WO2020044784A1 - 基板検査装置、基板処理装置、基板検査方法および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも一部が円形状の外周部を有する検査対象の基板の画像を実画像として示す実画像データがデータ取得部により取得される。取得された実画像データに基づいて、実画像における基板の外形が外形特定部により特定される。特定された実画像における基板の外形が楕円形状とみなされ、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて実画像データを補正するための補正パラメータがパラメータ算出部により算出される。算出された補正パラメータに基づいて実画像における基板の外形の長径と短径とが等しくなるように取得された実画像データが補正画像データとしてデータ補正部により補正される。補正された補正画像データに基づいて基板が検査部により検査される。

Description

基板検査装置、基板処理装置、基板検査方法および基板処理方法

　本発明は、基板の検査を行う基板検査装置、基板処理装置、基板検査方法および基板処理方法に関する。

　基板に対する種々の処理工程において、基板の検査が行われる。例えば、特許文献１に記載される基板検査装置においては、一方向において基板の直径よりも大きい帯状の光が投光部から下方に出射される。この状態で、検査対象の基板が、投光部の下方を通過するように、一方向に直交する他方向に移動される。これにより、帯状の光が基板の各部に順次照射される。その後、帯状の光は、基板の各部により順次反射され、受光部により受光される。受光部の受光量に基づいて、基板の表面全体の画像を示す画像データが生成される。生成された画像データに基づいて、基板が検査される。
特開２０１８－３６２３５号公報

　特許文献１においては、基板の移動方向に対応する受光部の画素サイズと、基板の移動ピッチとが一致している場合には、正確な縦横比で基板の画像を示す画像データが生成される。しかしながら、実際には、基板の移動機構の取り付け精度等が原因で、画素サイズと基板の移動ピッチとを一致させることは困難である。そのため、正確な縦横比で基板の画像を示す画像データが生成されず、基板が真円形状を有する場合でも、画像データにより示される基板の画像は楕円形状となる。このような場合、画像データに基づく基板の検査の精度は低下する。

　本発明の目的は、画像データに基づいて基板を高い精度で検査することが可能な基板検査装置、基板処理装置、基板検査方法および基板処理方法を提供することである。

　（１）本発明の一局面に従う基板検査装置は、少なくとも一部が円形状の外周部を有する検査対象の基板を保持する基板保持部と、基板保持部により保持された基板の画像を実画像として示す実画像データを取得するデータ取得部と、データ取得部により取得された実画像データに基づいて、実画像における基板の外形を特定する外形特定部と、外形特定部により特定された実画像における基板の外形を楕円形状とみなし、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて実画像データを補正するための補正パラメータを算出するパラメータ算出部と、パラメータ算出部により算出された補正パラメータに基づいて実画像における基板の外形の長径と短径とが等しくなるようにデータ取得部により取得された実画像データを補正画像データとして補正するデータ補正部と、データ補正部により補正された補正画像データに基づいて基板を検査する検査部とを備える。

　この基板検査装置においては、少なくとも一部が円形状の外周部を有する検査対象の基板が基板保持部により保持される。基板保持部により保持された基板の画像を実画像として示す実画像データが取得される。取得された実画像データに基づいて、実画像における基板の外形が特定される。特定された実画像における基板の外形が楕円形状とみなされ、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて実画像データを補正するための補正パラメータが算出される。算出された補正パラメータに基づいて実画像における基板の外形の長径と短径とが等しくなるように取得された実画像データが補正画像データとして補正される。補正された補正画像データに基づいて基板が検査される。

　この構成によれば、実画像における基板が楕円形状に歪んでいる場合でも、当該楕円形状の長径と短径とに基づく補正パラメータを用いて実画像データが補正されることにより補正画像データが生成される。補正画像データに基づく補正画像においては、略真円形状の基板が示される。これにより、補正画像データに基づいて基板を高い精度で検査することができる。また、補正パラメータを算出するための特別な基板または治具等を別途用意する必要がなく、補正パラメータを予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストを削減することができる。

