 화상 취득부와, 상기 막 처리되기 전의 처리 전 기판의 표면에 관한 제2 화상 정보인 처리 전 화상을 취득하는 처리 전 화상 취득부와, 상기 처리 전 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제2 정보로부터, 상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제1 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델을 작성하는 색 변화 추정 모델 작성부와, 상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 상기 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 취득함으로써 상관 추정 모델을 작성하는 상관 추정 모델 작성부를 포함하고, 상기 상관 추정 모델 작성부는, 당해 차분과, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 데에 이용된다.

본 개시에 의하면, 기판의 형상에 관한 특성값을 추정하기 위한 모델을 보다 간단하게 작성하는 것이 가능한 기술이 제공된다.

도 1은 기판 처리 시스템의 개략 구성의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 2는 도포 현상 장치의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 3은 검사 유닛의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 4는 제어 장치의 기능적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 5는 복수매의 웨이퍼를 촬상한 화상 데이터로부터 취득한 색에 관한 정보의 변화를 모식적으로 도시한 것이다.
도 6은 제어 장치의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 7은 막 두께 추정 모델의 작성 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 막 두께 추정 모델의 작성 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 막 두께 추정 모델에서 추정하는 내용의 일례를 설명하는 모식도이다.
도 10은 상관 추정 모델이 나타내는 상관의 일례를 설명하는 모식도이다.
도 11은 막 두께 추정 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.

이하, 다양한 예시적 실시 형태에 대해서 설명한다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 추정 모델 작성 장치는, 기판 상에서 막 처리된 대상 막의 형상에 관한 특성값인 형상 특성값을 추정하는 형상 특성값 추정 모델을 작성하는 추정 모델 작성 장치이며, 대상 막이 형성된 기판의 표면에 관한 제1 화상 정보인 처리 후 화상을 취득하는 처리 후 화상 취득부와, 상기 대상 막이 형성되기 전의 처리 전 기판의 표면에 관한 제2 화상 정보인 처리 전 화상을 취득하는 처리 전 화상 취득부와, 상기 처리 전 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제2 정보로부터, 상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제1 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델을 작성하는 색 변화 추정 모델 작성부와, 상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 상기 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 취득함으로써 상관 추정 모델을 작성하는 상관 추정 모델 작성부를 포함하고, 상기 상관 추정 모델 작성부는, 당해 차분과, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 데에 이용된다.

상기 추정 모델 작성 장치에 의하면, 처리 전 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 상기 제2 정보로부터, 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델이 작성된다. 그리고, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 구하여, 당해 차분과, 막 처리된 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델이 작성된다. 색 변화 추정 모델은, 처리 전 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 상기 제2 정보로부터 처리 후 화상의 기판의 표면의 색을 추정하는 모델이며, 처리 전 화상에 포함되는 기판의 표면의 색 변동에 의한 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색 변동을 추정하는 모델이다. 한편, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분은, 대상 막의 형상에 따라 변동할 수 있는 요소이다. 그 때문에, 이 차분과, 막 처리된 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델을 작성함으로써, 상기 차분으로부터 대상 막의 형상 특성값을 추정할 수 있다. 이러한 모델을 작성함으로써, 대상 막에 관한 형상 특성값을 고정밀도로 추정하는 것이 가능한 모델을 보다 간단하게 작성할 수 있다.

상기 상관 추정 모델 작성부는, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값으로서, 상기 형상 특성값 추정 모델을 사용하지 않고 취득되는 상기 대상 막의 형상 특성값을 사용하여, 상기 상관 추정 모델을 작성하는 양태로 해도 된다.

상기한 바와 같이 형상 특성값 추정 모델을 사용하지 않고 취득되는 대상 막의 형상 특성값을, 막 처리된 대상 막의 형상 특성값으로서 사용해서 상관 추정 모델이 작성된다. 이에 의해, 형상 특성값 추정 모델과는 관계없이 얻어지는 형상 특성값을 이용해서 상관 추정 모델을 작성할 수 있기 때문에, 대상 막에 관한 형상 특성값을 고정밀도로 추정하는 것이 가능하게 된다.

상기 상관 추정 모델 작성부는, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값을 특정하는 정보의 취득을 계기로 해서, 상기 상관 추정 모델을 작성하는 양태로 해도 된다.

상기한 바와 같이 막 처리된 대상 막의 형상 특성값을 특정하는 정보의 취득을 계기로 해서 상관 추정 모델을 작성하는 구성으로 함으로써, 예를 들어 색 변화 추정 모델은 과거에 취득한 다수의 화상을 사용해서 작성해 둘 수 있다. 이와 같이, 색 변화 추정 모델의 작성과, 상관 추정 모델의 작성을 독립적으로 행할 수 있으면, 각 모델의 작성에 적합한 정보를 유효하게 이용할 수 있어, 보다 높은 정밀도로의 추정이 가능한 모델을 작성할 수 있다.

상기 색 변화 추정 모델 작성부는, 자장치와는 다른 장치에서 작성한 모델을 수정하여, 자장치용 색 변화 추정 모델을 작성 가능한 양태로 해도 된다.

상기 상관 추정 모델 작성부는, 자장치와는 다른 장치에서 작성한 모델을 수정하여, 자장치용 상관 추정 모델을 작성 가능한 양태로 해도 된다.

상기한 바와 같이 색 변화 추정 모델 작성부 및 상관 추정 모델 작성부의 한쪽은, 자장치와는 다른 장치에서 작성한 모델을 수정하여, 자장치용 모델을 작성 가능하다. 이 경우, 예를 들어 타장치에서 작성된 모델을 이용해서 형상 특성값 추정 모델을 작성할 수 있기 때문에, 한번 작성한 모델을 다른 장치에도 전개하는 것이 가능하게 되어, 유효하게 이용할 수 있다.

상기 막 처리는, 상기 기판 상에 상기 대상 막을 형성하는 막 형성 처리인 양태로 해도 된다. 막 형성 처리에 있어서 상기 방법을 적용함으로써, 형성된 대상 막의 형상에 관한 형상 특성값을 고정밀도로 추정하는 것이 가능한 모델을 보다 간단하게 작성할 수 있다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 추정 모델 작성 방법은, 기판 상에서 막 처리된 대상 막의 형상에 관한 특성값인 형상 특성값을 추정하는 형상 특성값 추정 모델을 작성하는 추정 모델 작성 방법이며, 상기 막 처리된 기판의 표면에 관한 제1 화상 정보인 처리 후 화상을 취득하는 것과, 상기 막 처리되기 전의 처리 전 기판의 표면에 관한 제2 화상 정보인 처리 전 화상을 취득하는 것과, 상기 처리 전 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제2 정보로부터, 상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제1 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델을 작성하는 것과, 상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 상기 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 구하여, 당해 차분과, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델을 작성하는 것을 포함한다.

상기 추정 모델 작성 방법에 의하면, 처리 전 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 정보로부터, 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델이 작성된다. 그리고, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 구하여, 당해 차분과, 기판에서 막 처리된 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델이 작성된다. 색 변화 추정 모델은, 처리 전 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 상기 제2 정보로부터 처리 후 화상의 기판의 표면의 색을 추정하는 모델이며, 처리 전 화상에 포함되는 기판의 표면의 색 변동에 의한 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색 변동을 추정하는 모델이다. 한편, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분은, 대상 막에 따라 변동할 수 있는 요소이다. 따라서, 상기 차분과, 막 처리된 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델을 작성함으로써, 상기 차분으로부터 대상 막의 형상 특성값을 추정할 수 있다. 이러한 모델을 작성함으로써, 대상 막의 형상에 관한 형상 특성값을 고정밀도로 추정하는 것이 가능한 모델을 보다 간단하게 작성할 수 있다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 기억 매체는, 상기 추정 모델 작성 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체이다.

이하, 도면을 참조하여 다양한 예시적 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일하거나 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하기로 한다.

[기판 처리 시스템]

기판 처리 시스템(1)은, 워크(W)에 대하여, 감광성 피막의 형성, 당해 감광성 피막의 노광, 및 당해 감광성 피막의 현상을 실시하는 시스템이다. 처리 대상의 워크(W)는, 예를 들어 기판, 혹은 소정의 처리가 실시됨으로써 막 또는 회로 등이 형성된 상태의 기판이다. 워크(W)에 포함되는 기판은, 일례로서, 실리콘을 포함하는 웨이퍼이다. 워크(W)(기판)는 원형으로 형성되어 있어도 된다. 처리 대상의 워크(W)는, 유리 기판, 마스크 기판, FPD(Flat Panel Display) 등이어도 되고, 이들 기판 등에 소정의 처리가 실시되어 얻어지는 중간체이어도 된다. 감광성 피막은, 예를 들어 레지스트막이다.

기판 처리 시스템(1)은, 도포·현상 장치(2)와 노광 장치(3)를 구비한다. 노광 장치(3)는, 워크(W)(기판) 상에 형성된 레지스트막(감광성 피막)의 노광 처리를 행한다. 구체적으로는, 노광 장치(3)는, 액침 노광 등의 방법에 의해 레지스트막의 노광 대상 부분에 에너지선을 조사한다. 도포·현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 워크(W)의 표면에 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다.

