TWI696826B - 檢查裝置及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI696826B
TWI696826B TW104125277A TW104125277A TWI696826B TW I696826 B TWI696826 B TW I696826B TW 104125277 A TW104125277 A TW 104125277A TW 104125277 A TW104125277 A TW 104125277A TW I696826 B TWI696826 B TW I696826B
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松尾友宏
中川幸治
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日商斯克林集團公司
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Abstract

本發明於疊紋去除處理中，控制部進行表面圖像資料之平滑化。藉此，於表面圖像，僅表示有疊紋，而未表示缺陷及基板之表面構造。又，控制部自平滑化前之表面圖像資料之各像素之灰階值減去平滑化後之表面圖像資料之各像素之灰階值。藉此，自表面圖像去除疊紋。基於以此方式去除了疊紋之表面圖像資料，判定基板中是否存在外觀上之缺陷。

Description

檢查裝置及基板處理裝置
本發明係關於一種檢查裝置及具備該檢查裝置之基板處理裝置。
於針對半導體基板、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板或光罩用基板等各種基板之各種處理步驟中，進行基板之外觀檢查。
於專利文獻1所記載之基板處理裝置中，於在基板上形成抗蝕劑膜之後且對基板進行曝光處理之前，進行基板之外觀檢查。基板之外觀檢查中，藉由攝像裝置拍攝基板，藉此產生基板之圖像資料。基於所產生之圖像資料，檢測基板之外觀上之缺陷。
[專利文獻1]日本專利特開2011-66049號公報
然而，於以上述方式產生基板之圖像資料之情形時，存在於所產生之圖像資料中產生疊紋(干涉條紋)之情形。於該情形時，存在無法於圖像資料上識別疊紋與缺陷之情況，從而缺陷之檢測精度降低。
本發明之目的在於提供一種可以較高之精度進行基板之外觀檢查之檢查裝置及具備該檢查裝置之基板處理裝置。
(1)依照本發明之一態樣之檢查裝置係進行基板之外觀檢查者，且具備：圖像資料取得部，其藉由拍攝應檢查之基板而取得圖像資料；及判定部，其基於由圖像資料取得部取得之圖像資料，進行應檢查之基板中是否存在外觀上之缺陷之判定；判定部進行由圖像資料取得部取得之圖像資料之平滑化，自平滑化前之圖像資料之各像素之灰階值減去平滑化後之圖像資料之各像素之灰階值，藉此產生修正圖像資料，並基於所產生之修正圖像資料進行判定。
於該檢查裝置中，取得應檢查之基板之圖像資料，並基於所取得之圖像資料，對應檢查之基板中是否存在外觀上之缺陷進行判定。為了該判定，進行所取得之圖像資料之平滑化，自平滑化前之圖像資料之各像素之灰階值減去平滑化後之圖像資料之各像素之灰階值，藉此產生修正圖像資料。
通常，起因於缺陷之灰階變化較起因於疊紋之灰階變化，會更局部或分散地產生。因此，平滑化後之圖像資料包含起因於疊紋之灰階變化，且不包含起因於外觀上之缺陷之灰階變化。因此，藉由自平滑化前之圖像資料之各像素之灰階值減去平滑化後之圖像資料之各像素之灰階值，產生去除了疊紋之修正圖像資料。
基於該修正圖像資料，對於應檢查之基板是否存在外觀上之缺陷進行判定，故而防止因疊紋而導致缺陷之檢測精度降低，從而可以較高之精度進行基板之外觀檢查。
(2)判定部亦可藉由移動平均濾波處理進行圖像資料之平滑化。於該情形時，可於短時間內容易地進行圖像資料之平滑化。
(3)判定部亦可藉由對所產生之修正圖像資料之各像素之灰階值加上固定值而產生加法圖像資料。於該情形時，與加法圖像資料對應之圖像整體變得較亮。因此，使用者可舒適地視認該圖像。
(4)判定部亦可以平滑化後之圖像資料包含起因於疊紋之灰階變化且不包含起因於外觀上之缺陷之灰階變化之方式，進行圖像資料之平滑化。
於該情形時，可適當地產生不包含因疊紋而導致之灰階變化，且包含起因於外觀上之缺陷之灰階變化之修正圖像資料。
(5)判定部亦可進行無外觀上之缺陷之樣品基板之圖像資料之平滑化，自平滑化前之圖像資料之各像素之灰階值減去平滑化後之圖像資料之各像素之灰階值，藉此產生修正圖像資料，並基於樣品基板之修正圖像資料之灰階值及應檢查之基板之修正圖像資料之灰階值，進行判定。
於該情形時，樣品基板之修正圖像資料不包含因疊紋而導致之灰階變化及起因於外觀上之缺陷之灰階變化。因此，可基於樣品基板之修正圖像資料之灰階值及應檢查之基板之修正圖像資料之灰階值，正確地對應檢查之基板中是否存在外觀上之缺陷進行判定。
(6)檢查裝置亦可進而具備一面保持基板一面使其旋轉之基板保持旋轉裝置，且圖像資料取得部包含：照明部，其向藉由基板保持旋轉裝置而旋轉之基板之沿半徑方向之半徑區域照射光；及線感測器，其接收於基板之半徑區域反射之光。
