TWI626424B - 膜厚測定裝置、膜厚測定方法及非暫時性電腦記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

取得對於測定準備用基板上之多數點預先進行測定而獲得的膜厚測定值以及對應於該膜厚測定值的各座標。從預先以拍攝裝置拍攝測定準備用基板而獲得的準備用拍攝影像中，抽取各座標上的像素值。產生各座標上抽取的像素值與各座標上的膜厚測定值之相關資料。以拍攝裝置拍攝作為膜厚測定對象的基板而取得拍攝影像，根據該拍攝影像的像素值與相關資料，計算出形成於作為膜厚測定對象的基板上的膜之膜厚。

Description

膜厚測定裝置、膜厚測定方法及非暫時性電腦記錄媒體
本發明係關於根據拍攝的多數之基板影像而針對形成於基板上的膜之膜厚進行測定的裝置、膜厚測定方法及非暫時性電腦記錄媒體。
例如在半導體元件之製造步驟中的光微影步驟，依序逐次進行以下一連串處理，而於晶圓上形成既定阻蝕劑圖案：將阻蝕劑液塗布於晶圓上形成阻蝕劑膜的阻蝕劑塗布處理、將阻蝕劑膜曝光成既定圖案的曝光處理、將經曝光的阻蝕劑膜加以顯影的顯影處理等。此等一連串處理係利用配備有處理晶圓的各種處理部還有搬運晶圓的搬運機構等者的基板處理系統，即塗布顯影處理系統來進行。
利用如上所述的光微影處理而形成的阻蝕劑圖案，會在半導體元件製造的其後步驟中決定襯底膜的加工形狀，形成為期望線寬係極為重要。
就對於阻蝕劑圖案的線寬造成影響的要因之一而言，舉例如有阻蝕劑膜之膜厚。因此，在光微影處理中，藉由膜厚檢査裝置進行阻蝕劑塗布後之晶圓上的阻蝕劑膜之膜厚測定，以便確認阻蝕劑膜之膜厚是否再晶圓的面內呈均勻。
膜厚之測定可使用例如日本特表2002-506198號公報所示的反射分光方式之膜厚計。在此膜厚計中，將光線照射於作為測定對象的膜，並從其反射光之波長等來測定膜厚。
然而，使用如上所述的反射分光方式等者的膜厚測定，因為係逐點地以點來量測晶圓上的既定位置，所以若欲對於晶圓整面詳細地進行膜厚測定時，例如300mm晶圓的情形，每一片將會需要30分以上的時間。因此，一般而言係例如於晶圓上設定50點左右的測定點作為代表點，對於該代表點進行膜厚測定來實施膜厚的品質確認。
但是，在代表點的測定中，具有無法檢出測定點以外之處發生的膜厚異常之風險，測定時間與品質確保之間具有取捨的關係。並且，隨著近年來的晶圓尺寸往450mm大口徑化，例如進行與習知相同樣的50點測定時，因為未受測定之處的比例相較於300mm晶圓的情形而言格段地增加，取得品質的確保與測定時間之平衡變得困難。
本發明有鑒於此點，目的在於以短時間針對基板整面進行基板上所形成的膜之膜厚測定。
為了達成前述目的，本發明係一種膜厚測定裝置，針對形成於基板上的膜之膜厚進行測定，其包含：拍攝裝置，拍攝基板表面；測定值記憶部，針對形成於測定準備用基板上之具有不均勻厚度的膜，記憶在該測定準備用基板上的多數之座標預先進行測定而獲得的多數之膜厚測定值，與對應於該膜厚測定值的各座標；影像記憶部，記憶預先以前述拍攝裝置拍攝前述測定準備用基板而獲得的準備用拍攝影像；像素值抽取部，從記憶於前述影像記憶部的準備用拍攝影像中，抽取記憶於前述測定值記憶部的各座標上的像素值；相關資料產生部，從前述測定值記憶部中抽取對應於前述抽取的像素值之各座標上的膜厚測定值，產生該抽取的膜厚測定值與前述抽取的像素值之相關資料；及膜厚計算部，根據作為膜厚測定對象的基板之拍攝影像的像素值與前述相關資料產生部所產生的相關資料，計算出形成於前述作為膜厚測定對象的基板上的膜之膜厚。
依據本發明，因為預先產生像素值與膜厚測定值之相關資料，所以能根據拍攝作為膜厚測定對象的基板之拍攝影像的像素值與前述相關資料，計算出形成於作為膜厚測定對象的基板上的膜之膜厚。藉此，可從使用例如CCD相機的拍攝裝置而取得的影像中求取膜厚。所以，能不使用例如習知的反射分光方式之膜厚計，而以短時間求取基板整面的膜厚。
依據另一態樣之本發明，係一種膜厚測定方法，測定形成於基板上的膜之膜厚，其包含以下步驟：膜厚座標取得步驟，針對形成於測定準備用基板上之具有不均勻厚度的膜，取得在該測定準備用基板上的多數點預先進行測定而獲得的膜厚測定值，與對應於該膜厚測定值的各座標；像素值抽取步驟，從預先以拍攝裝置拍攝前述測定準備用基板而獲得的準備用拍攝影像中，抽取前述膜厚座標取得步驟所取得的各座標上的像素值；相關資料產生步驟，產生前述各座標上抽取的前述像素值與前述各座標上的膜厚測定值之相關資料；膜厚計算步驟，以前述拍攝裝置拍攝作為膜厚測定對象的基板而取得拍攝影像，並根據該拍攝影像之像素值與前述相關資料，計算出形成於前述作為膜厚測定對象的基板上的膜之膜厚。
又，依據另一態樣之本發明，係一種可讀取之非暫時性電腦記錄媒體，儲存有在控制該膜厚測定裝置的控制裝置即電腦上動作的程式，該城市使得該膜厚測定裝置執行針對形成於基板上的膜之膜厚進行測定的膜厚測定方法，其中，前述膜厚測定方法包含以下步驟：膜厚座標取得步驟，針對形成於測定準備用基板上之具有不均勻厚度的膜，取得在該測定準備用基板上的多數點預先進行測定而獲得的膜厚測定值與對應於該膜厚測定值的各座標；像素值抽取步驟，從預先以拍攝裝置拍攝前述測定準備用基板而獲得的準備用拍攝影像中，抽取前述膜厚座標取得步驟所取得的各座標上的像素值；相關資料產生步驟，產生前述各座標上抽取的前述像素值與前述各座標上的膜厚測定值之相關資料；及膜厚計算步驟，以前述拍攝裝置拍攝作為膜厚測定對象的基板而取得拍攝影像，並根據該拍攝影像之像素值與前述相關資料，計算出形成於前述作為膜厚測定對象的基板上的膜之膜厚。
依據本發明，能以短時間針對基板整面進行基板上所形成的膜之膜厚測定。