[기판 처리 장치]

이하, 기판 처리 장치의 일례로서, 도포·현상 장치(2)의 구성을 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 도포·현상 장치(2)는, 캐리어 블록(4)과, 처리 블록(5)과, 인터페이스 블록(6)과, 제어 장치(100)(제어부)를 구비한다. 본 실시 형태에서 설명하는 기판 처리 장치로서의 도포·현상 장치(2)는, 기판 상에 형성된 대상 막의 형상에 관한 형상 특성값을 추정하는 형상 특성값의 추정 장치, 및 형상 특성값의 추정에 사용하는 추정 모델 작성 장치에 상당한다. 본 실시 형태에서의 대상 막의 형상에 관한 「형상 특성값」이란, 대상 막의 형상에 관한 특징량에 상당하는 것이다. 일례로서, 형상 특성값에는, 대상 막의 막 두께, 선 폭(CD: Critical Dimension)을 들 수 있다. 이하의 실시 형태에서는, 도포·현상 장치(2)가 형상 특성값 추정 장치로서, 대상 막의 막 두께를 추정하는 경우에 대해서 설명한다. 도포·현상 장치(2)의 막 두께를 추정하는 기능에 대해서는 후술한다.

캐리어 블록(4)은, 도포·현상 장치(2) 내에의 워크(W)의 도입 및 도포·현상 장치(2) 내로부터의 워크(W)의 도출을 행한다. 예를 들어 캐리어 블록(4)은, 워크(W)용의 복수의 캐리어(C)(수용부)를 지지 가능하며, 전달 암을 포함하는 반송 장치(A1)를 내장하고 있다. 캐리어(C)는, 예를 들어 원형의 복수매의 워크(W)를 수용한다. 반송 장치(A1)는, 캐리어(C)로부터 워크(W)를 취출해서 처리 블록(5)에 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 워크(W)를 수취해서 캐리어(C) 내로 되돌린다. 처리 블록(5)은 복수의 처리 모듈(11, 12, 13, 14)을 갖는다.

처리 모듈(11)은, 복수의 도포 유닛(U1)과, 복수의 열처리 유닛(U2)과, 복수의 검사 유닛(U3)과, 이들 유닛에 워크(W)를 반송하는 반송 장치(A3)를 내장하고 있다. 처리 모듈(11)은, 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에 의해 워크(W)의 표면 상에 하층막을 형성한다. 처리 모듈(11)의 도포 유닛(U1)은, 예를 들어 워크(W)를 소정의 회전수로 회전시키면서, 하층막 형성용 처리액을 워크(W) 상에 도포한다. 처리 모듈(11)의 열처리 유닛(U2)은, 하층막의 형성에 수반하는 각종 열처리를 행한다. 열처리 유닛(U2)은, 예를 들어 열판 및 냉각판을 내장하고 있어, 열판에 의해 워크(W)를 소정의 가열 온도로 가열하고, 가열 후의 워크(W)를 냉각판에 의해 냉각해서 열처리를 행한다. 검사 유닛(U3)은, 워크(W)의 표면의 상태를 검사하기 위한 처리를 행하여, 워크(W)의 표면의 상태를 나타내는 정보로서, 예를 들어 표면 화상 또는 형상 특성값(막 두께)에 관한 정보 등을 취득한다.

처리 모듈(12)은, 복수의 도포 유닛(U1)과, 복수의 열처리 유닛(U2)과, 복수의 검사 유닛(U3)과, 이들 유닛에 워크(W)를 반송하는 반송 장치(A3)를 내장하고 있다. 처리 모듈(12)은, 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에 의해 하층막 상에 중간막을 형성한다. 처리 모듈(12)의 도포 유닛(U1)은, 중간막 형성용 처리액을 하층막 상에 도포함으로써, 워크(W)의 표면에 도포막을 형성한다. 처리 모듈(12)의 열처리 유닛(U2)은, 중간막의 형성에 수반하는 각종 열처리를 행한다. 열처리 유닛(U2)은, 예를 들어 열판 및 냉각판을 내장하고 있어, 열판에 의해 워크(W)를 소정의 가열 온도로 가열하고, 가열 후의 워크(W)를 냉각판에 의해 냉각해서 열처리를 행한다. 검사 유닛(U3)은, 워크(W)의 표면의 상태를 검사하기 위한 처리를 행하여, 워크(W)의 표면의 상태를 나타내는 정보로서, 예를 들어 표면 화상 또는 형상 특성값(막 두께)에 관한 정보 등을 취득한다.

처리 모듈(13)은, 복수의 도포 유닛(U1)과, 복수의 열처리 유닛(U2)과, 복수의 검사 유닛(U3)과, 이들 유닛에 워크(W)를 반송하는 반송 장치(A3)를 내장하고 있다. 처리 모듈(13)은, 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에 의해 중간막 상에 레지스트막을 형성한다. 처리 모듈(13)의 도포 유닛(U1)은, 예를 들어 워크(W)를 소정의 회전수로 회전시키면서, 레지스트막 형성용 처리액을 중간막 상에 도포한다. 처리 모듈(13)의 열처리 유닛(U2)은, 레지스트막의 형성에 수반하는 각종 열처리를 행한다. 처리 모듈(13)의 열처리 유닛(U2)은, 도포막이 형성되어 있는 워크(W)에 대하여 소정의 가열 온도에서 열처리(PAB: Post Applied Bake)를 실시함으로써 레지스트막을 형성한다. 검사 유닛(U3)은, 워크(W)의 표면의 상태를 검사하기 위한 처리를 행하여, 워크(W)의 표면의 상태를 나타내는 정보로서, 예를 들어 형상 특성값(막 두께)에 관한 정보를 취득한다.

처리 모듈(14)은, 복수의 도포 유닛(U1)과, 복수의 열처리 유닛(U2)과, 이들 유닛에 워크(W)를 반송하는 반송 장치(A3)를 내장하고 있다. 처리 모듈(14)은, 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에 의해, 노광 후의 레지스트막(R)의 현상 처리를 행한다. 처리 모듈(14)의 도포 유닛(U1)은, 예를 들어 워크(W)를 소정의 회전수로 회전시키면서, 노광 완료된 워크(W)의 표면 상에 현상액을 도포한 후, 이것을 린스액에 의해 씻어 냄으로써 레지스트막(R)의 현상 처리를 행한다. 처리 모듈(14)의 열처리 유닛(U2)은, 현상 처리에 수반하는 각종 열처리를 행한다. 열처리의 구체예로서는, 현상 처리 전의 가열 처리(PEB: Post Exposure Bake), 현상 처리 후의 가열 처리(PB: Post Bake) 등을 들 수 있다.

처리 블록(5) 내에서의 캐리어 블록(4)측에는 선반 유닛(U10)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U10)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. 선반 유닛(U10)의 근방에는 승강 암을 포함하는 반송 장치(A7)가 마련되어 있다. 반송 장치(A7)는, 선반 유닛(U10)의 셀끼리의 사이에서 워크(W)를 승강시킨다.

처리 블록(5) 내에서의 인터페이스 블록(6)측에는 선반 유닛(U11)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U11)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다.

인터페이스 블록(6)은, 노광 장치(3)와의 사이에서 워크(W)의 전달을 행한다. 예를 들어 인터페이스 블록(6)은, 전달 암을 포함하는 반송 장치(A8)를 내장하고 있으며, 노광 장치(3)에 접속된다. 반송 장치(A8)는, 선반 유닛(U11)에 배치된 워크(W)를 노광 장치(3)에 전달하고, 노광 장치(3)로부터 워크(W)를 수취해서 선반 유닛(U11)으로 되돌린다.

[검사 유닛]

처리 모듈(11 내지 13)에 포함되는 검사 유닛(U3)에 대해서 설명한다. 검사 유닛(U3)은, 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에 의해 형성된 막(예를 들어, 하층막, 중간막, 레지스트막 등)의 표면을 촬상하여, 화상 데이터를 얻는 기능을 갖는다.

도 3에 도시한 바와 같이, 검사 유닛(U3)은, 하우징(30)과, 보유 지지부(31)와, 리니어 구동부(32)와, 촬상부(33)와, 투광·반사부(34)를 포함한다. 보유 지지부(31)는, 워크(W)를 수평하게 보유 지지한다. 리니어 구동부(32)는, 예를 들어 전동 모터 등을 동력원으로 해서, 수평한 직선 상의 경로를 따라 보유 지지부(31)를 이동시킨다. 촬상부(33)는, 예를 들어 CCD 카메라 등의 카메라(35)를 갖는다. 카메라(35)는, 보유 지지부(31)의 이동 방향에 있어서 검사 유닛(U3) 내의 일단측에 마련되어 있고, 당해 이동 방향의 타단측을 향해 있다. 투광·반사부(34)는, 촬상 범위에 투광하여, 당해 촬상 범위로부터의 반사광을 카메라(35)측에 유도한다. 예를 들어 투광·반사부(34)는, 하프 미러(36) 및 광원(37)을 갖는다. 하프 미러(36)는, 보유 지지부(31)보다도 높은 위치에서, 리니어 구동부(32)의 이동 범위의 중간부에 마련되어 있어, 하방으로부터의 광을 카메라(35)측에 반사한다. 광원(37)은, 하프 미러(36) 상에 마련되어 있어, 하프 미러(36)를 통해서 하방으로 조명광을 조사한다.