　（２）検査対象の基板は、当該基板の向きを示すための非円形状部分を有し、外形特定部は、基板の非円形状部分に対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板の外形を特定してもよい。この構成によれば、検査対象の基板が非円形状部分を有する場合でも、実画像における基板の外形を楕円形状とみなすことが容易になる。これにより、補正パラメータを容易に算出することができる。

　（３）基板保持部は、基板の非円形状部分が予め定められた方向を向くように基板を保持し、データ取得部は、非円形状部分が予め定められた方向を向いた状態の基板の実画像を示す実画像データを取得してもよい。この場合、基板の非円形状部分に対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板の外形を特定することが容易になる。

　（４）パラメータ算出部は、外形特定部により特定された基板の外形と、楕円を示す方程式とを用いた重回帰分析を行うことにより補正パラメータを算出してもよい。この構成によれば、実画像における基板に歪みが発生する場合でも、高い精度で補正パラメータを算出することができる。

　（５）外形特定部は、データ取得部により取得された実画像データにフィルタ処理を行うことにより実画像における基板の外形を特定してもよい。この場合、実画像における基板の外形を容易に特定することができる。

　（６）基板検査装置は、基板保持部により保持された基板を第１の方向に延びるラインセンサにより撮像することにより実画像データを生成する撮像部と、基板保持部により保持された基板が撮像部に対して相対的に第１の方向に交差する第２の方向に移動するように基板保持部および撮像部の少なくとも一方を移動させる移動部とをさらに備え、データ取得部は、撮像部により生成された実画像データを取得してもよい。

　この場合、移動部により基板保持部および撮像部の少なくとも一方を所定のピッチで第２の方向に移動させることにより、実画像データを容易に生成することができる。ここで、第２の方向に対応する方向におけるラインセンサの画素サイズが上記の移動ピッチに一致しない場合には、実画像における基板が楕円形状に歪むこととなる。このような場合でも、補正画像データに基づく補正画像においては、略真円形状の基板が示される。これにより、補正画像データに基づいて基板を高い精度で検査することができる。

　（７）本発明の他の局面に従う基板処理装置は、基板上に処理膜を形成する膜形成部と、膜形成部による処理膜の形成後の基板の検査を行う本発明の一局面に従う基板検査装置とを備える。

　この基板処理装置においては、膜形成部による処理膜の形成後の基板が上記の基板検査装置により検査される。これにより、補正画像データに基づいて基板を高い精度で検査することができる。また、補正パラメータを算出するための特別な基板または治具等を別途用意する必要がなく、補正パラメータを予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストを削減することができる。

　（８）本発明のさらに他の局面に従う基板検査方法は、少なくとも一部が円形状の外周部を有する検査対象の基板を基板保持部により保持するステップと、基板保持部により保持された基板の画像を実画像として示す実画像データを取得するステップと、取得された実画像データに基づいて、実画像における基板の外形を特定するステップと、特定された実画像における基板の外形を楕円形状とみなし、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて実画像データを補正するための補正パラメータを算出するステップと、算出された補正パラメータに基づいて実画像における基板の外形の長径と短径とが等しくなるように取得された実画像データを補正画像データとして補正するステップと、補正された補正画像データに基づいて基板を検査するステップとを含む。

　この基板検査方法によれば、実画像における基板が楕円形状に歪んでいる場合でも、補正画像データに基づいて基板を高い精度で検査することができる。また、補正パラメータを算出するための特別な基板または治具等を別途用意する必要がなく、補正パラメータを予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストを削減することができる。

　（９）検査対象の基板は、当該基板の向きを示すための非円形状部分を有し、実画像における基板の外形を特定するステップは、基板の非円形状部分に対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板の外形を特定することを含んでもよい。この構成によれば、検査対象の基板が非円形状部分を有する場合でも、実画像における基板の外形を楕円形状とみなすことが容易になる。これにより、補正パラメータを容易に算出することができる。

　（１０）検査対象の基板を基板保持部により保持するステップは、基板の非円形状部分が予め定められた方向を向くように基板保持部により基板を保持することを含み、実画像における基板の外形を特定することは、非円形状部分が予め定められた方向を向いた状態の基板の実画像を示す実画像データを取得することにより基板の非円形状部分に対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板の外形を特定することを含んでもよい。この場合、基板の非円形状部分に対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板の外形を特定することが容易になる。