以下說明本發明的實施形態。圖1係顯示具有本實施形態之膜厚測定裝置的基板處理系統1之內部構成的概略之說明圖。圖2及圖3係顯示基板處理系統1之內部構成的概略之側視圖。另，本實施形態中係以下述情形為例來說明：基板處理系統1為例如進行基板之光微影處理的塗布顯影處理系統，藉由膜厚測定裝置測定直徑300mm之晶圓W上所塗布的阻蝕劑膜之膜厚。
基板處理系統1例如圖1所示具有將下述者一體連接的構成：匣盒站2，作為與外部之間將匣盒C加以搬入搬出的搬入搬出部；處理站3，具有在光微影處理之中單片式地施加既定處理的多數之各種處理單元；及介面站5，與鄰接於處理站3的曝光裝置4之間進行晶圓W之傳遞。又，基板處理系統1具有進行該基板處理系統1之控制的控制裝置6。控制裝置6連接有後述膜厚計算機構150。
匣盒站2例如區分為匣盒搬入搬出部10與晶圓搬運部11。例如匣盒搬入搬出部10設於基板處理系統1的Y方向負方向(圖1的左方向)側的端部。匣盒搬入搬出部10設有匣盒載置台12。匣盒載置台12上設有多數之載置板13，例如4個。載置板13設為在水平方向的X方向(圖1的上下方向)排成一列。此等載置板13可在相對於基板處理系統1的外部將匣盒C加以搬入搬出之際載置匣盒C。
晶圓搬運部11如圖1所示設有：晶圓搬運裝置21，在往X方向延伸的搬運通道20上自由移動。晶圓搬運裝置21往上下方向及繞垂直軸(θ方向)亦係自由移動，可在各載置板13上的匣盒C與後述處理站3的第3區塊G3的傳遞單元之間搬運晶圓W。
處理站3設有具備各種單元的多數之區塊，例如為4個區塊G1、G2、G3、G4。例如處理站3的正面側(圖1的X方向負向側)設有第1區塊G1，處理站3的背面側(圖1的X方向正向側)設有第2區塊G2。又，處理站3的匣盒站2側(圖1的Y方向負向側)設有第3區塊G3，處理站3的介面站5側(圖1的Y方向正向側)設有第4區塊G4。
第1區塊G1，如圖2所示重疊有多數之液處理單元，例如由下方起依序重疊有下述4層單元：顯影處理單元30，對於晶圓W進行顯影處理；底部抗反射膜形成單元31，在晶圓W的阻蝕劑膜的下層形成抗反射膜(以下稱為「底部抗反射膜」)；阻蝕劑塗布單元32，在晶圓W塗布阻蝕劑液來形成阻蝕劑膜；以及頂部抗反射膜形成單元33，在晶圓W的阻蝕劑膜的上層形成抗反射膜(以下稱為「頂部抗反射膜」)。
第1區塊G1的各單元30～33在水平方向具有多數於處理時收容晶圓W的杯具F，能平行處理多數之晶圓W。
第2區塊G2如圖3所示，在上下方向與水平方向排列設有：熱處理單元40，進行晶圓W的加熱處理還有冷卻處理；黏接單元41，作為對於晶圓W進行疏水化處理的疏水化處理裝置；及周邊曝光單元42，對於晶圓W的外周部進行曝光。另，熱處理單元40、黏接單元41及周邊曝光單元42之數量還有配置可任意地選擇。
第3區塊G3從下方起依序設有多數之傳遞單元50、51、52、53、54、55、56。又，第4區塊G4從下方起依序設有多數之傳遞單元60、61、62、以及拍攝晶圓W表面的拍攝單元63。
如圖1所示，第1區塊G1～第4區塊G4所圍繞的區域形成有晶圓搬運區域D。晶圓搬運區域D例如配置有晶圓搬運裝置70。
晶圓搬運裝置70具有例如在Y方向、前後方向、θ方向及上下方向自由移動的搬運臂。晶圓搬運裝置70在晶圓搬運區域D內進行移動，能將晶圓W搬運至周圍的第1區塊G1、第2區塊G2、第3區塊G3及第4區塊G4內的既定單元。晶圓搬運裝置70，例如圖3所示上下配置有多數台，能將晶圓W搬運至例如與各區塊G1～G4相同程度高度的既定單元。
又，晶圓搬運區域D設有：穿梭搬運裝置80，在第3區塊G3與第4區塊G4之間直線地搬運晶圓W。
穿梭搬運裝置80例如在圖3的Y方向上直線地自由移動。穿梭搬運裝置80可在支持晶圓W的狀態下於Y方向移動，在第3區塊G3的傳遞單元52與第4區塊G4的傳遞單元62之間搬運晶圓W。
如圖1所示，第3區塊G3的X方向正向側設有晶圓搬運裝置90。晶圓搬運裝置90具有例如在前後方向、θ方向及上下方向自由移動的搬運臂。晶圓搬運裝置90在支持晶圓W的狀態上下移動，可將晶圓W搬運至第3區塊G3內的各傳遞單元。
介面站5設有晶圓搬運裝置100。晶圓搬運裝置100具有例如在前後方向、θ方向及上下方向自由移動的搬運臂。晶圓搬運裝置100例如可將晶圓W支持在搬運臂，將晶圓W搬運至第4區塊G4內的各傳遞單元、曝光裝置4。
其次說明拍攝單元63之構成。
拍攝單元63如圖4所示，具有箱體110。箱體110內如圖5所示，設有：載置台120，載置晶圓W。此載置台12藉由電動機等旋轉驅動部121而係自由旋轉、停止。箱體110的底面設有：導軌122，從箱體110內的一端側(圖5中的X方向負向側)延伸至另一端側(圖5中的X方向正向側)。載置台120與旋轉驅動部121設於導軌122上，可藉由驅動裝置123而沿著導軌122移動。
箱體110內的另一端側(圖5的X方向正向側)之側面設有拍攝裝置130。拍攝裝置130例如使用廣角型的CCD相機。在本實施形態中，拍攝裝置130所拍攝的影像之位元(bit)數例如係以8位元(8-bits，0～255的256色階)，具有紅綠藍(RGB，Red，Green，Blue)3原色的情形作為一例來說明。
箱體110的頂部中央附近設有單向鏡131。單向鏡131在與拍攝裝置130相向的位置，設為呈現從鏡面面向垂直下方的狀態朝拍攝裝置130方向往上方傾斜45度的狀態。單向鏡131的上方設有照明裝置132。單向鏡131與照明裝置132固定於箱體110內部的頂面。來自照明裝置132的照明穿過單向鏡131而向下方照射。所以，由位於照明裝置132下方的物體所反射的光線，在單向鏡131進一步反射，而進入拍攝裝置130。亦即，拍攝裝置130可拍攝位於照明裝置132之照射區域的物體。並且，拍攝的晶圓W之影像係分別輸入至控制裝置6、及經由控制裝置6而輸入至膜厚計算機構150。