검사 유닛(U3)은, 다음과 같이 동작해서 워크(W)의 표면의 화상 데이터를 취득한다. 먼저, 리니어 구동부(32)가 보유 지지부(31)를 이동시킨다. 이에 의해, 워크(W)가 하프 미러(36)의 아래를 통과한다. 이 통과 과정에서, 워크(W) 표면의 각 부로부터 반사광이 카메라(35)에 순차 보내진다. 카메라(35)는, 워크(W) 표면의 각 부로부터의 반사광을 결상시키고, 워크(W) 표면의 화상 데이터를 취득한다. 워크(W) 표면에 형성되는 막의 형상(예를 들어, 막 두께, 선 폭 등)이 변화하면, 예를 들어 형상의 변화에 따라서 색이 워크(W) 표면의 색이 변화하는 등, 카메라(35)에서 촬상되는 워크(W) 표면의 화상 데이터가 변화한다. 즉, 워크(W) 표면의 화상 데이터를 취득하는 것은, 워크(W)의 표면에 형성된 막의 형상에 관한 정보를 취득하는 것에 상당한다. 이 점에 대해서는 후술한다.

카메라(35)에서 취득된 화상 데이터는, 제어 장치(100)에 대하여 보내진다. 제어 장치(100)에 있어서, 화상 데이터에 기초하여 워크(W) 표면의 막의 형상 특성값을 추정할 수 있고, 추정 결과가 제어 장치(100)에 있어서 검사 결과로서 보유되게 된다. 또한, 화상 데이터에 대해서도 제어 장치(100)에 있어서 보유된다.

[제어 장치]

제어 장치(100)의 일례에 대해서 상세하게 설명한다. 제어 장치(100)는, 도포·현상 장치(2)에 포함되는 각 요소를 제어한다. 제어 장치(100)는, 워크(W)의 표면에 상술한 각 막을 형성시키는 것, 및 현상 처리를 행하는 것을 포함하는 프로세스 처리를 실행하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(100)는, 형상 특성값 추정 장치의 주요부로서, 형성된 막의 형상 특성값을 추정하기 위한 처리를 실행하도록 구성되어 있다. 여기에서는, 도포·현상 장치(2)에 있어서, 형상 특성값으로서 대상 막의 막 두께의 추정을 행하는 경우의 제어 장치(100)의 구성예에 대해서 설명한다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 제어 장치(100)는, 하지 화상 취득부(101)(처리 전 화상 취득부), 처리 후 화상 취득부(102), 화상 정보 보유부(103), 모델 작성부(104), 추정 모델 보유부(105), 추정부(106), 형상 특성값 정보 취득부(107), 형상 특성값 정보 보유부(108)를 갖는다. 제어 장치(100)의 각 부는, 기능상의 구성의 일례로서 나타낸 것이다. 모델 작성부(104)는, 그레이값 추정 모델 작성부(111)와, 상관 추정 모델 작성부(112)를 갖는다. 도 4에 도시하는 각 기능부는, 형상 특성값 추정 장치의 일종인, 막 두께 추정 장치로서의 기능을 실현하기 위한 기능부이다. 또한, 도 4에 도시하는 각 기능부는, 형상 특성값 추정 모델 작성 장치의 일종인, 막 두께 추정 모델 작성 장치로서의 기능을 실현하기 위한 기능부도 포함된다.

각 기능부의 설명 전에, 제어 장치(100)를 포함하는 도포·현상 장치(2)가 기판에 관한 검사를 행하는 장치로서 행하는 처리(검사)의 개요에 대해서 설명한다. 도포·현상 장치(2)에서는, 워크(W)의 표면을 촬상한 화상으로부터 워크(W)의 표면에 형성된 막의 막 두께를 추정한다는 처리를 행한다. 워크(W)의 표면에 막이 형성되면, 그 두께에 따라 표면의 색이 변화한다. 이것을 이용하여, 도포·현상 장치(2)에서는, 워크(W)의 표면의 색에 관한 정보를 포함하는 화상 데이터로부터, 워크(W)의 표면의 각 점에서의 막 두께를 추정한다.

일반적인 막 두께의 추정 수순은 이하와 같다. 즉, 먼저, 추정의 대상이 되는 막(대상 막)의 막 두께가 기지인 워크를 복수 준비한다. 그리고, 이들 워크의 표면을 촬상한 화상 정보에서의 각 화소의 색에 관한 정보와, 당해 화소가 촬상된 촬상 위치에서의 워크 표면의 막의 막 두께의 상관 관계에 관한 모델을 작성한다. 그 후, 막 두께 추정의 대상이 되는 대상 막이 형성된 워크의 표면을 촬상한 화상을 취득하여, 화상 데이터에 포함되는 각 화소의 색에 관한 정보와, 상기 상관 관계에 관한 모델에 기초하여, 워크 표면의 막의 막 두께를 추정한다. 이에 의해, 워크 표면의 대상 막의 막 두께를 추정할 수 있다.

도 5는, 복수매의 워크를 촬상한 화상 데이터로부터 취득한 색에 관한 정보의 변화를 모식적으로 도시한 것이다. 도 5에서는, 대상 막을 형성한 후의 워크 표면을 촬상한 화상 데이터로부터 취득한 표면의 색에 관한 정보(여기서는, 그레이값)를 나타내고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 워크마다 서로 다른 색을 나타내고 있으므로, 이 색의 차이를 이용해서 워크 표면의 막의 막 두께를 추정하게 된다.

단, 상기 방법에서는, 막 두께를 추정하는 대상으로 하는 막의 하층이 어떤 상황인지를 고려한 모델이 작성되어 있지 않을 가능성이 있다. 상술한 바와 같이, 워크에는 복수의 막이 형성되어 있다. 따라서, 막 두께의 추정의 대상 막이 레지스트막일 경우, 레지스트막의 아래에 하층막 및 중간막이 적층되어 있는 경우가 있다. 따라서, 도 5에서 도시하는 바와 같은 워크마다의 워크 표면의 색의 차이는, 막 두께의 추정의 대상 막의 막 두께에서 유래되는 변화가 아니라, 그것보다 아래의 하지 부분의 상태의 변동이 반영되어 있을 가능성도 있다. 본 실시 형태에서 대상으로 하고 있는 기판과 같이 표면에 형성하는 막의 막 두께가 충분히 얇은 경우, 하지 부분의 상태의 변동이 워크 표면의 색 변화의 변동에 반영되는 것을 충분히 생각할 수 있다.

상기 막 두께 추정 모델은, 레지스트막의 막 두께와 화상 데이터에서의 색 정보의 상관 관계를 추정한 것인데, 레지스트막보다도 하방의 각 막의 막 두께가 다른 경우에 대해서는 고려되어 있지 않다고 할 수 있다. 예를 들어, 레지스트막 아래의 중간막의 막 두께가 변화하면, 레지스트막을 도포하기 전의 상태라도 중간막의 막 두께에 따라 워크 표면의 색이 변화할 가능성이 있다. 그러나, 막 두께 추정 모델에서는 이러한 하측의 막의 영향은 충분히 반영되어 있지 않을 가능성이 있다. 상기와 같은 문제점을 고려하여, 하측의 막의 상황(막 두께 등)을 변화시킨 워크를 사용해서 막 두께 추정 모델을 작성하는 것도 한 방안이기는 하다. 그러나, 추정 정밀도가 높은 모델을 작성하기 위해서 필요한 다양한 조건에 대응한 워크를 상당수 준비하는 것은 곤란할 가능성을 생각할 수 있다.

그래서, 본 형태에서 설명하는 도포·현상 장치(2)에서는, 대상 막보다 아래의 하지 부분의 워크(W)의 표면을 촬상한 화상 정보(하지 화상: 처리 전 화상)로부터, 대상 막을 형성한 후의 워크(W)의 표면의 색이 어떻게 변화하는지를 추정하는 모델로서의 색 변화 추정 모델을 작성한다. 여기에서는, 그레이값의 변화를 추정하는 그레이값 추정 모델을 작성한다. 그리고, 실제로 측정한 그레이값과, 하지 화상에 대하여 그레이값 추정 모델을 적용함으로써 얻어진 추정 그레이값의 차분이, 막 두께에 상관하는 것을 상정하여, 상기 차분과 막 두께의 상관을 나타내는 상관 추정 모델을 작성한다. 본 실시 형태에서 설명하는 도포·현상 장치(2)에서는, 이 2개의 모델을 막 두께의 추정에 사용하는 막 두께 추정 모델로서 막 두께를 추정함으로써, 보다 정밀도가 높은 막 두께 추정 결과를 산출하는 것을 실현하고 있다. 이 2개의 모델의 상세에 대해서는 후술한다.

도 4에 도시되는 제어 장치(100)의 하지 화상 취득부(101)는, 막 두께의 추정의 대상 막을 형성하는 워크의 대상 막 형성 전의 표면의 화상 정보(하지 화상: 처리 전 화상이라고 하는 경우도 있음)를 취득하는 기능을 갖는다. 하지 화상 취득부(101)는, 예를 들어 검사 유닛(U3)을 제어함으로써, 대상이 되는 워크(W)의 하지 화상을 취득한다.

처리 후 화상 취득부(102)는, 대상 막을 형성한 후의 워크(W)의 표면의 화상 정보(처리 후 화상)를 취득하는 기능을 갖는다. 처리 후 화상 취득부(102)는, 예를 들어 검사 유닛(U3)을 제어함으로써, 대상이 되는 워크(W)의 처리 후 화상을 취득한다.