　（１１）補正パラメータを算出するステップは、特定された基板の外形と、楕円を示す方程式とを用いた重回帰分析を行うことにより補正パラメータを算出することを含んでもよい。この構成によれば、実画像における基板に歪みが発生する場合でも、高い精度で補正パラメータを算出することができる。

　（１２）実画像における基板の外形を特定するステップは、取得された実画像データにフィルタ処理を行うことにより実画像における基板の外形を特定することを含んでもよい。この場合、実画像における基板の外形を容易に特定することができる。

　（１３）基板検査方法は、第１の方向に延びるラインセンサを含む撮像部に対して基板が相対的に第１の方向に交差する第２の方向に移動するように基板保持部および撮像部の少なくとも一方を移動部により移動させるステップと、撮像部により基板保持部により保持された基板を撮像することにより実画像データを生成するステップとをさらに含み、実画像データを取得するステップは、撮像部により生成された実画像データを取得することを含んでもよい。

　この場合、移動部により基板保持部および撮像部の少なくとも一方を所定のピッチで第２の方向に移動させることにより、実画像データを容易に生成することができる。ここで、第２の方向に対応する方向におけるラインセンサの画素サイズが上記の移動ピッチに一致しない場合には、実画像における基板が楕円形状に歪むこととなる。このような場合でも、補正画像データに基づく補正画像においては、略真円形状の基板が示される。これにより、補正画像データに基づいて基板を高い精度で検査することができる。

　（１４）本発明のさらに他の局面に従う基板処理方法は、膜形成部により基板上に処理膜を形成するステップと、膜形成部による処理膜の形成後の基板を本発明のさらに他の局面に従う基板検査方法により検査するステップとを含む。

　この基板処理方法によれば、膜形成部による処理膜の形成後の基板が上記の基板検査方法により検査される。これにより、補正画像データに基づいて基板を高い精度で検査することができる。また、補正パラメータを算出するための特別な基板または治具等を別途用意する必要がなく、補正パラメータを予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストを削減することができる。

　本発明によれば、画像データに基づいて基板を高い精度で検査することができる。

図１は本発明の一実施の形態に係る基板検査装置の外観斜視図である。 図２は図１の基板検査装置の内部の構成を示す模式的側面図である。 図３は図１の撮像部により生成された実画像データにより示される基板の実画像の例を示す図である。 図４は基板検査装置の機能的な構成を示すブロック図である。 図５は図４の制御部により行われる検査処理を示すフローチャートである。 図６は検査処理における補正画像データの生成手順を概念的に説明するための図である。 図７は検査処理における補正画像データの生成手順を概念的に説明するための図である。 図８は検査処理における補正画像データの生成手順を概念的に説明するための図である。 図９は図１および図２の基板検査装置を備える基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。

　以下、本発明の実施の形態に係る基板検査装置、基板処理装置、基板検査方法および基板処理方法について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等のＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。

　本実施の形態で用いられる基板は、少なくとも一部が円形状の外周部を有する。具体的には、基板には位置決め用のオリエンテーションフラットが形成され、基板のオリエンテーションフラットを除く外周部が円形状を有する。基板の円形部分の直径は、例えば直径２００ｍｍである。基板には、オリエーションフラットに代えて、ノッチが形成されてもよい。

　（１）基板検査装置の構成
　図１は、本発明の一実施の形態に係る基板検査装置の外観斜視図である。図２は、図１の基板検査装置２００の内部の構成を示す模式的側面図である。図１に示すように、基板検査装置２００は、筐体部２１０、投光部２２０、反射部２３０、撮像部２４０、基板保持装置２５０、移動部２６０、方向検出部２７０および制御部２８０を含む。

　投光部２２０、反射部２３０、撮像部２４０、基板保持装置２５０、移動部２６０および方向検出部２７０は、筐体部２１０内に収容される。制御部２８０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、投光部２２０、撮像部２４０、基板保持装置２５０、移動部２６０および方向検出部２７０の動作を制御する。