控制裝置6係由具有例如CPU還有記憶體等的電腦所構成，具有程式儲存部(未圖示)。程式儲存部儲存有根據拍攝單元63所拍攝的基板影像來控制進行的晶圓W之檢査的程式，還有在拍攝單元63中拍攝晶圓W之際控制拍攝單元63的各設備的程式。除此之外，程式儲存部亦儲存有用以實現下述各者的程式：控制上述各種處理單元還有搬運裝置等驅動系統的動作、基板處理系統1的既定作用，亦即對於晶圓W之阻蝕劑液塗布、顯影、加熱處理，晶圓W之傳遞，各單元之控制等。另，前述程式可係記錄於例如硬碟(HD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等電腦可讀取的記錄媒體H，亦可係從該記錄媒體H安裝至控制裝置6。
其次說明膜厚計算機構150之構成。膜厚計算機構150係根據拍攝單元63所拍攝的晶圓W之影像來計算出形成於晶圓表面的膜之膜厚，並由具有例如CPU還有記憶體等的通用電腦來構成。膜厚計算機構150的構成之概略顯示於圖6。膜厚計算機構150包含：測定值記憶部160，記憶關於以設於基板處理系統1外部的膜厚測定手段預先進行測定的膜厚測定值之資料；影像記憶部161，記憶拍攝單元63之拍攝裝置130所拍攝的影像；拍攝影像修正部162，計算出拍攝裝置130上的拍攝誤差，將記憶於影像記憶部161的影像加以修正；像素值抽取部163，從記憶於影像記憶部161的影像中抽取像素值；相關資料產生部164，根據關於像素值抽取部163抽取的像素值與關於記憶於影像記憶部161的膜厚測定值之資料，產生該膜厚測定值與抽取的像素值之相關資料；及膜厚計算部165，根據拍攝單元63之晶圓W的拍攝影像與相關資料產生部164所產生的相關資料，計算出形成於晶圓W上的膜之膜厚。
又，膜厚計算機構150設有：通信部166，與控制裝置6之間進行基板影像等各種資訊之輸入輸出；及輸出顯示部167，用以將膜厚計算機構150所產生的影像等加以輸出顯示。另，本發明之膜厚測定裝置係藉由膜厚計算機構150與拍攝單元63來構成。
另，如上所述，拍攝裝置130所拍攝的影像係以RGB3原色來構成。因此，在本實施形態中，未特別對於R、G、B進行確認的情形，即係說明對於全部的原色R、G、B平行進行處理。
測定值記憶部160記憶關於以設於基板處理系統1外部的膜厚測定手段(未圖示)預先進行測定的膜厚測定值之資料。就膜厚測定手段而言，可使用例如採用反射分光方式等者的膜厚計等。在基板處理系統1外部的膜厚測定手段中，例如圖7所示，預先測定形成於作為測定準備用基板的測定準備用晶圓T(以下僅稱為「準備用晶圓T」)頂面的既定膜200之膜厚。該膜200如圖7所示，在準備用晶圓T的面內具有不均勻的厚度，並設定其膜厚使得膜厚的最小值與最大值之間存在有例如基板處理系統1所形成於晶圓W上的阻蝕劑膜之膜厚的目標值。另，膜厚的最大值與最小值宜定為例如距離膜厚的目標值±3nm～5nm左右。又，在圖7中，例如描繪出準備用晶圓T上的膜200朝向中央變厚的形狀，但膜200的形狀並不限於本實施形態的內容。
在膜厚測定手段的膜厚之測定，例如圖8所示，例如在將準備用晶圓T的缺口緣N之角度定為0度(缺口緣N位於圖8的下方向的狀態)的狀態下，沿著準備用晶圓T的直徑方向預先測定膜厚。在本實施形態中，例如沿著以準備用晶圓T的中心為原點O的XY座標之X軸以例如6mm間距進行51點測定。圖8所示沿著X軸的圓框數字係測定點的管理編號。另，測定點的場所還有數量不限定於本實施形態的內容，只要以例如任意測定點中的膜厚測定值含有阻蝕劑膜之膜厚目標值的方式加以測定，即可任意設定測定點的場所還有數量，亦可將測定點設定成例如同心圓狀。另，本實施形態中的膜厚目標值係例如250nm。
膜厚測定手段所測定的準備用晶圓T上的膜200之膜厚，例如對於圖9所示各測定點，均取得對應於該膜厚測定值的座標並且作為測定值表格400(膜厚座標取得步驟：圖10之步驟S1)，該取得的測定值表格400記憶於測定值記憶部160。
影像記憶部161記憶有以拍攝單元63預先拍攝準備用晶圓T而獲得的拍攝影像(準備用拍攝影像)。在本實施形態中，例如圖11所示，記憶有缺口緣N的角度定為0度的狀態下拍攝的準備用拍攝影像500、缺口緣N的角度定為90度而拍攝的其他準備用拍攝影像501、及缺口緣N的角度定為270度(-90度)而拍攝的其他準備用拍攝影像502，共計3張影像。
在像素值抽取部163中，從記憶於影像記憶部161的例如準備用拍攝影像500中，抽取記憶於測定值記憶部160的各座標上的像素值。具體而言，例如抽取對應於圖9所示的各座標的像素中的R、G、B各自之像素值，產生如圖12所示的像素值抽取表格510(像素值抽取步驟：圖10的步驟S2)。
在相關資料產生部164中，從測定值表格400中抽取對應於像素值抽取部163抽取的像素值之各座標上的膜厚測定值，亦即像素值抽取表格510之各座標上的膜厚測定值，並使該抽取的膜厚測定值與像素值抽取部163抽取的像素值相對應，產生例如圖13所示的相關資料表格511。亦即，在相關資料表格511中，使同一座標上的像素值與膜厚測定值相對應。更具體而言，在例如圖12所示的測定編號為「1」的X、Y座標(-144,0)中，膜厚測定值係「247」nm，對應於準備用拍攝影像500的同一座標((X，Y)＝(-144,0))的像素之像素值，分別使R、G、B相對應為「125」、「68」、「204」。