於該情形時，可以簡單之構成取得基板之圖像資料。又，即便因基板之旋轉而於圖像資料產生疊紋，亦會自圖像資料去除疊紋，故而防止因疊紋而導致缺陷之檢測精度降低，從而可以較高之精度進行基板之外觀檢查。
(7)依照本發明之另一態樣之基板處理裝置係以與對基板進行曝光處理之曝光裝置鄰接之方式配置者，且具備：膜形成單元，其於曝光裝置之曝光處理前，於基板上形成感光性膜；顯影處理單元，其於曝光裝置之曝光處理後，對基板上之感光性膜進行顯影處理；及上述 檢查裝置，其進行藉由膜形成單元形成感光性膜後之基板之外觀檢查。
於該基板處理裝置中，於曝光處理前之基板上形成有感光性膜，並對曝光處理後之基板進行顯影處理。感光性膜之形成後之基板之外觀檢查係藉由上述檢查裝置而進行。藉此，防止因疊紋而導致缺陷之檢測精度降低，從而可以較高之精度進行基板上之感光性膜之外觀檢查。
(8)檢查裝置亦可進行藉由膜形成單元形成感光性膜後且藉由顯影處理單元實施顯影處理後之基板之外觀檢查。
於該情形時，可以較高之精度進行藉由顯影處理而圖案化之感光性膜之外觀檢查。
根據本發明，可以較高之精度進行基板之外觀檢查。
11‧‧‧裝載區塊
12‧‧‧第1處理區塊
13‧‧‧第2處理區塊
14‧‧‧介面區塊
14A‧‧‧清洗乾燥處理區塊
14B‧‧‧搬入搬出區塊
15‧‧‧曝光裝置
15a‧‧‧基板搬入部
15b‧‧‧基板搬出部
21‧‧‧塗佈處理室
22‧‧‧塗佈處理室
23‧‧‧塗佈處理室
24‧‧‧塗佈處理室
25‧‧‧旋轉夾頭
27‧‧‧護罩
28‧‧‧塗佈噴嘴
29‧‧‧噴嘴搬送機構
31‧‧‧顯影處理室
32‧‧‧塗佈處理室
33‧‧‧顯影處理室
34‧‧‧塗佈處理室
35‧‧‧旋轉夾頭
37‧‧‧護罩
38‧‧‧顯影噴嘴
39‧‧‧移動機構
50‧‧‧流體盒部
51‧‧‧保持旋轉部
52‧‧‧照明部
53‧‧‧反射鏡
54‧‧‧CCD線感測器
60‧‧‧流體盒部
100‧‧‧基板處理裝置
111‧‧‧載具載置部
112‧‧‧搬送部
113‧‧‧載具
114‧‧‧控制部
115‧‧‧搬送機構
116‧‧‧手
121‧‧‧塗佈處理部
122‧‧‧搬送部
123‧‧‧熱處理部
125‧‧‧上段搬送室
126‧‧‧下段搬送室
127‧‧‧搬送機構
128‧‧‧搬送機構
129‧‧‧塗佈處理單元
131‧‧‧塗佈顯影處理部
132‧‧‧搬送部
133‧‧‧熱處理部
135‧‧‧上段搬送室
136‧‧‧下段搬送室
137‧‧‧搬送機構
138‧‧‧搬送機構
139‧‧‧顯影處理單元
141‧‧‧搬送機構
142‧‧‧搬送機構
146‧‧‧搬送機構
161‧‧‧清洗乾燥處理部
162‧‧‧清洗乾燥處理部
163‧‧‧搬送部
301‧‧‧上段熱處理部
302‧‧‧下段熱處理部
303‧‧‧上段熱處理部
304‧‧‧下段熱處理部
511‧‧‧旋轉夾頭
512‧‧‧旋轉軸
513‧‧‧馬達
CP‧‧‧冷卻單元
DP‧‧‧缺陷
EEW‧‧‧邊緣曝光部
H1‧‧‧手
H2‧‧‧手
IP‧‧‧檢查單元
PAHP‧‧‧密接強化處理單元
PASS1‧‧‧基板載置部
PASS2‧‧‧基板載置部
PASS3‧‧‧基板載置部
PASS4‧‧‧基板載置部
PASS5‧‧‧基板載置部
PASS6‧‧‧基板載置部
PASS7‧‧‧基板載置部
PASS8‧‧‧基板載置部
PASS9‧‧‧基板載置部
P-BF1‧‧‧載置兼緩衝部
P-BF2‧‧‧載置兼緩衝部
P-CP‧‧‧載置兼冷卻部
PHP‧‧‧熱處理單元
RR‧‧‧基板之半徑區域
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S11‧‧‧步驟
S12‧‧‧步驟
S13‧‧‧步驟
S21‧‧‧步驟
S22‧‧‧步驟
S23‧‧‧步驟
S24‧‧‧步驟
S25‧‧‧步驟
SD‧‧‧表面圖像
SD1‧‧‧清洗乾燥處理單元
SD2‧‧‧清洗乾燥處理單元
TH1‧‧‧下限值
TH2‧‧‧上限值
W‧‧‧基板
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1係表示基板處理裝置之構成之模式性俯視圖。
圖2係主要表示圖1之塗佈處理部、塗佈顯影處理部及清洗乾燥處理部之基板處理裝置之模式性側視圖。
圖3係主要表示圖1之熱處理部及清洗乾燥處理部之基板處理裝置之模式性側視圖。
圖4係主要表示圖1之搬送部之模式性側視圖。
圖5係用以對檢查單元之構成進行說明之模式性側視圖。
圖6係用以對檢查單元之構成進行說明之模式性立體圖。
圖7(a)~(f)係用以對表面圖像資料之產生進行說明之圖。
圖8係模式性表示於表面圖像產生之疊紋之圖。
圖9係疊紋去除處理之流程圖。
圖10(a)~(d)係用以對疊紋去除處理中之表面圖像之變化進行說 明之圖。
圖11係臨限值設定處理之流程圖。
圖12係缺陷判定處理之流程圖。
圖13係用以對下限臨限值及上限臨限值之設定例進行說明之圖。
以下，使用圖式對本發明之實施形態之檢查裝置及基板處理裝置進行說明。再者，於以下之說明中，所謂基板係指半導體基板、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、光罩用玻璃基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板或光罩用基板等。