　投光部２２０は、例えば１または複数の光源を含み、基板Ｗの直径よりも大きい帯状の光を斜め下方に出射する。投光部２２０からの光は、Ｘ方向に延びる長尺状の水平断面を有する。反射部２３０は、例えばミラーを含む。撮像部２４０は、複数の画素がＸ方向に線状に並ぶように配置されたラインセンサ２４１等の撮像素子、および１以上の集光レンズを含む。本例では、撮像素子としてＣＣＤ（電荷結合素子）ラインセンサが用いられる。なお、撮像素子としてＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）ラインセンサが用いられてもよい。

　図２に示すように、基板保持装置２５０は、例えばスピンチャックであり、駆動装置２５１および回転保持部２５２を含む。駆動装置２５１は、例えば電動モータであり、回転軸２５３を有する。回転保持部２５２は、駆動装置２５１の回転軸２５３の先端に取り付けられ、検査対象の基板Ｗを保持した状態で鉛直軸の周りで回転駆動される。

　移動部２６０は、一対のガイド部材２６１および移動保持部２６２を含む。一対のガイド部材２６１は、互いに平行にＹ方向に延びるように設けられる。Ｙ方向は、水平面上でＸ方向と直交する。移動保持部２６２は、基板保持装置２５０を保持しつつ一対のガイド部材２６１に沿ってＹ方向に移動可能に構成される。基板保持装置２５０が基板Ｗを保持する状態で移動保持部２６２がＹ方向に移動することにより、基板Ｗが投光部２２０および反射部２３０の下方を通過する。

　方向検出部２７０は、例えば投光素子および受光素子を含む反射型光電センサであり、検査対象の基板Ｗが基板保持装置２５０により回転される状態で、基板Ｗの外周部に向けて光を出射するとともに基板Ｗからの反射光を受光する。方向検出部２７０は、基板Ｗからの反射光の受光量に基づいて基板Ｗのオリエーションフラットを検出する。方向検出部２７０として透過型光電センサが用いられてもよい。

　図１の基板検査装置２００における基板Ｗの撮像動作について説明する。筐体部２１０の側部には、基板Ｗを搬送するためのスリット状の開口部２１１が形成される。検査対象の基板Ｗは、後述する図９の搬送装置１２０により開口部２１１を通して筐体部２１０内に搬入され、基板保持装置２５０により保持される。

　続いて、基板保持装置２５０により基板Ｗが回転されつつ方向検出部２７０により基板Ｗの周縁部に光が出射され、その反射光が方向検出部２７０により受光される。これにより、基板Ｗのオリエーションフラットが検出され、基板Ｗの向きが判定される。その判定の結果に基づいて、基板保持装置２５０により基板Ｗのオリエーションフラットが一定の方向（本例では、Ｙ方向における一方向）を向くように基板Ｗの回転位置が調整される。

　次に、投光部２２０から斜め下方に帯状の光が出射されつつ移動部２６０により基板Ｗが投光部２２０の下方を通るように一方向に移動される。これにより、基板Ｗの一面の全体に投光部２２０からの光が照射される。基板Ｗの一面で反射された光は反射部２３０によりさらに反射されて撮像部２４０に導かれる。

　撮像部２４０の撮像素子は、基板Ｗの一面から反射される光を所定のサンプリング周期で受光することにより、基板Ｗの一面を順次撮像する。撮像素子を構成する各画素は受光量に応じた値を示す画素データを出力する。撮像部２４０から出力される複数の画素データに基づいて、基板Ｗの一面上の全体の画像を示す実画像データが生成される。その後、移動部２６０により基板Ｗが所定の位置に戻され、後述する図９の搬送装置１２０により基板Ｗが開口部２１１を通して筐体部２１０の外部に搬出される。

　（２）基板検査装置の機能
　図３は、図１の撮像部２４０により生成された実画像データにより示される基板Ｗの実画像の例を示す図である。実画像データの各画素の位置は、装置固有の二次元座標系（以下、装置座標系と呼ぶ。）で表される。本実施の形態において、装置座標系は、互いに直交するｘ軸およびｙ軸を有するｘｙ座標系である。ｘ方向の正の向きは右であり、ｙ方向の正の向きは上である。装置座標系の原点は、例えば、実画像ＲＩの中央にある画素に設定される。