화상 정보 보유부(103)는, 하지 화상 취득부(101)에서 취득된 하지 화상과, 처리 후 화상 취득부(102)에서 취득된 처리 후 화상을 보유하는 기능을 갖는다. 화상 정보 보유부(103)에서 보유되는 화상 정보는, 워크(W)에 형성된 대상 막의 막 두께의 추정에 있어서 사용된다.

모델 작성부(104)는, 워크(W)에 형성된 대상 막의 막 두께의 추정에서 사용되는 막 두께 추정 모델을 작성하는 기능을 갖는다. 상세하게는 후술하는데, 모델 작성부(104)에서 작성하는 막 두께 추정 모델(M)에는, 그레이값 추정 모델(M1)과 상관 추정 모델(M2)이 포함된다. 모델 작성부(104)의 그레이값 추정 모델 작성부(111)는, 그레이값 추정 모델(M1)을 작성하는 기능을 갖고, 상관 추정 모델 작성부(112)는, 상관 추정 모델(M2)을 작성하는 기능을 갖는다.

추정 모델 보유부(105)는, 모델 작성부(104)에서 작성된 막 두께 추정 모델을 보유하는 기능을 갖는다.

추정부(106)는, 화상 정보 보유부(103)에서 보유되는 하지 화상과 처리 후 화상에 기초하여 대상 막의 막 두께를 추정하는 기능을 갖는다. 추정부(106)에 의한 막 두께의 추정에는, 막 두께 추정 모델이 사용된다.

형상 특성값 정보 취득부(107)는, 막 두께 추정 모델을 사용하지 않고 취득한 대상 막에 관한 형상 특성값에 상당하는, 대상 막의 막 두께에 관한 정보(막 두께 값: 막 두께 정보라고 하는 경우도 있음)를 취득하는 기능을 갖는다. 막 두께 추정 모델을 사용하지 않고 취득한 대상 막의 막 두께 값으로서는, 예를 들어 어떠한 방법으로도 측정한 대상 막의 막 두께의 측정값으로 할 수 있다. 또한, 도포·현상 장치(2)의 동작이 안정되어 있는 상황에서는, 예를 들어 장치의 동작 확인에 관한 상세한 검사(QC 검사) 시에 검사용 기판에 대하여 막 형성을 행해서 평가를 행하므로, 이때의 검사 결과를 막 두께 값(막 두께 정보)으로 해도 된다. 또한, 도포·현상 장치(2)에 포함되는 막 형성에 관한 복수의 유닛(도포 유닛, 열처리 유닛 등) 각각에 관한 특성을 어느 정도 파악할 수 있는 것이라면, 어느 유닛에서 처리를 행했는지에 기초하여 막 두께 값을 구하는 구성으로 해도 된다. 또한, 장치 특성으로부터 성막 후의 막 두께가 점차 변화하는 것이 미리 파악되어 있는 것이라면, 정기적으로 측정한 측정값에 대하여 경시적 변화의 예측값을 가미한 값을 막 두께 값으로 해도 된다. 막 두께 정보로서 사용되는 막 두께 값은, 어느 정도 신뢰성이 높은 값이며 또한 막 두께 추정 모델은 사용하지 않고 취득된(또는 산출된) 값이면 되며, 다양한 방법을 사용해서 취득할 수 있다. 일례로서는, 막 두께 추정 모델과는 다른 방법으로 추정된 막 두께 값 등이어도 된다.

형상 특성값 정보 취득부(107)에 의해 취득되는 막 두께 값은, 어떠한 방법으로도 실측하는 경우와 같이 워크(W)에 대한 성막에 관한 처리를 행하면서 취득하는 구성으로 해도 되고, 예측값 등을 막 두께 값으로서 사용하는 경우에는, 미리 취득(산출)해 두는 구성으로 해도 된다. 또한, 막 두께 값은, 워크(W)마다 1개의 값을 설정해도 되고, 예를 들어 1개의 워크(W)에 대하여 복수(예를 들어, 샷 또는 다이마다) 정의해도 된다.

형상 특성값 정보 보유부(108)는, 상기 막 두께 추정 모델을 사용하지 않고 취득한 대상 막에 관한 형상 특성값에 상당하는, 대상 막의 막 두께에 관한 정보(막 두께 값: 막 두께 정보라고 하는 경우도 있음)를 보유하는 기능을 갖는다. 상기 막 두께 추정 모델을 사용하지 않고 취득한 형상 특성값은, 형상 특성값 정보 취득부(107)에 의해 취득된 정보이다. 막 두께 추정 모델을 사용하지 않고 취득한 형상 특성값은, 형상 특성값 정보 보유부(108)에서 보유되면서, 상관 추정 모델 작성부(112)에서의 상관 추정 모델의 작성에 사용된다.

제어 장치(100)는, 1개 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성된다. 예를 들어 제어 장치(100)는, 도 6에 도시되는 회로(120)를 갖는다. 회로(120)는, 1개 또는 복수의 프로세서(121)와, 메모리(122)와, 스토리지(123)와, 입출력 포트(124)를 갖는다. 스토리지(123)는, 예를 들어 하드 디스크 등, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체를 갖는다. 기억 매체는, 후술하는 기판 검사 수순을 제어 장치(100)에 실행시키기 위한 프로그램을 기억하고 있다. 기억 매체는, 불휘발성 반도체 메모리, 자기 디스크 및 광 디스크 등의 취출 가능한 매체이어도 된다. 메모리(122)는, 스토리지(123)의 기억 매체로부터 로드한 프로그램 및 프로세서(121)에 의한 연산 결과를 일시적으로 기억한다. 프로세서(121)는, 메모리(122)와 협동해서 상기 프로그램을 실행함으로써, 상술한 각 기능 모듈을 구성한다. 입출력 포트(124)는, 프로세서(121)로부터의 명령에 따라서, 제어 대상의 부재와의 사이에서 전기 신호의 입출력을 행한다.

또한, 제어 장치(100)의 하드웨어 구성은, 반드시 프로그램에 의해 각 기능 모듈을 구성하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 제어 장치(100)의 각 기능 모듈은, 전용의 논리 회로 또는 이것을 집적한 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)에 의해 구성되어 있어도 된다.

또한, 이하의 실시 형태에서는, 제어 장치(100) 내에 상기 구성이 포함되어 있는 경우에 대해서 설명하는데, 제어 장치(100)에 상기 전체 기능이 포함되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 화상 정보 보유부(103), 추정 모델 보유부(105), 형상 특성값 정보 보유부(108) 등의 데이터베이스로서의 기능부를 외부 장치에 마련하는 구성이어도 된다.

[프로세스 처리 수순]

계속해서, 도포·현상 처리의 일례로서 도포·현상 장치(2)에서 실행되는 프로세스 처리 수순에 대해서 설명한다.

프로세스 처리 수순에 있어서, 먼저 제어 장치(100)는, 캐리어(C) 내의 프로세스 처리 대상의 워크(W)를 선반 유닛(U10)에 반송하도록 반송 장치(A1)를 제어하고, 이 워크(W)를 처리 모듈(11)용 셀에 배치하도록 반송 장치(A7)를 제어한다.

다음으로 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U10)의 워크(W)를 처리 모듈(11) 내의 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. 또한, 제어 장치(100)는, 이 워크(W)의 표면 상에 하층막을 형성하도록 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 제어 장치(100)는, 하층막이 형성된 워크(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 이 워크(W)를 처리 모듈(12)용 셀에 배치하도록 반송 장치(A7)를 제어한다.

다음으로 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U10)의 워크(W)를 처리 모듈(12) 내의 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어한다. 또한, 제어 장치(100)는, 이 워크(W)의 하층막 상에 중간막을 형성하도록 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)을 제어한다. 예를 들어, 제어 장치(100)는, 워크(W)의 하층막 상에 중간막 형성용 처리액을 도포함으로써 중간막을 형성하도록 도포 유닛(U1)을 제어한다. 이어서, 제어 장치(100)는, 중간막에 열처리를 실시하도록 열처리 유닛(U2)을 제어한다. 중간막의 형성 후, 제어 장치(100)는, 워크(W)를 검사 유닛(U3)에 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 검사 유닛(U3)을 사용해서 당해 워크(W)의 표면을 촬상하여 화상 정보(하지 화상)를 취득하도록 제어한다. 그 후 제어 장치(100)는, 워크(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 이 워크(W)를 처리 모듈(13)용 셀에 배치하도록 반송 장치(A7)를 제어한다.

다음으로 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U10)의 워크(W)를 처리 모듈(13) 내의 각 유닛에 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 이 워크(W)의 중간막 상에 레지스트막을 형성하도록 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)을 제어한다. 예를 들어, 제어 장치(100)는, 워크(W)의 중간막 상에 레지스트막 형성용 처리액을 도포함으로써 레지스트막을 형성하도록 도포 유닛(U1)을 제어한다. 이어서, 제어 장치(100)는, 레지스트막에 열처리를 실시하도록 열처리 유닛(U2)을 제어한다. 또한, 레지스트막의 형성 후, 제어 장치(100)는, 워크(W)를 검사 유닛(U3)에 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 검사 유닛(U3)을 사용해서 당해 워크(W)의 표면을 촬상하여 화상 정보(처리 후 화상)를 취득하도록 제어한다. 그 후 제어 장치(100)는, 워크(W)를 선반 유닛(U11)에 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어한다.