並且，在相關資料產生部164中，將相關資料表格511的膜厚測定值與像素值描繪作為例如圖14所示的圖表而產生(相關資料產生步驟：圖10的步驟S3)表示膜厚測定值與像素值之相關性的圖表(相關性函數)。在圖14中，例如於橫軸顯示像素值，縱軸顯示膜厚測定值，分別對於R、G、B3色使像素值與膜厚的關係成圖表。此圖表係表示拍攝例如既定膜厚之膜時，拍攝影像的像素值為多少。因此，例如只要可得知拍攝單元63所獲得的晶圓W之拍攝影像之像素值，即能從該圖表中求出對應於像素值的膜厚。並且，相關資料產生部164中，產生圖14所示的圖表之後，在該圖表中，從R、G、B3色之中選擇例如相對於膜厚測定值之變化而言像素值之變化量最大的顏色。此係因為依據形成晶圓W上的膜之種類不同，而存在有對於膜厚變化感度良好的顏色與不佳的顏色，宜選擇最佳的相關資料(感度良好的顏色)，以便在後述的膜厚計算部165計算出正確的膜厚。在本實施形態中，例如因為紅(R)的圖表對於膜厚測定值之變化而言像素值之變化量較大，所以選擇「紅」。另，即使在相對於膜厚測定值之變化而言像素值之變化量較大時，若圖表的偏差較大，相關性係數R2 較小的情形，因為無法在膜厚計算部165的膜厚之計算中計算出正確的膜厚，所以更宜選擇相關性係數R2 最大的顏色。另，在圖14中，相關資料表格511的上方係以1次式來近似，但亦可依據資料的偏差不同而以2次式以上的函數來近似。
在膜厚計算部165中，例如將阻蝕劑塗布單元32之阻蝕劑膜塗布後的晶圓W，根據拍攝單元63所拍攝的拍攝影像與圖14之圖表來計算出晶圓W上的阻蝕劑膜之膜厚。具體而言，對於拍攝單元63所拍攝的拍攝影像，首先抽取各像素之像素值來產生如圖15所示的像素值資料表格512(圖10的步驟S4)。此時，像素值資料表格512係針對下述顏色來產生：像素值之變化量相對於膜厚測定值之變化而言最大的顏色，或相關性係數R2 最大的顏色。另，在圖15的像素值資料表格512中，係記載有對於例如624點的像素抽取像素值的情形之例，但就抽取像素值的像素之點數而言，可任意地設定。因為像素點數越多，越能求出晶圓W面內之正確的膜厚分布，所以像素點數宜為多。
並且，從像素值資料表格512與圖14所示的圖表中，求取對應各像素之像素值的膜厚，作為圖16所示的膜厚計算表格513。具體而言，例如將對應於圖15所示的像素編號「1」的像素之像素值「131.79」，代入至關於紅色之圖表，即「Y＝0.3115X+208.93」的「X」中，計算出膜厚Y。並且，將該膜厚Y對於到編號「624」為止的全部像素進行，產生例如圖16所的膜厚計算表格513。
此時，由於編號「1」～「624」的各像素在拍攝影像上的座標係已知，所以可產生將膜厚計算表格513所求出的各像素之膜厚描繪於晶圓W上的、例如圖17所示的膜厚分布圖(膜厚計算步驟：圖10的步驟S5)。藉此，可從利用拍攝單元63進行的拍攝影像中，計算出晶圓W整面的膜厚。圖17的影像係顯示於例如輸出顯示部167。另，就比較用的資料而言，將膜厚測定手段所實測的膜厚描繪於晶圓上而產生的膜厚分布圖顯示於圖18。在圖17與圖18中，雖然膜厚之最小值、最大值還有膜厚的平均值具有若干的差異，但晶圓W面內的膜厚之分布傾向大致為一致，可確認是得到良好的膜厚分布圖。
另，關於將記憶於影像記憶部161的影像加以修正的拍攝影像修正部162之功能將後述。
本實施形態之基板處理系統1如以上方式構成，其次，說明如以上方式構成的基板處理系統1所進行的晶圓W之處理及利用膜厚計算機構150與拍攝單元63的膜厚測定方法。
在晶圓W的處理中，首先，將收容多片晶圓W的匣盒C載置於匣盒搬入搬出部10的既定載置板13。其後，藉由晶圓搬運裝置21依序逐次取出匣盒C內的各晶圓W，搬運至處理站3的第3區塊G3之例如傳遞單元53。
其次，晶圓W藉由晶圓搬運裝置70搬運至第2區塊G2的熱處理單元40，受到溫度調節。其後，晶圓W藉由晶圓搬運裝置70而搬運至例如第1區塊G1的底部抗反射膜形成單元31，在晶圓W上形成底部抗反射膜。其後晶圓W搬運至第2區塊G2的熱處理單元40，進行加熱處理。其後回到第3區塊G3的傳遞單元53。
其次，晶圓W藉由晶圓搬運裝置90而搬運至相同的第3區塊G3之傳遞單元54。其後晶圓W藉由晶圓搬運裝置70而搬運至第2區塊G2的黏接單元41，受到疏水化處理。其後，晶圓W藉由晶圓搬運裝置70而搬運至阻蝕劑塗布單元32，在晶圓W上形成阻蝕劑膜。其後晶圓W藉由晶圓搬運裝置70而搬運至熱處理單元40，受到預烘烤處理。其後，晶圓W藉由晶圓搬運裝置70而搬運至第4區塊G4的傳遞單元62。並且，晶圓W藉由晶圓搬運裝置100而搬運至拍攝單元63，進行晶圓W表面的拍攝。拍攝單元63之拍攝裝置130所拍攝的拍攝影像之資料，經由控制裝置6而輸入至膜厚計算機構150。
並且，在膜厚計算機構150的膜厚計算部165中，從拍攝裝置130所拍攝的晶圓W之拍攝影像的各像素中抽取像素值產生像素值資料表格512(圖10的步驟S4)。其次，在膜厚計算部165中，根據經過步驟S1～S3而預先產生的膜厚與像素值之相關資料(圖14所示的圖表之函數)，以各像素為單位計算出膜厚，產生例如圖17所示的膜厚分布圖(圖10的步驟S5)。
將膜厚計算機構150所計算出膜厚的結果，只要例如膜厚分布呈期望狀態，就將晶圓W藉由晶圓搬運裝置70搬運至頂部抗反射膜形成單元33，在晶圓W上形成頂部抗反射膜。膜厚分布未呈期望狀態，或從步驟S5所產生的影像中可以確認到產生例如濺痕(splatter)還有楔裂(wedging)之類缺陷的情形時，將該晶圓W中止處理而回收至匣盒C。
形成有抗反射膜的晶圓W藉由晶圓搬運裝置70而搬運至熱處理單元40，受到加熱、溫度調節。其後，晶圓W搬運至周邊曝光單元42，受到周邊曝光處理。
其後，晶圓W藉由晶圓搬運裝置70搬運至第3區塊G3的傳遞單元56。
其次，晶圓W藉由晶圓搬運裝置90而搬運至傳遞單元52，並藉由穿梭搬運裝置80而搬運至第4區塊G4的傳遞單元62。其後，晶圓W藉由介面站7的晶圓搬運裝置100而搬運至曝光裝置4，受到曝光處理。其次，晶圓W藉由晶圓搬運裝置100而搬運至第4區塊G4的傳遞單元60。其後，晶圓W藉由晶圓搬運裝置70而搬運至熱處理單元40，受到曝光後烘烤處理。其後，晶圓W藉由晶圓搬運裝置70而搬運至顯影處理單元30，受到顯影。顯影結束後，晶圓W藉由晶圓搬運裝置90而搬運至熱處理單元40，受到後烘烤處理，完結一連串光微影步驟。並且，亦對於同一批(lot)的其他晶圓W連續進行此晶圓處理。