(1)基板處理裝置之構成
(1-1)整體構成
圖1係表示基板處理裝置100之構成之模式性俯視圖。如圖1所示，基板處理裝置100具備裝載區塊11、第1處理區塊12、第2處理區塊13、清洗乾燥處理區塊14A及搬入搬出區塊14B。藉由清洗乾燥處理區塊14A及搬入搬出區塊14B，構成介面區塊14。以鄰接於搬入搬出區塊14B之方式配置有曝光裝置15。於曝光裝置15中，藉由浸液法對基板W進行曝光處理。
裝載區塊11包含複數個載具載置部111及搬送部112。於各載具載置部111，載置將複數個基板W分成多段而收納之載具113。
於搬送部112，設置有控制部114及搬送機構115。控制部114控制基板處理裝置100之各種構成元件。搬送機構115具有用以保持基板W之手116。搬送機構115一面藉由手116保持基板W一面搬送該基板W。
第1處理區塊12包含塗佈處理部121、搬送部122及熱處理部123。塗佈處理部121及熱處理部123係以隔著搬送部122而對向之方式 設置。於搬送部122與搬送部112之間，設置有載置基板W之基板載置部PASS1及下述基板載置部PASS2~PASS4(參照圖4)。於搬送部122，設置有搬送基板W之搬送機構127及下述搬送機構128(參照圖4)。
第2處理區塊13包含塗佈顯影處理部131、搬送部132及熱處理部133。塗佈顯影處理部131及熱處理部133係以隔著搬送部132而對向之方式設置。於搬送部132與搬送部122之間，設置有載置基板W之基板載置部PASS5及下述基板載置部PASS6~PASS8(參照圖4)。於搬送部132，設置有搬送基板W之搬送機構137及下述搬送機構138(參照圖4)。
清洗乾燥處理區塊14A包含清洗乾燥處理部161、162及搬送部163。清洗乾燥處理部161、162係以隔著搬送部163而對向之方式設置。於搬送部163，設置有搬送機構141、142。
於搬送部163與搬送部132之間，設置有載置兼緩衝部P-BF1及下述載置兼緩衝部P-BF2(參照圖4)。載置兼緩衝部P-BF1、P-BF2係以可收容複數個基板W之方式構成。
又，於搬送機構141、142之間，以鄰接於搬入搬出區塊14B之方式，設置有基板載置部PASS9及下述載置兼冷卻部P-CP(參照圖4)。載置兼冷卻部P-CP具備使基板W冷卻之功能。於載置兼冷卻部P-CP，基板W被冷卻至適於曝光處理之溫度。
於搬入搬出區塊14B，設置有搬送機構146。搬送機構146進行基板W相對於曝光裝置15之搬入及搬出。於曝光裝置15，設置有用以搬入基板W之基板搬入部15a及用以搬出基板W之基板搬出部15b。
(1-2)塗佈處理部及塗佈顯影處理部之構成
圖2係主要表示圖1之塗佈處理部121、塗佈顯影處理部131及清洗乾燥處理部161之基板處理裝置100之模式性側視圖。
如圖2所示，於塗佈處理部121，分階層地設置有塗佈處理室 21、22、23、24。於塗佈顯影處理部131，分階層地設置有顯影處理室31、33及塗佈處理室32、34。於塗佈處理室21~24、32、34各者，設置有塗佈處理單元129。於顯影處理室31、33各者，設置有顯影處理單元139。
各塗佈處理單元129具備保持基板W之旋轉夾頭25及以覆蓋旋轉夾頭25之周圍之方式設置之護罩27。於本實施形態中，於各塗佈處理單元129設置有2組旋轉夾頭25及護罩27。旋轉夾頭25藉由未圖示之驅動裝置(例如，電動馬達)而旋轉驅動。
如圖1所示，各塗佈處理單元129具備噴出處理液之複數個塗佈噴嘴28及搬送該塗佈噴嘴28之噴嘴搬送機構29。於各塗佈處理單元129，複數個塗佈噴嘴28中任一個塗佈噴嘴28藉由噴嘴搬送機構29移動至基板W之上方。於旋轉夾頭25藉由未圖示之驅動裝置而旋轉之狀態下，自該塗佈噴嘴28噴出處理液。藉此，於基板W上塗佈處理液。
於本實施形態中，於塗佈處理室22、24之塗佈處理單元129，抗反射膜用之處理液自塗佈噴嘴28供給至基板W。於塗佈處理室21、23之塗佈處理單元129，抗蝕劑膜用之處理液自塗佈噴嘴28供給至基板W。於塗佈處理室32、34之塗佈處理單元129，抗蝕劑防護膜用之處理液自塗佈噴嘴28供給至基板W。
如圖2所示，顯影處理單元139與塗佈處理單元129同樣地，具備旋轉夾頭35及護罩37。於本實施形態中，於各顯影處理單元139設置有3組旋轉夾頭35及護罩37。旋轉夾頭35藉由未圖示之驅動裝置(例如，電動馬達)而旋轉驅動。
如圖1所示，顯影處理單元139具備噴出顯影液之2個顯影噴嘴38及使該顯影噴嘴38於X方向上移動之移動機構39。於顯影處理單元139，一個顯影噴嘴38一面於X方向上移動一面向各基板W供給顯影液，繼而，另一個顯影噴嘴38一面移動一面向各基板W供給顯影液。 於該情形時，藉由向基板W供給顯影液，去除基板W上之抗蝕劑防護膜，並且進行基板W之顯影處理。
於清洗乾燥處理部161，設置有複數個(於本例中為4個)清洗乾燥處理單元SD1。於清洗乾燥處理單元SD1，進行曝光處理前之基板W之清洗及乾燥處理。