다음으로 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U11)의 워크(W)를 노광 장치(3)에 송출하도록 반송 장치(A8)를 제어한다. 그 후 제어 장치(100)는, 노광 처리가 실시된 워크(W)를 노광 장치(3)로부터 받아들여, 선반 유닛(U11)에서의 처리 모듈(14)용 셀에 배치하도록 반송 장치(A8)를 제어한다.

다음으로 제어 장치(100)는, 선반 유닛(U11)의 워크(W)를 처리 모듈(14) 내의 각 유닛에 반송하도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 이 워크(W)의 레지스트막(R)에 현상 처리를 실시하도록 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 제어 장치(100)는, 워크(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 장치(A3)를 제어하고, 이 워크(W)를 캐리어(C) 내로 되돌리도록 반송 장치(A7) 및 반송 장치(A1)를 제어한다. 이상으로 프로세스 처리가 완료된다.

[막 두께 추정 방법]

이어서, 도 7 내지 도 11을 참조하면서, 제어 장치(100)에 의한 처리 모듈(11 내지 13)에서의 막 두께 추정 방법에 대해서 설명한다. 막 두께 추정 방법은, 처리 모듈(11 내지 13)에 마련된 검사 유닛(U3)에서 행하여지는 성막 후의 워크(W)의 검사에 관한 방법이다. 검사 유닛(U3)에서는, 성막 후의 워크(W)에 있어서 원하는 성막이 실시되었는지, 특히 원하는 막 두께의 성막이 행하여졌는지를 막 두께를 추정함으로써 평가한다.

또한, 이하의 실시 형태에서는, 레지스트막의 막 두께를 추정하는 경우에 대해서 설명한다. 따라서, 대상 막이 레지스트막이며, 레지스트막을 형성하기 전의 워크(W)(즉, 중간막까지 형성된 워크)를 하지 기판(처리 전 기판)으로 해서 설명한다. 단, 대상 막은 레지스트막에 한정되지 않는다. 예를 들어, 대상 막을 중간막으로 해서, 중간막의 막 두께를 추정하는 것으로 해도 된다. 그 경우에는, 하지 기판은 중간막을 형성하기 전의 워크, 즉, 하지막이 형성된 워크가 된다. 이와 같이, 막 두께의 추정 대상이 되는 대상 막에 따라서 하지 기판의 설정을 변경할 수 있다. 또한, 하지 기판은, 다른 장치에 의한 처리(예를 들어, 성막, 에칭, 세정 등)가 행하여진 후의 기판으로 해도 된다. 이와 같이, 하지 기판이란, 대상 막을 형성하기 전의 기판이면 되며, 특별히 한정되지 않는다.

워크에 형성된 막의 막 두께의 추정을 행하는 경우, 먼저, 사용하는 막 두께 추정 모델을 준비할 필요가 있다. 즉, 본 실시 형태에서 설명하는 막 두께 추정 방법에는, 막 두께 추정 모델의 생성 방법이 포함된다. 본 실시 형태에서 설명하는 막 두께 추정 방법에서 사용되는 막 두께 추정 모델은, 그 생성 방법이 일반적으로 알려져 있는 것과 다르다. 따라서, 먼저, 막 두께 추정 모델의 생성 방법에 대해서 설명한다.

(막 두께 추정 모델의 생성 방법)

도 7 내지 도 10은, 막 두께 추정을 행하기 위한 막 두께 추정 모델을 작성할 때까지의 수순을 설명한다.

도 7은, 막 두께 추정 모델의 생성에 필요한 화상 정보의 취득 수순을 나타내고 있다. 먼저, 제어 장치(100)는 스텝 S01을 실행한다. 스텝 S01에서는, 하지 기판을 준비하여, 검사 유닛(U3)에 반입한다. 하지 기판이란, 상술한 바와 같이 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에서 중간막까지의 성막이 행하여진 워크(W)이다. 반입된 하지 기판은 보유 지지부(31)에서 보유 지지된다.

이어서, 제어 장치(100)의 하지 화상 취득부(101)는, 스텝 S02를 실행한다. 스텝 S02에서는, 촬상부(33)에 의해 하지 기판의 표면을 촬상한다. 구체적으로는, 리니어 구동부(32)의 구동에 의해 보유 지지부(31)를 소정의 방향으로 이동시키면서 촬상부(33)에 의해 하지 기판의 표면의 촬상을 행한다. 이에 의해, 촬상부(33)에서 하지 기판의 표면에 관한 화상 정보(하지 화상)가 취득된다. 하지 화상은, 제어 장치(100)의 화상 정보 보유부(103)에서 보유된다.

이어서, 제어 장치(100)는 스텝 S03을 실행한다. 스텝 S03에서는, 대상 막인 레지스트막을 하지 기판에 대하여 성막한다. 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에서 성막이 행하여진 워크(W)는, 검사 유닛(U3)에 반입된다. 반입된 성막 후의 워크(W)는, 보유 지지부(31)에서 보유 지지된다.

이어서, 제어 장치(100)의 처리 후 화상 취득부(102)는, 스텝 S04를 실행한다. 스텝 S04에서는, 스텝 S02와 마찬가지로, 촬상부(33)에 의해 처리 후의 워크(W)의 표면을 촬상한다. 구체적으로는, 리니어 구동부(32)의 구동에 의해 보유 지지부(31)를 소정의 방향으로 이동시키면서 촬상부(33)에 의해 워크(W) 표면의 촬상을 행한다. 이에 의해, 촬상부(33)에서 워크(W)의 표면에 관한 화상 정보(처리 후 화상)가 취득된다. 처리 후 화상은, 제어 장치(100)의 화상 정보 보유부(103)에서 보유된다.

이어서, 도 8에 도시하는 수순에 의해 막 두께 추정 모델을 작성한다. 막 두께 추정 모델(M)은, 그레이값 추정 모델 작성부(111)에서 작성되는 그레이값 추정 모델(M1)과, 상관 추정 모델 작성부(112)에서 작성되는 상관 추정 모델(M2)을 포함하고 있다. 도 8에서 도시하는 수순에서는, 먼저 그레이값 추정 모델(M1)을 작성한 후에, 그레이값 추정 모델(M1)을 이용해서 추정되는 그레이값과 실측값의 차분과, 대상 막의 막 두께에 관한 정보(막 두께 정보)의 상관을 나타내는 상관 추정 모델(M2)을 작성하는 방법에 대해서 설명한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 제어 장치(100)의 그레이값 추정 모델 작성부(111)는, 스텝 S11을 실행한다. 스텝 S11에서는, 그레이값 추정 모델(M1)을 작성한다. 그레이값 추정 모델(M1)이란, 워크(W)에 대하여 소정의 막 두께의 대상 막을 형성한 경우에, 하지 기판의 표면에 관한 화상 정보(하지 화상)의 그레이값에 기초하여, 대상 막 형성 후의 워크(W)의 표면에 관한 화상 정보(처리 후 화상)의 그레이값을 추정하는 모델이다. 도포·현상 장치(2)에서는, 대상 막 형성 전의 워크(W)의 하지 화상과, 대상 막 형성 후의 워크(W)의 처리 후 화상을 워크(W)마다 다수 취득하고 있다. 또한, 워크(W)를 촬상한 화상에는 화소마다 워크(W)의 색을 나타내는 정보(휘도값: 여기에서는 그레이값)가 산출된다. 그레이값 추정 모델 작성부(111)에서는, 워크(W)를 촬상한 하지 화상 및 처리 후 화상의 화소마다, 그레이값의 상관 관계를 특정한다. 이에 의해, 하지 기판의 표면에 관한 화상의 그레이값을 기준으로 해서 처리 후의 화상의 그레이값을 추정하는 것이 가능한 모델을 작성할 수 있다.

이어서, 제어 장치(100)의 그레이값 추정 모델 작성부(111)는, 스텝 S12를 실행한다. 스텝 S12에서는, 스텝 S11에서 작성한 그레이값 추정 모델(M1)을 취득 완료한 워크(W)의 하지 화상에 적용함으로써, 처리 후의 그레이값(G1')을 예측한다.

이어서, 제어 장치(100)의 상관 추정 모델 작성부(112)는, 스텝 S13을 실행한다. 스텝 S13에서는, 스텝 S12에서 추정한 처리 후의 그레이값(G1')과, 하지 화상에 대응하는 처리 후 화상의 그레이값(G1)(실측값)의 차분(G1")을 산출한다. 또한, 스텝 S13은, 그레이값 추정 모델 작성부(111)에 의해 행하여져도 된다. 단, 본 실시 형태에서는, 그레이값 추정 모델(M1)의 작성까지의 처리를 그레이값 추정 모델 작성부(111)가 행하는 것으로 하고, 작성한 그레이값 추정 모델(M1)을 이용한 계산은, 상관 추정 모델 작성부(112)가 행하는 경우에 대해서 설명한다.

스텝 S11 내지 스텝 S13에서 행하는 처리에 대해서, 도 9를 참조하면서 설명한다. 도 9에서는, 가장 좌측에 복수의 워크(W)를 순서대로 촬상한 경우의 하지 화상의 그레이값(G0)과 처리 후 화상의 그레이값(G1)의 변동을 나타내고 있다. 각 도면에서의 횡축은 워크(W)를 나타내고 있으며, 예를 들어 좌측 상단의 「실측값-하지 화상」에 상당하는 도면에서는, 워크(W)에 따라 하지 화상의 그레이값(G0)이 오르내리고 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 좌측 상단의 「실측값-처리 후 화상」에 상당하는 도면에서는, 워크(W)에 따라 처리 후 화상의 그레이값(G1)이 오르내리고 있는 것을 나타내고 있다.