依據以上實施形態，因為預先在步驟S1～S3中產生像素值與膜厚測定值之相關資料，所以能根據拍攝單元63所拍攝作為膜厚測定對象的晶圓W的影像之像素值，與該相關資料，計算出形成於晶圓W上的膜之膜厚。藉此，可從例如使用如CCD相機的拍攝裝置130而取得的影像中求出膜厚。所以，能不使用例如習知的反射分光方式之膜厚計，而以短時間求取基板整面的膜厚。又，因為並非如習知方式在設於基板處理系統1外部的膜厚測定手段進行測定，而可藉由拍攝單元63與膜厚計算機構150在線上即時地進行膜厚測定，所以能立即將產生膜厚不良等的晶圓W之處理加以中斷。藉此，亦提高晶圓處理的良率。
另，以上實施形態中，說明拍攝單元63之拍攝影像具有RGB3原色的情形，但就影像之顏色而言，不僅限定於RGB色系。只要能獲得膜厚與像素值之相關性，亦可使用例如HSV系(Hue色相、Saturation彩度、Value明度)還有XYZ色彩座標系，也可係灰階。
在以上實施形態中，係說明對於在晶圓W上形成的阻蝕劑膜之膜厚進行測定的情形之例，但作為測定對象的膜不限定於本實施形態。例如不限定於如阻蝕劑膜的塗布膜，亦可係在晶圓W上形成的氧化膜等。又，在本實施形態中，係對於不存在有圖案的晶圓W上的阻蝕劑膜之膜厚進行測定，但本發明亦可應用於例如已存在有既定圖案的晶圓W上所形成的膜。此種情形，只要例如在步驟S1～S3產生相關資料之際，採用預先形成有既定圖案的準備用晶圓T即可。
在以上實施形態中，係以相關資料產生部164產生相關資料表格511，並根據該相關資料表格511，求出例如圖14所示的相關性函數，但相關資料產生部164亦可根據例如像素值抽取部163所產生的像素值抽取表格510與預先求取的測定值表格400而直接計算出圖14所示的相關性函數。
其次說明使用拍攝影像修正部162進行膜厚測定時的實施形態。拍攝影像修正部162計算出拍攝裝置130中的拍攝誤差，將記憶於影像記憶部161的影像加以修正。就拍攝誤差而言，存在有以下誤差，例如：拍攝單元63的照明裝置132的照度之偏差，還有拍攝裝置130之透鏡亦或單向鏡131的扭曲之類的依存於光學系統的光學誤差，還有由於使得作為拍攝對象的晶圓W穿過單向鏡131之下進行拍攝而產生的依存於掃描軸的掃描誤差等。並且，此種拍攝誤差無論膜的種類還有膜厚等，係固有誤差而產生於例如每個拍攝單元63。因此，上述步驟S1～S3所產生的相關性函數含有拍攝單元63中的拍攝誤差。
另一方面，膜厚與像素值之間，原本即無論拍攝單元63，係依據膜的種類而具有固有的相關性關係。所以，只要從S1～S3所產生的相關性函數中去除拍攝單元63固有的拍攝誤差，則去除後的相關性函數即可在多數之拍攝單元63間共通使用。
以下說明拍攝影像修正部162中的拍攝誤差之修正。
在拍攝影像修正部162中，例如將記憶於影像記憶部161的其他準備用拍攝影像501，例如順時鐘方向旋轉90度，產生如圖19所示將缺口緣N的角度定為0度的旋轉準備用影像600。又，對於其他準備用拍攝影像502而言，逆時鐘方向旋轉90度，產生將缺口緣N的角度定為0度的旋轉準備用影像601。
其次，將旋轉準備用影像600與旋轉準備用影像601的同一像素之各像素值相加除以2，藉以產生旋轉準備用影像600與旋轉準備用影像601之平均影像700(圖20)。
並且，從此平均影像700中，減去在將缺口緣N的角度定為0度的狀態下拍攝的準備用拍攝影像500，產生差值影像701(圖21)。在此，只要不存在有拍攝單元63中的拍攝誤差，則平均影像700與準備用拍攝影像500之差值應係0(零值)。但是，因為存在有如上所述的拍攝誤差，所以平均影像700與準備用拍攝影像500之差值，即差值影像701，存在有有限之像素值。此差值影像701即係依存於拍攝單元63之光學系統的光學誤差成分。
其次，在拍攝影像修正部162中從平均影像700減去例如旋轉準備用影像600，產生其他差值影像702(圖22)。此其他差值影像702係表示拍攝單元63中的掃描誤差成分，只要不存在有拍攝單元63中的掃描誤差，則其他差值影像702的像素值應在整面成為零值，基本上存在有有限的像素值。另，就從平均影像700減去的影像而言，亦可係旋轉準備用影像601。
並且，藉由將差值影像701與其他差值影像702相加，產生反映出拍攝單元63中的拍攝誤差的拍攝誤差影像710(圖23)。其次，在拍攝影像修正部162中，從記憶於影像記憶部161的準備用拍攝影像500減去拍攝誤差影像710，產生修正拍攝影像720(圖24)。並且，在拍攝影像修正部162中記憶此修正拍攝影像720，在相關資料產生部164產生相關資料之際，使用修正拍攝影像720來代替準備用拍攝影像500。如此之後，能從相關資料產生部164產生的相關資料中，去除拍攝單元63所致的拍攝誤差，獲得膜固有的相關資料。並且，藉由使用此相關資料，能藉由膜厚計算部165計算出去除拍攝誤差的、更正確的膜厚測定值。
另，一般而言，在塗布顯影處理系統中，使用拍攝單元63等進行含有膜厚測定的晶圓W之檢査時，有時使用以下手法：預先製作好無缺陷或膜厚不良的、理想狀態的晶圓W之影像，即基準影像，藉由進行與該基準影像之比較，偵測出缺陷還有膜厚不良。所以，在本實施形態之基板處理系統1中，亦可使用基準影像來計算出形成於晶圓W上的膜之膜厚。以下，說明使用基準影像來計算出膜厚的情形的一例。