　ｘ方向およびｙ方向は、図１のＸ方向およびＹ方向にそれぞれ対応する。上記のように、本例では、オリエーションフラットＯＦがＹ方向における一方向を向く状態で基板Ｗが撮像部２４０により撮像される。これにより、図３に示すように、オリエーションフラットＯＦがｙ方向における下を向く基板Ｗの実画像を示す実画像データが生成される。

　ｙ方向における撮像部２４０の撮像素子の画素サイズと、Ｙ方向における図１の移動部２６０による基板Ｗの移動ピッチとが一致している場合には、正確な縦横比で基板Ｗの実画像を示す実画像データが生成される。なお、縦横比は、ｘ方向の寸法とｙ方向の寸法との比を意味する。しかしながら、実際には、移動部２６０の構成部品の取り付け精度等が原因で、画素サイズと基板Ｗの移動ピッチとを一致させることは困難である。そのため、基板ＷのオリエーションフラットＯＦを除く外周部が円形状を有する場合であっても、図３に示すように、生成された実画像データにより示される基板Ｗの実画像は略楕円形状となる。このような場合、実画像データに基づく基板Ｗの検査の精度は低下する。

　また、本実施の形態においては、基板ＷにはオリエーションフラットＯＦが形成されており、基板Ｗの縦横比は１対１ではない。そのため、単に実画像における基板Ｗの縦横比が１対１になるように実画像を縦方向または横方向に引き延ばしても、基板Ｗの正確な画像を示す画像データを生成することはできない。なお、本例においては、基板の直径は２００ｍｍであり、比較的小さい。この場合、引き延ばされた画像により示される基板Ｗはより不正確となる。そこで、基板検査装置２００は、実画像データに以下の補正処理を行うことにより基板Ｗの正確な画像を補正画像として示す補正画像データを生成する。

　図４は、基板検査装置２００の機能的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、基板検査装置２００は、機能部として、データ取得部１、外形特定部２、パラメータ算出部３、データ補正部４および検査部５を含む。基板検査装置２００の機能部は、例えば制御部２８０のＣＰＵがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。なお、基板検査装置２００の機能部の一部または全部が電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。

　データ取得部１は、オリエーションフラットＯＦが特定の方向を向いた状態の基板Ｗの実画像を示す実画像データを撮像部２４０から取得する。外形特定部２は、データ取得部１により取得された実画像データに基づいて、実画像における基板Ｗの外形を特定する。実画像における基板Ｗの外形の特定は、基板ＷのオリエーションフラットＯＦに対応する部分の実画像データを除外して行われる。本例では、実画像においてオリエーションフラットＯＦが特定の方向を向いているので、オリエーションフラットＯＦに対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板Ｗの外形を特定することが容易になる。

　パラメータ算出部３は、外形特定部２により特定された実画像における基板Ｗの外形を楕円形状とみなし、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて実画像データを補正するための補正パラメータを算出する。なお、楕円形状は、円形状を含む。したがって、ｙ方向における撮像部２４０の撮像素子の画素サイズと、Ｙ方向における図１の移動部２６０による基板Ｗの移動ピッチとが一致している場合には、基板Ｗの外形は円形状とみなされることとなる。

　データ補正部４は、パラメータ算出部３により算出された補正パラメータに基づいて実画像における基板Ｗの外形の長径と短径とが等しくなるようにデータ取得部１により取得された実画像データを補正することにより補正画像データを生成する。

　検査部５は、データ補正部４により補正された補正画像データに基づいて基板Ｗを検査する。本例では、外観上の欠陥がないサンプル基板の画像を表すサンプル画像データを用いて、検査対象の基板Ｗの欠陥の有無が判定される。例えば、予め高い精度で検査が行われ、その検査で欠陥がないと判定された基板がサンプル基板として用いられる。サンプル画像データは、基板検査装置２００において取得されてもよく、他の装置において取得されてもよい。また、サンプル画像データとして、予め生成された設計データが用いられてもよい。