그레이값 추정 모델(M1)이란, 상기 하지 화상의 그레이값(G0 내지 G1)을 추정하는 모델이다. 즉, 도 9에 도시하는 중앙의 상측 그래프에서의 그레이값(G0)에 기초하여, 그 아래의 그래프에 나타내는 그레이값(G1')을 추정하는 모델이 그레이값 추정 모델로 된다. 대량의 워크(W)의 하지 화상 및 처리 후 화상을 이용해서 그레이값 추정 모델(M1)을 작성한 경우, 워크(W)의 하지 화상의 그레이값(G0)의 변동에서 유래되는 처리 후 화상의 그레이값의 변화를 반영한 모델을 작성할 수 있다. 하지 화상의 그레이값(G0)이 동일한 워크(W)에 대하여 서로 다른 막 두께의 대상 막을 형성한 경우, 처리 후 화상에서는 막 두께의 변동에서 유래되는 그레이값의 변화를 확인할 수 있다. 그러나, 다종다양한 그레이값을 갖는 하지 화상으로부터 작성된 처리 후 화상의 그레이값을 추정하는 모델에서는, 하지 화상에서의 그레이값의 변동이, 처리 후 화상에서의 그레이값의 변동에 크게 기여한다. 즉, 복수의 워크(W)에 형성되는 대상 막의 막 두께가 다소 달라도, 워크(W)의 하지 화상의 그레이값(G0)의 변동에서 유래되는 성분이 반영된 추정 모델이 작성될 수 있다.

단, 그레이값 추정 모델(M1)에 의해 추정되는 처리 후 화상의 그레이값(G1')은, 실제로 워크(W)를 촬상해서 얻어지는 처리 후 화상의 그레이값(G1)과는 일치하지 않는 것으로 생각된다. 이것은, 그레이값 추정 모델(M1)이 워크(W)의 하지 화상의 그레이값(G0)의 변동에서 유래되는 성분을 추정하는 모델이며, 막 두께의 변동에서 유래되는 성분의 추정이 행하여지지 않은 것에 의한다. 따라서, 실제로 워크(W)를 촬상해서 얻어지는 처리 후 화상의 그레이값(G1)과, 그레이값 추정 모델(M1)에 의해 추정되는 처리 후 화상의 그레이값(G1')의 차분(G1")의 변동은, 워크(W)에 형성된 막 두께의 변동에서 유래되는 것이다. 도 9에서는, 복수의 워크(W) 각각에 대해서, 실제로 워크(W)를 촬상해서 얻어지는 처리 후 화상의 그레이값(G1)과, 그레이값 추정 모델(M1)에 의해 추정되는 처리 후 화상의 그레이값(G1')의 차분인 차분(G1")을 산출한 결과를 우측 하단에 나타내고 있다. 이러한 계산을 행함으로써, 실제로 워크(W)를 촬상해서 얻어지는 하지 화상의 그레이값(G0)의 변동에서 유래되는 성분이 제거된다. 그 결과, 그레이값의 차분(G1")으로서, 대상 막의 막 두께에서 유래되는 그레이값의 변동을 크게 받은 수치가 얻어진다.

여기서, 각 워크(W)의 그레이값의 차분(G1")과, 워크(W)에 형성된 막 두께의 상관을 알면, 그레이값의 차분(G1")으로부터 막 두께를 추정할 수 있다. 즉, 도 10에 도시하는 바와 같이, 그레이값의 차분(G1")과 막 두께 값의 상관을 나타내는 정보를 얻을 수 있으면, 이 관계를 이용해서 그레이값의 차분(G1")으로부터 대상 막의 막 두께를 추정할 수 있다.

지금까지의 수순인 스텝 S11 내지 S13에 의한 그레이값 추정 모델(M1)의 작성 및 그레이값 추정 모델(M1)을 이용한 계산에는, 대상 막의 막 두께를 특정하는 정보는 사용되지 않는다. 그러나, 도 10에 도시하는 상관을 파악하고자 하면, 각 워크(W)에 관한 막 두께에 관한 정보가 필요해진다. 그래서, 상기 모델을 이용하지 않고 얻어진 막 두께 정보를 취득하여, 그레이값(G1")과 막 두께의 상관을 추정하는 모델을 작성한다.

도 8로 돌아가서, 제어 장치(100)의 상관 추정 모델 작성부(112)는, 스텝 S14를 실행한다. 스텝 S14에서는, 상기한 바와 같이 그레이값의 차분(G1")과 막 두께의 상관을 추정하는 모델의 작성에 필요한 막 두께 정보를 취득한다. 막 두께 정보는, 제어 장치(100)의 형상 특성값 정보 취득부(107)에서 취득된다. 이때, 막 두께 정보에는, 워크(W)를 특정하는 정보와, 당해 워크(W)에 관한 막 두께를 특정하는 정보가 포함된다. 스텝 S14에서, 상관 추정 모델 작성부(112)는, 차분(G1")이 산출된 워크(W)에 대응하는 막 두께 정보를 취득한다.

이어서, 제어 장치(100)의 상관 추정 모델 작성부(112)는, 스텝 S15를 실행한다. 스텝 S15에서는, 지금까지 산출된 그레이값의 차분(G1")과, 막 두께 정보에 기초하여 상관 추정 모델(M2)을 작성한다. 이상의 프로세스에서 그레이값 추정 모델(M1)과 상관 추정 모델(M2)이 작성되기 때문에, 막 두께 추정 모델(M)이 작성되게 된다. 작성된 막 두께 추정 모델(M)은, 추정 모델 보유부(105)에 보유된다.

또한, 도 8에 도시하는 일련의 처리는 한번에 행할 필요는 없고, 예를 들어 그레이값 추정 모델(M1)을 작성할 때까지의 처리(예를 들어, 스텝 S11, S12)를 사전에 행해도 된다. 또한, 예를 들어 막 두께 정보의 취득이 가능한 타이밍에, 후단의 상관 추정 모델의 작성에 관한 처리(예를 들어, 스텝 S13 내지 스텝 S15)를 행해도 된다. 또한, 막 두께 정보의 취득(스텝 S14)을 계기로 해서, 차분(G1")의 산출(스텝 S13) 및 상관 추정 모델(M2)의 작성(스텝 S15)을 행해도 된다. 이와 같이, 도 8에 도시하는 처리의 흐름은 일부 변경되어도 된다.

막 두께 정보의 취득은, 이하에 설명하는 타이밍에 행하여지는 경우가 있다. 예를 들어, 대상 막을 형성하는 조건의 적어도 일부가 변경되었을 경우에, 동작 확인을 목적으로 검사용 기판 등을 사용해서 처리를 행한 경우 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 도포·현상 장치(2)의 메인터넌스 시에 대상 막의 형성에 관한 조건을 변경하는 경우, 대상 막 형성용 처리액을 전환했을 때 조건 조정용에 검사용 기판을 사용한 평가를 행하는 경우 등을 들 수 있다. 이러한 경우에는, 제조 조건의 확인 등을 목적으로, 실제로 워크(W)에 대상 막을 형성한 후에 당해 막의 막 두께를 평가하는 프로세스가 발생할 수 있다. 이때, 제어 장치(100)의 상관 추정 모델 작성부(112)에서는, 막 두께 정보를 사용해서 상관 추정 모델(M2)을 작성하는 구성으로 해도 된다.

상관 추정 모델(M2)은, 상술한 바와 같이 막 두께 정보가 취득됨으로써 모델의 작성이 가능하게 되는 것에 반해, 그레이값 추정 모델(M1)은, 상술한 바와 같이 하지 화상과 처리 후 화상이 있으면 작성이 가능한 모델이다. 따라서, 그레이값 추정 모델(M1)은, 자장치에서 보유 지지하는 워크(W)의 화상을 사용해서 적당한 타이밍에 작성하는 구성으로 해도 된다.

(막 두께 추정 모델에 기초하는 막 두께 추정 방법)

도 11을 참조하면서, 대상이 되는 워크(W)에 관한 막 두께 추정 방법에 대해서 설명한다. 먼저, 제어 장치(100)는 스텝 S21을 실행한다. 스텝 S21에서는, 하지 기판(처리 전 기판)이 되는 워크(W)를 준비하여, 검사 유닛(U3)에 반입한다. 반입된 하지 기판은 보유 지지부(31)에서 보유 지지된다.

이어서, 제어 장치(100)의 하지 화상 취득부(101)는, 스텝 S22를 실행한다. 스텝 S22에서는, 촬상부(33)에 의해 하지 기판의 표면을 촬상한다. 구체적으로는, 리니어 구동부(32)의 구동에 의해 보유 지지부(31)를 소정의 방향으로 이동시키면서 촬상부(33)에 의해 하지 기판의 표면의 촬상을 행한다. 이에 의해, 촬상부(33)에서 하지 기판의 표면에 관한 화상 정보(하지 화상)가 취득된다. 하지 화상은, 제어 장치(100)의 화상 정보 보유부(103)에서 보유된다.