產生基準影像時，例如在拍攝影像修正部162中，從準備用拍攝影像500中抽取對應於基板處理系統1所塗布的塗布膜之膜厚的目標值之像素值。在本實施形態中，例如因為圖12所示的像素值抽取表格510之「測定點編號」在「3」的點上，阻蝕劑膜之膜厚與目標值即250nm一致，所以將該「測定點編號3」中的R、G、B之像素值分別抽取為「125」、「68」、「204」。並且，產生以該抽取的像素值對於晶圓W之拍攝影像整面進行取代的取代影像(取代影像產生步驟)。此取代影像，係晶圓W整面為面內均勻地形成有厚度250nm之阻蝕劑膜的情形之影像，但如上所述，因為拍攝單元63具有既定拍攝誤差，所以從該取代影像中減去拍攝影像修正部162所產生的拍攝誤差影像710來求取影像之差值(基準影像產生步驟)。並且，藉由取代影像與拍攝誤差影像710之差值所求取的影像，即係以拍攝單元63拍攝厚度250nm之阻蝕劑膜在面內均勻地形成的理想狀態之晶圓W的情形而獲得的基準影像。
並且，在像素值抽取部163中，求取基準影像與準備用拍攝影像500或其他準備用拍攝影像501、502之差值影像，並根據該差值影像，產生像素值抽取表格510。並且，在步驟S3中，根據使用基準影像而製作的像素值抽取表格510，藉由相關資料產生部164產生膜厚測定值與像素值之相關資料。
並且，在膜厚計算部165中，求取將利用拍攝單元63拍攝在阻蝕劑塗布單元32之阻蝕劑膜塗布後的晶圓W的拍攝影像，與基準影像進行差值的影像，並將藉由此差值求取的影像當成作為膜厚測定對象的晶圓W之拍攝來對待，藉由該影像與相關資料產生部164所產生的相關資料，計算出形成於晶圓W上的阻蝕劑膜之膜厚。藉此，即使在使用基準影像的情形，亦能根據拍攝單元63之拍攝影像而以短時間求取晶圓W上的膜厚。又，藉由使用基準影像，例如能在根據步驟S5產生的影像來判斷有無濺痕還有楔裂之類的缺陷之際，進行去除拍攝誤差還有影像雜訊的正確判定。
另，在以上實施形態中，係根據其他準備用拍攝影像501與其他準備用拍攝影像502來產生平均影像700，但平均影像700亦可係將例如準備用拍攝影像500與其他準備用拍攝影像501或其他準備用拍攝影像501加以平均化來產生。在製作平均影像時，準備用拍攝影像500與其他準備用拍攝影像501、502之組合可任意地設定。
在以上的實施形態中，係說明將膜厚測定手段設於基板處理系統1外部的情形，其次說明將該膜厚測定手段設於基板處理系統1內部的情形。膜厚測定手段可在基板處理系統1內部配置於任意的位置，例如疊層配置於第4區塊G4的拍攝單元63上。又，就膜厚測定手段而言，可使用例如採用反射分光方式等者的膜厚計等。
圖25係顯示本實施形態中形成於晶圓W上的阻蝕劑膜之膜厚測定的主要步驟的流程圖。在基板處理系統1中，首先，將準備用晶圓T搬入並進行光微影處理。在此光微影處理中，準備用晶圓T在阻蝕劑塗布單元32形成阻蝕劑膜，再於熱處理單元40受到預烘烤處理之後，搬運至膜厚測定手段。
在膜厚測定手段中，將準備用晶圓T的缺口緣N之角度調節成90度之後(圖25的步驟S11)，測定準備用晶圓T上的阻蝕劑膜之膜厚(圖25的步驟S12)。在此膜厚之測定中，例如圖8所示，沿著準備用晶圓T的直徑方向來測定多數點之膜厚。另，圖8係圖示缺口緣N的角度呈0度的狀態，但在本實施形態中，係使缺口緣N的角度呈90度的狀態而測定膜厚。
膜厚測定手段所測定的準備用晶圓T上的阻蝕劑膜之膜厚，係對於各測定點，均取得對應於該膜厚測定值的座標，並且作為測定值表格400，該取得的測定值表格400係記憶於測定值記憶部160。另，此步驟係與圖10的步驟S1相同。
其次，將準備用晶圓T搬運至拍攝單元63。在拍攝單元63中，將準備用晶圓T的缺口緣N之角度定為90度的狀態下，拍攝準備用晶圓T的表面(圖25的步驟S12)。具體而言如圖11所示，拍攝將缺口緣N的角度定為90度的其他準備用拍攝影像501，該其他準備用拍攝影像501係記憶於影像記憶部161。
其次，將準備用晶圓T在拍攝單元63中旋轉180度，將其缺口緣N之角度定為270度(圖25的步驟S13)。其次，在將準備用晶圓T的缺口緣N之角度定為270度的狀態下，拍攝準備用晶圓T的表面(圖25的步驟S14)。具體而言如圖11所示，拍攝將缺口緣N之角度定為270度的其他準備用拍攝影像502，該其他準備用拍攝影像502係記憶於影像記憶部161。
其次，將準備用晶圓T在拍攝單元63中旋轉90度，將其缺口緣N之角度定為0度(圖25的步驟S15)。其次，在將準備用晶圓T的缺口緣N之角度定為0度的狀態下，拍攝準備用晶圓T的表面(圖25的步驟S16)。具體而言如圖11所示，拍攝將缺口緣N的角度定為0度的準備用拍攝影像500，該準備用拍攝影像500係記憶於影像記憶部161。
在此，於拍攝影像修正部162中計算出拍攝裝置130中的拍攝誤差(光學誤差及掃描誤差)，產生圖23所示的拍攝誤差影像710。亦即，與上述實施形態同樣地，根據在步驟S12拍攝的其他準備用拍攝影像501、在步驟S14拍攝的其他準備用拍攝影像502、及在步驟S16拍攝的準備用拍攝影像500，產生圖19所示的旋轉準備用影像600、601、圖20所示的平均影像700、圖21所示的差值影像701、圖22所示的其他差值影像702，並產生圖23所示的拍攝誤差影像710。
其次，產生基準影像。在產生基準影像時，例如在拍攝影像修正部162中，從準備用拍攝影像500抽取對應於基板處理系統1所塗布的阻蝕劑膜之膜厚的目標值，例如250nm的像素值。並且，產生以該抽取的像素值對於準備用拍攝影像500整面進行取代的取代影像。此取代影像，係於晶圓W整面為面內均勻地形成有厚度250nm之阻蝕劑膜的場合之影像，如上所述，因為拍攝單元63具有既定拍攝誤差，所以從該取代影像減去拍攝影像修正部162所產生的拍攝誤差影像710來求取影像的差值。並且，藉由取代影像與拍攝誤差影像710之差值而求取的影像，係以拍攝單元63拍攝厚度250nm之阻蝕劑膜在面內均勻地形成的理想狀態之晶圓W的情形而獲得的基準影像。