如圖1及圖2所示，於塗佈處理部121，以與塗佈顯影處理部131相鄰之方式設置有流體盒部50。同樣地，於塗佈顯影處理部131，以與清洗乾燥處理區塊14A相鄰之方式設置有流體盒部60。於流體盒部50及流體盒部60內，收納有與藥液向塗佈處理單元129及顯影處理單元139之供給以及來自塗佈處理單元129及顯影處理單元139之廢液及排氣等有關之導管、接頭、閥門、流量計、調節器、泵、溫度調節器等流體相關設備。
(1-3)熱處理部之構成
圖3係主要表示圖1之熱處理部123、133及清洗乾燥處理部162之基板處理裝置100之模式性側視圖。
如圖3所示，熱處理部123具有設置於上方之上段熱處理部301及設置於下方之下段熱處理部302。於上段熱處理部301及下段熱處理部302各者，設置有複數個熱處理單元PHP、複數個密接強化處理單元PAHP及複數個冷卻單元CP。
於熱處理單元PHP，進行基板W之加熱處理及冷卻處理。以下，將於熱處理單元PHP之加熱處理及冷卻處理簡稱為熱處理。於密接強化處理單元PAHP，進行用以提高基板W與抗反射膜之密接性之密接強化處理。具體而言，於密接強化處理單元PAHP，向基板W塗佈HMDS(hexamethyldisilazane，六甲基二矽氮烷)等密接強化劑，並且對基板W進行加熱處理。於冷卻單元CP，進行基板W之冷卻處理。
熱處理部133具有設置於上方之上段熱處理部303及設置於下方 之下段熱處理部304。於上段熱處理部303及下段熱處理部304各者，設置有冷卻單元CP、邊緣曝光部EEW、檢查單元IP及複數個熱處理單元PHP。於邊緣曝光部EEW，進行基板W之周緣部之曝光處理(邊緣曝光處理)。於檢查單元IP，進行顯影處理後之基板W之外觀檢查。藉由檢查單元IP及圖1之控制部114，構成檢查裝置。關於檢查單元IP之詳情將於下文敍述。於上段熱處理部303及下段熱處理部304，以與清洗乾燥處理區塊14A相鄰之方式設置之熱處理單元PHP係構成為可自清洗乾燥處理區塊14A搬入基板W。
於清洗乾燥處理部162，設置有複數個(於本例中為4個)清洗乾燥處理單元SD2。於清洗乾燥處理單元SD2，進行曝光處理後之基板W之清洗及乾燥處理。
(1-4)搬送部之構成
圖4係主要表示圖1之搬送部122、132、163之模式性側視圖。如圖4所示，搬送部122具有上段搬送室125及下段搬送室126。搬送部132具有上段搬送室135及下段搬送室136。於上段搬送室125設置有搬送機構127，於下段搬送室126設置有搬送機構128。又，於上段搬送室135設置有搬送機構137，於下段搬送室136設置有搬送機構138。
搬送機構127、128、137、138各者具有手H1、H2。搬送機構127、128、137、138各者可使用手H1、H2保持基板W，並於X方向及Z方向上自由移動地搬送基板W。
於搬送部112與上段搬送室125之間，設置有基板載置部PASS1、PASS2，於搬送部112與下段搬送室126之間，設置有基板載置部PASS3、PASS4。於上段搬送室125與上段搬送室135之間，設置有基板載置部PASS5、PASS6，於下段搬送室126與下段搬送室136之間，設置有基板載置部PASS7、PASS8。
於上段搬送室135與搬送部163之間，設置有載置兼緩衝部P- BF1，於下段搬送室136與搬送部163之間設置有載置兼緩衝部P-BF2。於搬送部163，以與介面區塊14鄰接之方式，設置有基板載置部PASS9及複數個載置兼冷卻部P-CP。
搬送機構127係以可於基板載置部PASS1、PASS2、PASS5、PASS6、塗佈處理室21、22(圖2)及上段熱處理部301(圖3)之間搬送基板W之方式構成。搬送機構128係構成為可於基板載置部PASS3、PASS4、PASS7、PASS8、塗佈處理室23、24(圖2)及下段熱處理部302(圖3)之間搬送基板W。
搬送機構137係構成為可於基板載置部PASS5、PASS6、載置兼緩衝部P-BF1、顯影處理室31(圖2)、塗佈處理室32及上段熱處理部303(圖3)之間搬送基板W。搬送機構138係構成為可於基板載置部PASS7、PASS8、載置兼緩衝部P-BF2、顯影處理室33(圖2)、塗佈處理室34及下段熱處理部304(圖3)之間搬送基板W。
(1-5)動作
一面參照圖1~圖4一面對基板處理裝置100之動作進行說明。於裝載區塊11之載具載置部111(圖1)，載置收容有未處理之基板W之載具113。搬送機構115自載具113向基板載置部PASS1、PASS3(圖4)搬送未處理之基板W。又，搬送機構115將載置於基板載置部PASS2、PASS4(圖4)之處理結束之基板W搬送至載具113。
於第1處理區塊12，搬送機構127(圖4)將載置於基板載置部PASS1(圖4)之基板W依序搬送至密接強化處理單元PAHP(圖3)、冷卻單元CP(圖3)、塗佈處理室22(圖2)、熱處理單元PHP(圖3)、冷卻單元CP(圖3)、塗佈處理室21(圖2)、熱處理單元PHP(圖3)及基板載置部PASS5(圖4)。
於該情形時，當於密接強化處理單元PAHP，對基板W進行過密接強化處理之後，於冷卻單元CP，使基板W冷卻至適於抗反射膜之形 成之溫度。其次，於塗佈處理室22，藉由塗佈處理單元129(圖2)於基板W上形成抗反射膜。繼而，當於熱處理單元PHP，進行過基板W之熱處理之後，於冷卻單元CP，使基板W冷卻至適於抗蝕劑膜之形成之溫度。其次，於塗佈處理室21，藉由塗佈處理單元129(圖2)，於基板W上形成抗蝕劑膜。其後，於熱處理單元PHP，進行基板W之熱處理，並將該基板W載置於基板載置部PASS5。