이어서, 제어 장치(100)는 스텝 S23을 실행한다. 스텝 S23에서는, 대상 막인 레지스트막을 하지 기판에 대하여 성막한다. 도포 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)에서 성막이 행하여진 워크(W)는, 검사 유닛(U3)에 반입된다. 반입된 성막 후의 워크(W)는, 보유 지지부(31)에서 보유 지지된다.

이어서, 제어 장치(100)의 처리 후 화상 취득부(102)는, 스텝 S24를 실행한다. 스텝 S24에서는, 스텝 S22와 마찬가지로, 촬상부(33)에 의해 처리 후의 워크(W)의 표면을 촬상한다. 구체적으로는, 리니어 구동부(32)의 구동에 의해 보유 지지부(31)를 소정의 방향으로 이동시키면서 촬상부(33)에 의해 워크(W) 표면의 촬상을 행한다. 이에 의해, 촬상부(33)에서 워크(W)의 표면에 관한 화상 정보(처리 후 화상)가 취득된다. 처리 후 화상은, 제어 장치(100)의 화상 정보 보유부(103)에서 보유된다.

이어서, 제어 장치(100)의 추정부(106)는 스텝 S25를 실행한다. 스텝 S25에서는, 워크(W) 표면에 관한 처리 후 화상에 기초하여, 워크(W) 표면의 대상 막의 막 두께를 추정한다. 추정부(106)에 의한 막 두께의 추정에는, 추정 모델 보유부(105)에서 보유되는 막 두께 추정 모델이 사용된다.

처리 후 화상으로부터의 막 두께의 추정 방법은, 구체적으로는 이하와 같다. 먼저, 하지 화상으로부터 화소마다의 워크(W) 표면의 색에 관한 정보를 취득한다. 얻어진 하지 화상의 그레이값을 G0로 해서, 막 두께 추정 모델(M)의 그레이값 추정 모델(M1)을 적용해서 처리 후 화상의 그레이값(G1')을 추정한다. 이어서, 그레이값 추정 모델(M1)을 적용함으로써 얻어진 그레이값(G1')과, 처리 후의 화상에서의 실제의 그레이값(G0)의 차분(G1")을 산출한다. 산출된 차분(G1")에 대하여 상관 추정 모델(M2)을 적용함으로써, 차분(G1")으로부터 추정되는 막 두께 값을 산출한다. 이 일련의 작업에 의해, 화소마다 당해 화소가 촬상한 영역의 막 두께를 추정할 수 있다. 이에 의해, 화소마다, 즉, 워크(W) 표면의 각 위치에서의 대상 막의 막 두께를 추정하는 것이 가능하게 된다.

[다른 실시 형태]

상술한 예시적 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 생략, 치환 및 변경이 이루어져도 된다. 또한, 다른 실시 형태에서의 요소를 조합해서 다른 실시 형태를 형성하는 것이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 대상 막의 형상 특성값이 「막 두께」일 경우에 대해서 설명했지만, 형상 특성값은 막 두께에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상술한 바와 같이 대상 막의 「선 폭」을 추정의 대상으로 해도 된다. 막 두께와 마찬가지로, 대상 막의 선 폭이 변화하면 워크(W) 표면의 색이 변화할 수 있다. 따라서, 상기 실시 형태에서 설명한 방법과 마찬가지의 방법에 의해, 선 폭의 추정을 고정밀도로 행하는 것이 가능한 추정 모델을 작성할 수 있다. 구체적으로는, 하지 화상과 처리 후 화상으로부터, 그레이값 추정 모델(색 변화 추정 모델)을작성한다. 이어서, 그레이값 추정 모델을 취득 완료한 워크(W)의 하지 화상에 적용함으로써, 처리 후의 그레이값(G1')을 예측한다. 그 후, 추정 결과로서의 그레이값(G1')과, 하지 화상에 대응하는 처리 후 화상의 그레이값(G1)(실측값)의 차분(G1")을 산출하여, 이 차분(G1")과 선 폭의 상관을 나타내는 상관 추정 모델을 작성한다. 이와 같이, 막 두께를 추정하는 모델과 마찬가지의 방법으로, 선 폭을 추정하는 모델도 작성이 가능하다. 또한, 본 실시 형태에서 설명한 방법은, 워크(W) 표면의 색과의 상관이 있는 형상 특성값에 적용이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 제어 장치(100)에 있어서 막 두께 추정 모델을 작성하고, 당해 모델을 사용해서 막 두께를 추정하는 경우에 대해서 설명하였다. 그러나, 막 두께 추정 모델을 작성하는 추정 모델 작성 장치로서의 기능만을 갖는 컴퓨터로서 실현되어도 된다. 구체적으로는, 추정 모델 작성 장치는, 하지 화상 취득부(101), 처리 후 화상 취득부(102), 모델 작성부(104)로서의 기능만을 갖는 장치이어도 된다. 이 경우, 추정 모델 작성 장치는, 도포·현상 장치(2)와는 독립된 정보 처리 장치로서 실현되어도 된다. 추정 모델 작성 장치가 도포·현상 장치(2)와는 독립된 정보 처리 장치인 경우, 하지 화상 취득부(101) 및 처리 후 화상 취득부(102)는, 자장치와는 다른 장치에서 촬상된 하지 화상 및 처리 후 화상을 취득하는 기능을 갖고 있으면 된다.

또한, 제어 장치(100)는, 자장치에서 막 두께 추정 모델을 구성하는 그레이값 추정 모델(M1), 상관 추정 모델(M2)을 작성하는 것이 아니라, 다른 동종의 장치용으로 작성된 그레이값 추정 모델(M1), 상관 추정 모델(M2)을 취득하여, 이것을 수정하는 기능을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 도포·현상 장치(2)에는, 동종의 모듈이 복수 마련되어 있는 경우가 있고, 대상 막이 되는 레지스트막을 형성하는 모듈이 복수 마련되어 있는 경우가 있다. 이러한 경우, 동종의 장치에 대해서는 기본적으로는 동종의 모델을 적용할 수 있는데, 장치마다 약간의 특성의 차이가, 막 두께 추정 모델(M)에 나타나는 경우가 있다. 이러한 경우, 다른 동종의 장치(모듈)용으로 작성된 막 두께 추정 모델(M)을 취득한 후, 당해 모델을 사용해서 일정 기간 막 두께 추정을 행한 후에 보정을 행해도 된다. 보정의 일례로서는, 어떤 타이밍에 검사용 워크(W)를 사용해서 얻어진 막 두께의 측정 결과 등을 이용하여, 장치간의 특성의 차이에 대응하는 오프셋값을 산출하고, 이 오프셋값을 사용해서 모델을 보정하는 것 등을 생각할 수 있다. 이와 같이, 타장치에서 작성된 모델을 이용하여, 또한 이 모델을 수정함으로써, 자장치용 모델을 작성하는 것으로 해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 막 두께 추정 모델(M)을 구성하는 그레이값 추정 모델(M1) 및 상관 추정 모델(M2)은, 원칙 화소 단위로 그레이값 또는 상관을 추정하는 경우에 대해서 설명했지만, 이 구성에 한정되지는 않는다. 즉, 워크(W)를 촬상한 복수의 화소에서의 화소값을 평균한 값으로부터 당해 영역의 막 두께를 추정하는 구성으로 해도 된다. 워크(W) 단위의 평균값을 산출해서 이 평균값을 사용하여, 워크(W)에 형성된 대상 막의 막 두께를 추정하는 구성으로 해도 된다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 처리 모듈(11, 12, 13) 각각에 있어서 검사 유닛(U3)이 마련되는 경우에 대해서 설명하였다. 그러나, 검사 유닛(U3)은, 각 모듈에 마련되는 것이 아니라, 각 모듈과는 독립적으로 마련되어 있어도 된다.

또한, 상기 처리 모듈(11, 12, 13)에서 형성하는 막은 일례이며, 적절히 변경된다. 예를 들어, 레지스트막의 상방에도 막을 형성하는 구성이어도 된다. 즉, 본 실시 형태에서 설명한 막의 검사 방법은, 막의 종류 및 그 수에 한정되지 않고, 기판 상에 형성되는 다양한 막에 적용할 수 있다.

[작용]

상기 추정 모델 작성 장치(제어 장치(100)) 및 추정 모델 작성 방법에 의하면, 처리 전 화상인 하지 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 정보로부터, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델(그레이값 추정 모델(M1))이 작성된다. 그리고, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 정보와, 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 구하여, 당해 차분과, 기판 상에서 막 처리된 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델(M2)이 작성된다. 색 변화 추정 모델은, 하지 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 정보로부터 처리 후 화상의 기판의 표면의 색을 추정하는 모델이며, 하지 화상(처리 전 화상)에 포함되는 기판의 표면의 색 변동에 의한 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색 변동을 추정하는 모델이다. 한편, 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 정보와, 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분은, 대상 막의 형상에 따라 변동할 수 있는 요소이다. 그 때문에, 차분과, 기판에 막 처리된 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델을 작성함으로써, 상기 차분으로부터 대상 막의 형상 특성값을 추정할 수 있다. 이러한 모델을 작성함으로써, 대상 막의 형상에 관한 형상 특성값을 고정밀도로 추정하는 것이 가능한 모델을 보다 간단하게 작성할 수 있다.