並且，像素值抽取部163求取該基準影像與準備用拍攝影像500或其他準備用拍攝影像501、502之差值影像，並根據該差值影像來產生像素值抽取表格510。另，此步驟係與圖10的步驟S2相同。
並且，在相關資料產生部164中，根據使用基準影像而製作的像素值抽取表格510，產生像素值與膜厚測定值之相關資料。此步驟係與圖10的步驟S3相同。
其次，在基板處理系統1中，繼續將晶圓W搬入進行光微影處理。在此光微影處理中，在阻蝕劑塗布單元32形成阻蝕劑膜且再於熱處理單元40受到預烘烤處理的晶圓W係搬運至拍攝單元63。
在拍攝單元63中，將晶圓W的缺口緣N之角度調整成0度之後(圖25的步驟S17)，拍攝晶圓W的表面(圖25的步驟S18)。拍攝單元63所拍攝的拍攝影像之資料，經由控制裝置6而輸入至膜厚計算機構150。
並且，在膜厚計算部165中，求取拍攝單元63所拍攝的晶圓W之拍攝影像與基準影像進行差值的影像，並將藉由此差值而求取的影像當成作為膜厚測定對象的晶圓W之拍攝來對待，藉由該影像與相關資料產生部164所產生的相關資料，計算出形成於晶圓W上的阻蝕劑膜之膜厚。另，此步驟係與圖10的步驟S4及S5相同。
在膜厚計算機構150計算出膜厚的結果，例如若膜厚分布呈期望狀態，則對於晶圓W進行後續處理。若膜厚分布未呈期望狀態，例如確認到產生濺痕還有楔裂之類缺陷的情形，將該晶圓W中止處理並回收至匣盒C。
如此，完結一連串光微影步驟。並且，亦對於同一批的其他晶圓W連續進行此晶圓處理。
以上，即使在如本實施形態的方式將膜厚測定手段設於基板處理系統1內部的情形，也能與將如上述實施形態的方式將膜厚測定手段設於基板處理系統1外部的情形享受到同樣效果。亦即，能以短時間對於晶圓W整面進行形成於晶圓W上的阻蝕劑膜之膜厚測定。
另，在步驟S14中，亦可係在將缺口緣N的角度定為270度的狀態下，於拍攝單元63中拍攝準備用晶圓T的表面，再於膜厚測定手段中測定準備用晶圓T上的阻蝕劑膜之膜厚。亦可因應於在膜厚測定手段的膜厚測定時間，將膜厚測定分成步驟S12與步驟S14來進行，使得晶圓處理全體的處理量最佳化。
又，晶圓W上的阻蝕劑膜之膜厚的目標值不同時，在膜厚計算機構150，亦可僅將在膜厚測定手段的膜厚測定結果加以改變。再者，亦可在例如自動設定(setup)等中，固定拍攝單元63中的處理配方。
以上，參照附加圖式來說明本發明的較佳實施形態，但本發明不限於此種例。若為通常知識者，顯然能在申請專利範圍中記載的思想範疇內思及各種變更例或修正例，應了解此等例亦當然屬於本發明之技術範圍。本發明不限於此例而可採用各種態樣。在以上實施形態中，拍攝對象係基板正面，但在拍攝形成於基板背面的膜時亦可應用本發明。又，上述實施形態係半導體晶圓之塗布顯影處理系統中的範例，但本發明亦可適用於半導體晶圓以外的FPD(平坦面板顯示器)、光罩用的精密光罩等其他基板之塗布顯影處理系統的情形。
1‧‧‧基板處理系統
2‧‧‧匣盒站
3‧‧‧處理站
4‧‧‧曝光裝置
5‧‧‧介面站
6‧‧‧控制裝置
10‧‧‧匣盒搬入搬出部
11‧‧‧晶圓搬運部
12‧‧‧匣盒載置台
13‧‧‧載置板
20‧‧‧搬運通道
21‧‧‧晶圓搬運裝置
30‧‧‧顯影處理單元
31‧‧‧底部抗反射膜形成單元
32‧‧‧阻蝕劑塗布單元
33‧‧‧頂部抗反射膜形成單元
40‧‧‧熱處理單元
41‧‧‧黏接單元
2‧‧‧周邊曝光單元
50~56、60~62‧‧‧傳遞單元
63‧‧‧拍攝單元
70‧‧‧晶圓搬運裝置
80‧‧‧穿梭搬運裝置
90‧‧‧晶圓搬運裝置
100‧‧‧晶圓搬運裝置
110‧‧‧箱體
120‧‧‧載置台
121‧‧‧旋轉驅動部
122‧‧‧導軌
123‧‧‧驅動裝置
130‧‧‧拍攝裝置
131‧‧‧單向鏡
132‧‧‧照明裝置
150‧‧‧膜厚計算機構
160‧‧‧測定值記憶部
161‧‧‧影像記憶部
162‧‧‧拍攝影像修正部
163‧‧‧像素值抽取部
164‧‧‧相關資料產生部
165‧‧‧膜厚計算部
166‧‧‧通信部
167‧‧‧輸出顯示部
200‧‧‧膜
400‧‧‧測定值表格
500‧‧‧準備用拍攝影像
501、502‧‧‧其他準備用拍攝影像
510‧‧‧像素值抽取表格
511‧‧‧相關資料表格
512‧‧‧像素值資料表格
513‧‧‧膜厚計算表格
600、601‧‧‧旋轉準備用影像
700‧‧‧平均影像
701‧‧‧差值影像
702‧‧‧其他差值影像
710‧‧‧拍攝誤差影像
720‧‧‧修正拍攝影像
C‧‧‧匣盒
D‧‧‧晶圓搬運區域
F‧‧‧杯具
G1‧‧‧第1區塊
G2‧‧‧第2區塊
G3‧‧‧第3區塊
G4‧‧‧第4區塊
N‧‧‧缺口緣
O‧‧‧原點
R2‧‧‧相關性係數
S1~S5、S11~S18‧‧‧步驟
T‧‧‧準備用晶圓
W‧‧‧晶圓
圖1係顯示本實施形態之基板處理系統的內部構成之概略的俯視圖。
圖2係顯示本實施形態之基板處理系統的內部構成之概略的側視圖。
圖3係顯示本實施形態之基板處理系統的內部構成之概略的側視圖。
圖4係顯示拍攝單元的構成之概略的橫剖視圖。
圖5係顯示拍攝單元的構成之概略的縱剖視圖。
圖6係顯示膜厚計算機構的構成之概略的說明圖。
圖7係顯示準備用晶圓的頂面所形成的膜之形狀的縱剖面之說明圖。
圖8係顯示準備用晶圓上的膜厚之測定點的俯視說明圖。
圖9係舉例顯示測定值記憶部所記憶的測定值表格之說明圖。
圖10係顯示晶圓的膜厚測定之主要步驟的流程圖。
圖11係顯示影像記憶部所記憶的準備用拍攝影像之說明圖。
圖12係舉例顯示像素值抽取表格的說明圖。
圖13係舉例顯示相關資料表格的說明圖。
圖14係顯示像素值與膜厚測定值之相關性關係的圖表。
圖15係舉例顯示像素值資料表格的說明圖。
圖16係舉例顯示膜厚計算表格的說明圖。
圖17係將利用膜厚計算表格計算的膜厚描繪於晶圓上而產生的膜厚分布圖。