又，搬送機構127將載置於基板載置部PASS6(圖4)之顯影處理後之基板W搬送至基板載置部PASS2(圖4)。
搬送機構128(圖4)將載置於基板載置部PASS3(圖4)之基板W依序搬送至密接強化處理單元PAHP(圖3)、冷卻單元CP(圖3)、塗佈處理室24(圖2)、熱處理單元PHP(圖3)、冷卻單元CP(圖3)、塗佈處理室23(圖2)、熱處理單元PHP(圖3)及基板載置部PASS7(圖4)。又，搬送機構128(圖4)將載置於基板載置部PASS8(圖4)之顯影處理後之基板W搬送至基板載置部PASS4(圖4)。基板W於塗佈處理室23、24(圖2)及下段熱處理部302(圖3)中之處理內容與基板W於上述塗佈處理室21、22(圖2)及上段熱處理部301(圖3)中之處理內容相同。
於第2處理區塊13，搬送機構137(圖4)將載置於基板載置部PASS5(圖4)之抗蝕劑膜形成後之基板W依序搬送至塗佈處理室32(圖2)、熱處理單元PHP(圖3)、邊緣曝光部EEW(圖3)及載置兼緩衝部P-BF1(圖4)。
於該情形時，於塗佈處理室32，藉由塗佈處理單元129於基板W上形成抗蝕劑防護膜。繼而，當於熱處理單元PHP，對基板W進行過熱處理之後，於邊緣曝光部EEW，進行基板W之邊緣曝光處理，並將該基板W載置於載置兼緩衝部P-BF1。
又，搬送機構137(圖4)自鄰接於清洗乾燥處理區塊14A之熱處理單元PHP(圖3)將曝光處理後且熱處理後之基板W取出，並將該基板W 依序搬送至冷卻單元CP(圖3)、顯影處理室31(圖2)、熱處理單元PHP(圖3)、檢查單元IP(圖3)及基板載置部PASS6(圖4)。
於該情形時，當於冷卻單元CP，使基板W冷卻至適於顯影處理之溫度之後，於顯影處理室31，藉由顯影處理單元139進行基板W之顯影處理。繼而，當於熱處理單元PHP，進行過基板W之熱處理之後，於檢查單元IP，進行基板W之外觀檢查。外觀檢查後之基板W載置於基板載置部PASS6。
搬送機構138(圖4)將載置於基板載置部PASS7(圖4)之抗蝕劑膜形成後之基板W依序搬送至塗佈處理室34(圖2)、熱處理單元PHP(圖3)、邊緣曝光部EEW(圖3)及載置兼緩衝部P-BF2(圖4)。又，搬送機構138(圖4)自鄰接於清洗乾燥處理區塊14A之熱處理單元PHP(圖3)將曝光處理後且熱處理後之基板W取出，並將該基板W依序搬送至冷卻單元CP(圖3)、顯影處理室33(圖2)、熱處理單元PHP(圖3)、檢查單元IP(圖3)及基板載置部PASS8(圖4)。基板W於塗佈處理室34、顯影處理室33及下段熱處理部304中之處理內容與基板W於上述塗佈處理室32、顯影處理室31及上段熱處理部303中之處理內容相同。
於清洗乾燥處理區塊14A，搬送機構141(圖1)將載置於載置兼緩衝部P-BF1、P-BF2(圖4)之基板W依序搬送至清洗乾燥處理部161之清洗乾燥處理單元SD1(圖2)及載置兼冷卻部P-CP(圖4)。於該情形時，當於清洗乾燥處理單元SD1，進行過基板W之清洗及乾燥處理之後，於載置兼冷卻部P-CP，使基板W冷卻至適於曝光裝置15(圖1~圖3)之曝光處理之溫度。
搬送機構142(圖1)將載置於基板載置部PASS9(圖4)之曝光處理後之基板W搬送至清洗乾燥處理部162之清洗乾燥處理單元SD2(圖3)，並將清洗及乾燥處理後之基板W自清洗乾燥處理單元SD2搬送至上段熱處理部303之熱處理單元PHP(圖3)或下段熱處理部304之熱處理單元 PHP(圖3)。於該熱處理單元PHP，進行曝光後烘烤(PEB)處理。
於介面區塊14，搬送機構146(圖1)將載置於載置兼冷卻部P-CP(圖4)之曝光處理前之基板W搬送至曝光裝置15之基板搬入部15a(圖1)。又，搬送機構146(圖1)自曝光裝置15之基板搬出部15b(圖1)將曝光處理後之基板W取出，並將該基板W搬送至基板載置部PASS9(圖4)。
再者，於曝光裝置15無法承收基板W之情形時，曝光處理前之基板W暫時收容於載置兼緩衝部P-BF1、P-BF2。又，於第2處理區塊13之顯影處理單元139(圖2)無法承收曝光處理後之基板W之情形時，曝光處理後之基板W暫時收容於載置兼緩衝部P-BF1、P-BF2。
(2)檢查單元之構成
圖5及圖6係用以對檢查單元IP之構成進行說明之模式性側視圖及模式性立體圖。如圖5所示，檢查單元IP包含保持旋轉部51、照明部52、反射鏡53及CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)線感測器54。
保持旋轉部51包含旋轉夾頭511、旋轉軸512及馬達513。旋轉夾頭511藉由真空吸附基板W之下表面之大致中心部，而以水平姿勢保持基板W。藉由馬達513，旋轉軸512及旋轉夾頭511一體地旋轉。藉此，藉由旋轉夾頭511而保持之基板W繞沿鉛垂方向(Z方向)之軸而旋轉。於本例中，基板W之表面朝向上方。所謂基板W之表面係指形成有電路圖案之基板W之面。