일반적으로, 기판을 촬상한 화상 정보로부터 기판에 형성된 대상 막의 형상 특성값을 얻고자 하는 경우, 다양한 조건에서 대상 막을 형성한 기판을 대량으로 준비하여, 이들 기판의 화상 정보로부터 검량선을 작성하는 프로세스가 필요하다. 그러나, 정밀도가 좋은 검량선을 작성하기 위해서는, 검량선의 작성에 사용하는 기판을 대량으로 준비하지 않으면 안되어, 작업 환경에 따라서는 정밀도가 좋은 검량선을 작성할 수 없는 경우를 생각할 수 있다. 특히, 전단의 프로세스가 복잡하기 때문에, 전단의 프로세스 등에서 유래되는 처리 전 기판의 색 변동이 검량선의 작성 정밀도에 영향을 미칠 가능성이 생각된다. 이에 반해, 상기 방법에 의하면, 처리 전 기판의 색의 영향을 추정하는 색 변화 추정 모델을 작성하여, 처리 전 화상의 색에 관한 정보로부터 처리 후 화상의 색에 관한 정보를 먼저 추정하는 구성으로 함으로써, 처리 전 기판의 색에서 유래되는 변동을 먼저 특정한다. 그리고, 대상 막의 형상에 따라 변동할 수 있는 요소가 처리 후 화상에 포함되는 기판의 표면의 색에 관한 정보와, 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분으로서 나타난다. 따라서, 이 차분과, 기판에 형성된 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델을 작성함으로써, 처리 전 기판의 색에서 유래되는 변동 성분을 제거한 상태에서 형상 특성값을 추정할 수 있다. 따라서, 검량선을 작성하기 위한 기판 등의 제작을 행하지 않아도 정밀도가 좋은 형상 특성값을 추정하는 모델을 작성할 수 있다.

또한, 상관 추정 모델 작성부(112)에서는, 추정 모델을 사용하지 않고 취득되는 대상 막의 형상 특성값을, 막 처리된 대상 막의 형상 특성값으로서 사용해서 상관 추정 모델을 작성한다. 그 때문에, 형상 특성값 추정 모델과는 관계없이 얻어지는 형상 특성값을 이용해서 상관 추정 모델을 작성할 수 있다. 따라서, 대상 막의 형상에 관한 형상 특성값을 고정밀도로 추정하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상관 추정 모델 작성부(112)에서는, 막 처리된 대상 막의 형상 특성값을 특정하는 정보의 취득을 계기로 해서 상관 추정 모델을 작성하는 구성으로 함으로써, 예를 들어 색 변화 추정 모델은 과거에 취득한 다수의 화상을 사용해서 작성해 둘 수 있다. 이와 같이, 색 변화 추정 모델의 작성과, 상관 추정 모델의 작성을 독립적으로 행할 수 있으면, 각 모델의 작성에 적합한 정보를 유효하게 이용할 수 있어, 보다 높은 정밀도로의 추정이 가능한 모델을 작성할 수 있다.

또한, 색 변화 추정 모델 작성부(그레이값 추정 모델 작성부(111)) 및 상관 추정 모델 작성부(112)의 한쪽은, 자장치와는 다른 장치에서 작성한 모델을 수정하여, 자장치용 모델을 작성 가능하여도 된다. 이 경우, 예를 들어 타장치에서 작성된 모델을 이용해서 형상 특성값 추정 모델을 작성할 수 있기 때문에, 한번 작성한 모델을 다른 장치에도 전개하는 것이 가능하게 되어, 유효하게 이용할 수 있다.

본 개시의 실시 형태에서는, 기판 상의 막 처리로서 처리액을 도포함으로 인한 막 형성 처리를 예로 들어 설명했지만, 기판에 대한 막 처리는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 처리액을 공급함으로써 기판에 형성된 막을 제거하는 에칭 처리에 대해서도, 상기 실시 형태에서 설명한 구성을 적용할 수 있다. 즉, 「막 처리」에는, 기판 상의 대상 막의 형상을 변경할 수 있는 다양한 처리가 포함된다.

「막 처리」가 에칭 처리일 경우, 추정의 대상이 되는 형상 특성값으로서는, 예를 들어 에칭양(에칭에 의해 제거되는 막의 두께: 막 감소)이 상정된다. 또한, 상술한 장치의 동작 확인에 관한 상세한 검사(QC 검사) 시에, 미리 막이 형성된 검사용 기판에 대하여 에칭 처리를 행해서 평가를 행하여, 이때의 검사 결과를 에칭값(에칭 정보)으로 해도 된다. 또한, 에칭값은, 예를 들어 에칭 전의 막 두께 값이 기지라면, 에칭 후의 막 두께를 측정하여, 양자의 감산 값(막 감소량)으로 구할 수 있다. 이와 같이, 「막 처리」가 변경되는 경우, 막 처리의 내용에 따라 형상 특성값도 변경될 수 있다. 그 경우에도, 막 처리의 전후에서의 기판의 표면의 색 변화를 이용하여, 형상 특성값의 추정을 행할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 기재된 구성에 기초하면, 형상 특성값을 고정밀도로 추정하는 것이 가능한 모델을 보다 간단하게 작성할 수 있다.

이상의 설명으로부터, 본 개시의 다양한 실시 형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있으며, 본 개시의 범위 및 주지로부터 일탈하지 않고 다양한 변경을 이룰 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 다양한 실시 형태는 한정하는 것을 의도하고 있지 않으며, 참된 범위와 주지는, 첨부의 특허 청구 범위에 의해 나타내진다.

Claims

기판 상에서 막 처리된 대상 막의 형상에 관한 형상 특성값을 추정하는 형상 특성값 추정 모델을 작성하는 추정 모델 작성 장치이며,
막 처리된 기판의 표면에 관한 제1 화상 정보인 처리 후 화상을 취득하는 처리 후 화상 취득부와,
상기 막 처리되기 전의 처리 전 기판의 표면에 관한 제2 화상 정보인 처리 전 화상을 취득하는 처리 전 화상 취득부와,
상기 처리 전 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 정보로부터, 상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델을 작성하는 색 변화 추정 모델 작성부와,
상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제2 정보와, 상기 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 취득함으로써 상관 추정 모델을 작성하는 상관 추정 모델 작성부를 포함하고,
상기 상관 추정 모델 작성부는, 당해 차분과, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 데에 이용되는, 추정 모델 작성 장치.
제1항에 있어서, 상기 상관 추정 모델 작성부는, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값으로서, 상기 형상 특성값 추정 모델을 사용하지 않고 취득되는 상기 대상 막의 형상 특성값을 사용하여, 상기 상관 추정 모델을 작성하는, 추정 모델 작성 장치.
제1항에 있어서, 상기 상관 추정 모델 작성부는, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값을 특정하는 정보의 취득을 계기로 해서, 상기 상관 추정 모델을 작성하는, 추정 모델 작성 장치.
제1항에 있어서, 상기 색 변화 추정 모델 작성부는, 자장치와는 다른 장치에서 작성한 모델을 수정하여, 자장치용의 색 변화 추정 모델을 작성 가능한, 추정 모델 작성 장치.
제1항에 있어서, 상기 상관 추정 모델 작성부는, 자장치와는 다른 장치에서 작성한 모델을 수정하여, 자장치용의 상관 추정 모델을 작성 가능한, 추정 모델 작성 장치.
제1항에 있어서, 상기 막 처리는, 기판 상에 막을 형성하는 막 형성 처리인, 추정 모델 작성 장치.
기판 상에서 막 처리된 대상 막의 형상에 관한 형상 특성값을 추정하는 형상 특성값 추정 모델을 작성하는 추정 모델 작성 방법이며,
상기 막 처리된 기판의 표면에 관한 제1 화상 정보인 처리 후 화상을 취득하는 것과,
상기 막 처리되기 전의 처리 전 기판의 표면에 관한 제2 화상 정보인 처리 전 화상을 취득하는 것과,
상기 처리 전 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제2 정보로부터, 상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 제1 정보를 추정하는 색 변화 추정 모델을 작성하는 것과,
상기 처리 후 화상에 포함되는 상기 기판의 표면의 색에 관한 상기 제1 정보와, 상기 색 변화 추정 모델에 의해 추정된 결과의 차분을 구하여, 당해 차분과, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값의 상관을 추정하는 상관 추정 모델을 작성하는 것
을 포함하는 추정 모델 작성 방법.
제7항에 있어서, 상기 상관 추정 모델 작성은, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값으로서, 상기 형상 특성값 추정 모델을 사용하지 않고 취득되는 상기 대상 막의 형상 특성값을 사용하여, 상기 상관 추정 모델을 작성하는, 추정 모델 작성 방법.
제7항에 있어서, 상기 상관 추정 모델 작성은, 상기 막 처리된 상기 대상 막의 형상 특성값을 특정하는 정보의 취득을 계기로 해서, 상기 상관 추정 모델을 작성하는, 추정 모델 작성 방법.
제7항에 있어서, 상기 색 변화 추정 모델 작성은, 자장치와는 다른 장치에서 작성한 모델을 수정하여, 자장치용의 색 변화 추정 모델을 작성 가능한, 추정 모델 작성 방법.
제7항에 있어서, 상기 상관 추정 모델 작성은, 자장치와는 다른 장치에서 작성한 모델을 수정하여, 자장치용의 상관 추정 모델을 작성 가능한, 추정 모델 작성 방법.
제7항에 있어서, 상기 막 처리는, 기판 상에 막을 형성하는 막 형성 처리인, 추정 모델 작성 방법.
제7항에 기재된 추정 모델 작성 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.