圖18係將利用膜厚測定手段實測的膜厚描繪於晶圓上而產生的膜厚分布圖。
圖19係示意性顯示產生旋轉準備用影像之方法的說明圖。
圖20係示意性顯示產生平均影像之方法的說明圖。
圖21係示意性顯示產生差值影像之方法的說明圖。
圖22係示意性顯示產生其他差值影像之方法的說明圖。
圖23係示意性顯示產生拍攝誤差影像之方法的說明圖。
圖24係示意性顯示產生修正拍攝影像之方法的說明圖。
圖25係顯示其他實施形態之晶圓的膜厚測定之主要步驟的流程圖。

Claims (7)

  1. 一種膜厚測定裝置，係針對形成於基板上的膜之膜厚進行測定，其特徵在於，包含：拍攝裝置，拍攝基板表面；測定值記憶部，針對形成於測定準備用基板上之具有不均勻厚度的膜，記憶在該測定準備用基板上的多數之座標預先進行測定而獲得的多數之膜厚測定值，與對應於該膜厚測定值的各座標；影像記憶部，記憶預先以該拍攝裝置拍攝該測定準備用基板而獲得的準備用拍攝影像；像素值抽取部，從記憶於該影像記憶部的準備用拍攝影像中，抽取記憶於該測定值記憶部的各座標上的像素值；相關資料產生部，從該測定值記憶部中抽取對應於該抽取的像素值之各座標上的膜厚測定值，產生該抽取的膜厚測定值與該抽取的像素值之相關資料；膜厚計算部，根據作為膜厚測定對象的基板之拍攝影像之像素值，與該相關資料產生部所產生的相關資料，計算出形成在該作為膜厚測定對象的基板上的膜之膜厚；及影像修正部，計算出該拍攝裝置中的拍攝誤差，產生將記憶於該影像記憶部的該準備用拍攝影像之拍攝誤差加以修正的修正拍攝影像，並記憶該修正拍攝影像；且該像素值抽取部從記憶於該影像修正部的修正拍攝影像中進行像素值之抽取，在該影像修正部所為之該拍攝誤差之計算，係依下列方式進行：取得將該測定準備用基板，從拍攝記憶於該影像記憶部之該準備用拍攝影像的狀態於圓周方向上旋轉既定角度的狀態下，所拍攝的其他準備用拍攝影像，將該其他準備用拍攝影像，在沿圓周方向上逆向旋轉該既定角度的狀態下，與該準備用拍攝影像或該其他準備用拍攝影像加以合成而產生平均化的平均影像，並求取該平均影像與該準備用拍攝影像或該其他準備用拍攝影像之差值。
  2. 如申請專利範圍第1項之膜厚測定裝置，其中，該影像修正部，從該準備用拍攝影像或該其他準備用拍攝影像中抽取對應於期望膜厚的像素值，再產生以該抽取的像素值對於該測定準備用基板整面進行取代的取代影像，就以該影像修正部所計算出的拍攝誤差量將該取代影像加以修正而產生基準影像，該像素值抽取部，從該基準影像與該準備用拍攝影像或該其準備用拍攝影像之差值影像中，進行像素值之抽取。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之膜厚測定裝置，其中，該相關資料產生部，在該準備用拍攝影像及該作為膜厚測定對象的基板之拍攝影像係由多數之原色來構成的情形，對於各原色均進行該相關資料之製作，並且確認出該相關資料產生部所產生的相關資料之中，該膜厚測定值與該抽取的像素值之相關性係數最大的原色，該膜厚計算部，根據關於該確認出的原色之相關資料來計算出該膜厚。
  4. 一種膜厚測定方法，用以測定形成於基板上的膜之膜厚，包含以下步驟：膜厚座標取得步驟，針對形成於測定準備用基板上之具有不均勻厚度的膜，取得在該測定準備用基板上的多數點預先進行測定而獲得的膜厚測定值，與對應於該膜厚測定值的各座標；像素值抽取步驟，從預先以拍攝裝置拍攝該測定準備用基板而獲得的準備用拍攝影像中，抽取在該膜厚座標取得步驟所取得的各座標上的像素值；相關資料產生步驟，產生該各座標上抽取的該像素值與該各座標上的膜厚測定值之相關資料；膜厚計算步驟，以該拍攝裝置拍攝作為膜厚測定對象的基板而取得拍攝影像，並根據該拍攝影像之像素值與該相關資料，計算出形成於該作為膜厚測定對象的基板上的膜之膜厚；及影像修正步驟，計算出該拍攝裝置中的拍攝誤差，產生將該準備用拍攝影像之拍攝誤差加以修正的修正拍攝影像；且在該像素值抽取步驟中，從該影像修正步驟所產生的修正拍攝影像中進行像素值之抽取，在該影像修正步驟中所為之該拍攝誤差之計算，係依下列方式進行：取得將該測定準備用基板在從拍攝該準備用拍攝影像的狀態沿圓周方向上旋轉既定角度的狀態下，所拍攝的其他準備用拍攝影像，將該其他準備用拍攝影像，在沿圓周方向上逆向旋轉該既定角度的狀態下，與該準備用拍攝影像或該其他準備用拍攝影像加以合成而產生平均化的平均影像，並求取該平均影像與該準備用拍攝影像或該其他準備用拍攝影像之差值。
  5. 如申請專利範圍第4項之膜厚測定方法，其中，該影像修正步驟更包含：取代影像產生步驟，從該準備用拍攝影像或該其他準備用拍攝影像中，抽取對應於期望膜厚的像素值，再產生以該抽取的像素值對於該測定準備用基板整面進行取代的取代影像；及基準影像產生步驟，就以該計算出的拍攝誤差量將該取代影像加以修正而產生基準影像；在該像素值抽取步驟中，從該基準影像與該準備用拍攝影像或該其他準備用拍攝影像之差值影像中進行像素值之抽取。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之膜厚測定方法，其中，於該相關資料產生步驟，在該準備用拍攝影像及該作為膜厚測定對象的基板之拍攝影像係由多數之原色來構成的情形，對於各原色均進行該相關資料之製作，並且確認出該相關資料產生步驟所產生的相關資料之中，該膜厚測定值與該抽取的像素值之相關性係數最大的原色，在該膜厚計算步驟中，根據該確認出的原色之相關資料來計算出該膜厚。
  7. 一種可讀取之非暫時性電腦記錄媒體，儲存有在用來控制一膜厚測定裝置的控制裝置即電腦上動作的程式，該程式使得該膜厚測定裝置執行如申請專利範圍第4至6項中任一項之膜厚測定方法。
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