如圖6所示，照明部52出射帶狀之檢查光。檢查光照射至沿藉由旋轉夾頭511而保持之基板W之表面之半徑方向之線狀之區域(以下，稱為半徑區域)RR。於半徑區域RR反射之檢查光藉由反射鏡53進而反射，被引導至CCD線感測器54。CCD線感測器54之受光量分佈相當於反射光於半徑區域RR之亮度之分佈。基於CCD線感測器54之受光量 分佈，產生基板W之表面圖像資料。表面圖像資料表示基板W之表面之圖像(以下，稱為表面圖像)。於本例中，CCD線感測器54之受光量分佈提供給圖1之控制部114，藉由控制部114產生表面圖像資料。
圖7係用以對表面圖像資料之產生進行說明之圖。於圖7(a)、(b)、(c)中，依序表示有檢查光於基板W上之照射狀態，於圖7(d)、(e)、(f)中，表示有與於圖7(a)、(b)、(c)之狀態下所產生之表面圖像資料對應之表面圖像。再者，於圖7(a)~(c)中，於照射有檢查光之基板W上之區域附有點圖案。
如圖7(a)~(c)所示，一面向基板W上之半徑區域RR斷續地照射檢查光一面旋轉基板W。藉此，於基板W之圓周方向上連續地照射檢查光。若基板W旋轉1周，則檢查光照射至基板W之整個表面。
基於在基板W旋轉1周之期間獲得之CCD線感測器54之受光量分佈，如圖7(d)~(f)所示，產生表示矩形之表面圖像SD之表面圖像資料。於圖7(d)~(f)中，表面圖像SD之橫軸與CCD線感測器54之各像素之位置對應，表面圖像SD之縱軸與基板W之旋轉角度對應。於該情形時，基板W之半徑方向上之反射光於基板W之表面之亮度之分佈表示於表面圖像SD之橫軸之方向上。又，基板W之圓周方向上之反射光於基板W之表面之亮度之分佈表示於表面圖像SD之縱軸之方向上。於基板W旋轉1周之時間點，反射光於基板W之整個表面之亮度之分佈作為表示1個矩形之表面圖像SD之表面圖像資料而獲得。
基於所產生之表面圖像資料，進行基板W之外觀檢查。於本例中，進行藉由顯影處理而圖案化之抗蝕劑膜(以下，稱為抗蝕劑圖案)之外觀檢查。
(3)疊紋
存在於以上述方式產生之表面圖像SD(表面圖像資料)，產生疊紋(干渉條紋)之情況。圖8係模式性表示於表面圖像SD產生之疊紋之 圖。於圖8之例中，以於縱軸之方向上表面圖像SD之亮度連續地變化之方式，產生疊紋。於本例中，表面圖像SD之亮度係藉由各像素之灰階值而表示。灰階值越大像素越亮。
疊紋容易在於表面圖像SD存在週期性之花紋之情形時產生。於在基板處理裝置100中被處理之基板W，形成有與複數個元件分別對應之複數個電路圖案。該等電路圖案彼此具有相同之構成。因此，基於板W上，複數個電路圖案成為週期性之花紋。
例如，抗蝕劑圖案與複數個電路圖案對應，於基板W成為週期性之花紋。因此，於用於抗蝕劑圖案之外觀檢查之表面圖像SD，易於產生疊紋。
又，於基板W之製造步驟中，於1個基板W進行複數次包含上述抗蝕劑膜形成處理、曝光處理及顯影處理之光微影步驟。因此，去除初始之步驟，於基板W，形成有電路圖案之至少一部分。即便於電路圖案上形成有抗蝕劑膜等其他膜，於檢查單元IP中，檢查光亦會透過該等膜。藉此，亦存在起因於已經形成之電路圖案，而於表面圖像SD產生疊紋之情況。
又，基板W之電路圖案於基板W之圓周方向上亦具有週期性。如上所述，表面圖像SD係藉由如下操作而產生，即一面旋轉基板W一面向一定之半徑區域RR照射檢查光，其反射光被CCD線感測器54接收。因此，存在伴隨此種基板W之旋轉之表面圖像SD之產生方法亦會成為於表面圖像SD產生疊紋之主要原因之可能性。
若於表面圖像SD產生疊紋，則存在於表面圖像SD無法識別基板W之外觀上之缺陷與疊紋之情形。藉此，基板W之外觀檢查之精度降低。
(4)疊紋去除處理
於本實施形態中，進行用以自表面圖像SD去除疊紋之疊紋去除 處理。於本例中，圖1之控制部114進行疊紋去除處理。圖9係疊紋去除處理之流程圖。圖10係用以對疊紋去除處理中之表面圖像SD之變化進行說明之圖。於圖9及圖10之例中，自存在外觀上之缺陷之基板W之表面圖像SD去除疊紋。
於圖10(a)中，表示疊紋去除處理前之表面圖像SD。於圖10(a)之表面圖像SD中，表示有疊紋及基板W之缺陷DP。通常，缺陷DP之灰階值高於正常部分之灰階值。然而，由於存在因疊紋而導致之灰階值之不均，故難以識別因缺陷DP而導致之灰階值之不均。又，雖於圖10(a)中未表示，但於該表面圖像SD中，表示有基板W之表面構造。此處，基板W之表面構造表示並非形成有缺陷DP，而是正常地形成有電路圖案及抗蝕劑圖案等之構造。
如圖9所示，首先，控制部114進行表面圖像資料之平滑化(步驟S1)。所謂表面圖像資料之平滑化係縮小表面圖像SD之濃淡變動。例如，藉由移動平均濾波處理使表面圖像資料平滑化。於移動平均濾波處理中，針對以注目像素為中心之規定數之周邊像素計算出灰階值之平均，該平均值設定為注目像素之灰階值。於本例中，表面圖像SD之全像素設定為注目像素，各像素之灰階值變更成該周邊像素之平均值。表面圖像SD之總像素數例如為5000(橫)×10000(縱)，移動平均濾波處理中之周邊像素之數例如為100(橫)×100(縱)。移動平均濾波處理中之周邊像素之數亦可藉由設想之缺陷之大小及疊紋之大小等而適當設定。
藉由移動平均濾波處理，可於短時間容易地使表面圖像資料平滑化。再者，亦可藉由高斯濾波處理或中值濾波處理等其他平滑化處理，代替移動平均濾波處理，進行表面圖像資料之平滑化。
於圖10(b)中，表示圖9之步驟S1中之平滑化後之表面圖像SD。因缺陷而導致之灰階值之不均及因基板W之表面構造而導致之灰階值 之不均與因疊紋而導致之灰階值之不均相比，係局部或分散地產生。因此，因缺陷而導致之灰階值之不均及因基板W之表面構造而導致之灰階值之不均於步驟S1之處理中消失。另一方面，因疊紋而導致之灰階值之不均於較大範圍內連續地產生，因此不會於步驟S1之處理中消失。因此，於圖10(b)之表面圖像SD，僅表示有疊紋，未表示缺陷DP及基板W之表面構造。
其次，控制部114自平滑化前之表面圖像資料之各像素之灰階值減去平滑化後之表面圖像資料之各像素之灰階值(圖9之步驟S2)。藉此，自表面圖像SD去除疊紋。以下，將步驟S2之處理後之表面圖像資料稱為修正圖像資料。於圖10(c)中，表示與修正圖像資料對應之表面圖像SD。於圖10(c)之表面圖像SD，僅表示有缺陷DP及基板W之表面構造，未表示疊紋。又，表面圖像SD整體較暗。
其次，控制部114於修正圖像資料之各像素之灰階值加上固定值(圖9之步驟S3)。以下，將步驟S3之處理後之表面圖像資料稱為加法圖像資料。例如，灰階值之範圍之中心值加上各像素之灰階值。灰階值係由例如0以上255以下之數值表示。於該情形時，於各像素之灰階值加上128。於圖10(d)中，表示與加法圖像資料對應之表面圖像SD。圖10(d)之表面圖像SD具有適度之亮度。藉此，使用者可舒適地視認圖10(d)之表面圖像SD。
藉此，控制部114結束疊紋去除處理。再者，圖9之步驟S3之處理未必一定進行。例如，於使用者未視認表面圖像SD之情形時，亦可不進行圖9之步驟S3之處理。
(5)外觀檢查之詳情
於本實施形態中，基於無缺陷之樣品基板之表面圖像資料，設定外觀檢查中之臨限值。使用所設定之臨限值，判定應檢查之基板W(以下，稱為檢查基板W)之外觀上之缺陷之有無。
圖11係用以設定臨限值之臨限值設定處理之流程圖。圖12用以判定缺陷之有無之缺陷判定處理之流程圖。於本例中，圖1之控制部114進行臨限值設定處理及缺陷判定處理。
於圖11之臨限值設定處理中，控制部114首先取得樣品基板之表面圖像資料(步驟S11)。例如，預先以較高之精度進行檢查，將於該檢查中被判定無缺陷之基板準備為樣品基板。使用該樣品基板，產生表面圖像資料。表面圖像資料之產生既可藉由上述檢查單元IP進行，亦可藉由其他裝置進行。
其次，控制部114對所取得之表面圖像資料進行上述疊紋去除處理(步驟S12)。藉此，自樣品基板之表面圖像資料去除疊紋。
其次，控制部114基於疊紋去除處理後之表面圖像資料中之灰階值，設定下限臨限值及上限臨限值(步驟S13)。藉此，控制部114結束臨限值設定處理。
圖13係用以對下限臨限值及上限臨限值之設定例進行說明之圖。於圖13中，橫軸表示灰階值，縱軸表示各灰階值之出現頻度。
於圖13之例中，表面圖像資料中之灰階值之下限值為TH1，上限值為TH2。於該情形時，例如，灰階值之下限值TH1設定為下限臨限值，上限值TH2設定為上限臨限值。又，小於灰階值之下限值TH1之值亦可設定為下限臨限值，大於灰階值之上限值TH2之值亦可設定為上限臨限值。
當假設置於臨限值設定處理中，不進行疊紋去除處理之情形時，樣品基板之表面圖像資料中之灰階值之出現範圍擴大。因此，所設定之下限臨限值與上限臨限值之間之範圍擴大。於該情形時，存在如下可能，即於下述缺陷判定處理中，即便是實際上存在外觀上之缺陷之情形，亦被判定無外觀上之缺陷。
於本實施形態中，基於已去除了疊紋之表面圖像資料，設定下 限臨限值及上限臨限值，故而防止因疊紋而導致下限臨限值與上限臨限值之間之範圍擴大。藉此，可精度較佳地判定外觀上之缺陷之有無。
臨限值設定處理係於基板處理裝置100中之上述一系列動作開始之前進行。使用藉由臨限值設定處理而設定之臨限值，控制部114進行圖12之缺陷判定處理。缺陷判定處理係於顯影處理後針對搬入至檢查單元IP之基板(檢查基板)W而進行。
於圖12之缺陷判定處理中，控制部114如圖7所示，基於檢查單元IP中之CCD線感測器54之受光量分佈，取得檢查基板W之表面圖像資料(步驟S21)。其次，控制部114對所取得之表面圖像資料進行上述疊紋去除處理(步驟S22)。藉此，自檢查基板W之表面圖像資料去除疊紋。
其次，控制部114對於疊紋去除處理後之表面圖像資料中，各像素之灰階值是否處於圖11之臨限值設定處理中所設定之下限臨限值與上限臨限值之間之範圍內進行判定(步驟S23)。於各像素之灰階值處於下限臨限值與上限臨限值之間之範圍內之情形時，控制部114判定檢查基板W無外觀上之缺陷(步驟S24)，結束缺陷判定處理。另一方面，於某像素之灰階值處於下限臨限值與上限臨限值之間之範圍外之情形時，控制部114判定檢查基板W中存在外觀上之缺陷(步驟S25)，結束缺陷判定處理。
於缺陷判定處理中被判定存在缺陷之檢查基板W於自基板處理裝置100搬出之後，進行與被判定無缺陷之基板W不同之處理。例如，對被判定存在缺陷之檢查基板W，進行精密檢查或再生處理等。
(6)效果
於本實施形態中，於藉由檢查單元IP之基板W之外觀檢查中，進行疊紋去除處理。於疊紋去除處理中，使所取得之表面圖像資料平滑 化，自平滑化前之表面圖像資料之各像素之灰階值減去平滑化後之表面圖像資料之各像素之灰階值。藉此，產生已去除了疊紋之修正圖像資料。基於該修正圖像資料，判定基板W中是否存在外觀上之缺陷。藉此，可防止因疊紋而導致之缺陷之檢測精度之降低，從而可以較高之精度進行基板W之外觀檢查。
(7)其他實施形態
於上述實施形態中，於檢查單元IP，一面旋轉基板W一面向基板W之半徑區域RR照射檢查光，其反射光被引導至CCD線感測器54，藉此產生表面圖像資料，但亦可藉由其他方法產生表面圖像資料。例如，亦可不旋轉基板W，藉由區域感測器拍攝基板W之整個表面，藉此產生表面圖像資料。
又，於上述實施形態中，藉由控制部114進行基板W之外觀檢查中之臨限值設定處理及缺陷判定處理，但本發明並不限於此。例如，亦可以與檢查單元IP對應之方式設置外觀檢查用之控制部，藉由該控制部進行外觀檢查中之各種處理。或者，亦可以與裝載區塊11、第1及第2處理區塊12、13及介面區塊14分別對應之方式設置複數個現場控制器，藉由其中一個現場控制器(例如，與第2處理區塊13對應之現場控制器)進行外觀檢查中之各種處理。
又，於上述實施形態中，於檢查單元IP進行顯影處理後之基板W之外觀檢查，本發明並不限於此。例如，亦可藉由檢查單元IP進行形成抗蝕劑膜之後且曝光處理前之基板W之外觀檢查。又，亦可藉由檢查單元IP進行抗蝕劑膜之形成前之基板W之外觀檢查。
又，於上述實施形態中，於第2處理區塊13設置有檢查單元IP，但檢查單元IP之配置及數量亦可適當變更。例如，亦可於第1處理區塊12設置有檢查單元IP，或亦可於介面區塊14設置有檢查單元IP。
又，於上述實施形態中，於與藉由浸液法進行基板W之曝光處理 之曝光裝置15鄰接之基板處理裝置100設置有檢查單元IP，但本發明並不限於此，亦可於與不使用液體而進行基板W之曝光處置之曝光裝置鄰接之基板處理裝置設置有檢查單元IP。
又，於上述實施形態中，在於曝光處理之前後進行基板W之處理之基板處理裝置100設置有檢查單元IP，但亦可於其他基板處理裝置設置有檢查單元IP。例如，亦可於對基板W進行清洗處理之基板處理裝置設置有檢查單元IP，或亦可於進行基板W之蝕刻處理之基板處理裝置設置有檢查單元IP。或者，亦可不於基板處理裝置設置檢查單元IP，而單獨使用檢查單元IP。
(8)技術方案之各構成元件與實施形態之各元件之對應
以下，對技術方案之各構成元件與實施形態之各元件之對應之例進行說明，但本發明並不限定於下述例。
於上述實施形態中，檢查單元IP及控制部114為檢查裝置之例，控制部114為圖像資料取得部及判定部之例，表面圖像資料為圖像資料之例，保持旋轉部51為基板保持旋轉裝置之例，照明部52為照明部之例，CCD線感測器54為線感測器之例。又，基板處理裝置100為基板處理裝置之例，曝光裝置15為曝光裝置之例，塗佈處理單元129為膜形成單元之例，顯影處理單元139為顯影處理單元之例。
亦可使用具有技術方案中所記載之構成或功能之其他各種元件，作為技術方案之各構成元件。
[產業上之可利用性]
本發明可有效地用於各種基板之外觀檢查。
DP‧‧‧缺陷
SD‧‧‧表面圖像

Claims (6)

  1. 一種檢查裝置，其係進行基板之外觀檢查者，且具備：圖像資料取得部，其藉由拍攝應檢查之基板而取得圖像資料；及判定部，其基於由上述圖像資料取得部取得之圖像資料，進行應檢查之基板是否存在外觀上之缺陷之判定；上述判定部係：進行無外觀上之缺陷之樣品基板之圖像資料之平滑化，藉此產生包含起因於疊紋的灰階變化且不包含起因於外觀上之缺陷的灰階變化之圖像資料，自上述樣品基板之平滑化前之圖像資料之各像素之灰階值減去上述樣品基板之平滑化後之圖像資料之各像素之灰階值，藉此產生上述樣品基板之修正圖像資料，並基於上述樣品基板之修正圖像資料之灰階值之出現頻度之分佈，預先設定上述無外觀上之缺陷之情形時之灰階值之範圍，於基板之檢查時，基於應檢查之基板之修正圖像資料之各像素之灰階值是否於上述經設定之範圍內而進行上述判定。
  2. 如請求項1之檢查裝置，其中上述判定部藉由移動平均濾波處理進行圖像資料之平滑化。
  3. 如請求項1或2之檢查裝置，其中上述判定部藉由對上述所產生之修正圖像資料之各像素之灰階值加上固定值而產生加法圖像資料。
  4. 如請求項1或2之檢查裝置，其進而具備一面保持基板一面使其旋轉之基板保持旋轉裝置，且上述圖像資料取得部包含：照明部，其向藉由上述基板保持旋轉裝置而旋轉之基板之沿 半徑方向的半徑區域照射光；及線感測器，其接收於基板之上述半徑區域反射之光。
  5. 一種基板處理裝置，其係以與對基板進行曝光處理之曝光裝置鄰接之方式配置者，且具備：膜形成單元，其於上述曝光裝置之曝光處理前，於基板上形成感光性膜；顯影處理單元，其於上述曝光裝置之曝光處理後，對基板上之感光性膜進行顯影處理；及如請求項1或2之檢查裝置，其進行藉由上述膜形成單元形成感光性膜後之基板之外觀檢查。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其中上述檢查裝置進行藉由上述膜形成單元形成感光性膜後且藉由上述顯影處理單元實施顯影處理後之基板之外觀檢查。
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