　（３）検査処理
　図５は、図４の制御部２８０により行われる検査処理を示すフローチャートである。以下、図４を用いて検査処理を説明する。まず、データ取得部１は、撮像部２４０から実画像データを取得する（ステップＳ１）。次に、外形特定部２は、ステップＳ１で取得された実画像の基板Ｗの外形を特定する（ステップＳ２）。

　続いて、パラメータ算出部３は、ステップＳ２で特定された基板Ｗの外形を楕円形状とみなし、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて補正パラメータを算出する（ステップＳ３）。その後、データ補正部４は、ステップＳ３で算出された補正パラメータに基づいて実画像における基板Ｗの外形の長径と短径とが等しくなるようにステップＳ１で取得された実画像データを補正することにより補正画像データを生成する（ステップＳ４）。

　次に、検査部５は、サンプル画像データと、ステップＳ４で生成された補正画像データとを比較する（ステップＳ５）。なお、検査部５は、サンプル画像データを予め記憶していてもよいし、図示しない記憶装置等から取得してもよい。続いて、検査部５は、サンプル画像データと補正画像データとの間で、全ての画素の値の乖離が所定のしきい値以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。

　全ての画素の値の乖離がしきい値以下である場合、検査部５は、補正画像により示される基板Ｗは正常であると判定し（ステップＳ７）、ステップＳ９に進む。一方、いずれかの画素の値の乖離がしきい値を超える場合、検査部５は、補正画像により示される基板Ｗは異常であると判定し（ステップＳ８）、ステップＳ９に進む。

　ステップＳ９で、検査部５は、全ての基板Ｗが検査されたか否かを判定する（ステップＳ９）。全ての基板Ｗが検査されていない場合、検査部５はステップＳ１に戻る。全ての基板Ｗが検査されるまでステップＳ１～Ｓ９が繰り返される。全ての基板Ｗが検査された場合、検査部５は検査処理を終了する。

　図６～図８は、検査処理における補正画像データの生成手順を概念的に説明するための図である。図５の検査処理のステップＳ２において、実画像データにＳｏｂｅｌフィルタ等のフィルタ処理が行われる。この場合、基板Ｗの外周部（エッジ部分）を示す実画像データの画素の絶対値が大きくなる。また、図６に示すように、装置座標系の原点Ｏから外方に延びる複数（本例では８個）の仮想線Ｌ１～Ｌ８が設定される。例えば、仮想線Ｌ１～Ｌ８は、原点Ｏに対して等角度間隔（４５度間隔）で配置される。

　仮想線Ｌ１～Ｌ８の各々について、外方から原点Ｏに向かって最初に絶対値が所定のしきい値以上になる画素の位置の座標が検出される。図６の例では、仮想線Ｌ１～Ｌ８について、位置Ａ１～Ａ８の座標がそれぞれ検出される。なお、位置Ａ１～Ａ８の座標は、それぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、・・・および（ｘ８，ｙ８）である。複数の仮想線Ｌ１～Ｌ８にそれぞれ対応する基板Ｗの複数の外周部の位置Ａ１～Ａ８の座標が検出されることにより、基板Ｗの外形が特定される。

　なお、上記の例では、基板Ｗの外形の特定時に、８個の仮想線Ｌ１～Ｌ８が４５度間隔に配置されるが、本発明はこれに限定されない。７個以下の仮想線Ｌ１～Ｌ８が配置されてもよいし、９個以上の仮想線が配置されてもよい。より多数の仮想線の数がより小さい角度間隔で配置された場合、より高い精度で基板Ｗの外形を特定することができる。

　このように特定された基板Ｗの外形は、パラメータ算出部３により楕円形状とみなされ、以下のステップＳ３が実行される。なお、上記のように、実画像において基板ＷのオリエーションフラットＯＦは下を向く。したがって、原点Ｏから下方に延びる仮想線Ｌ５について検出される位置Ａ５は、基板ＷのオリエーションフラットＯＦの位置に対応する。そのため、本例では、位置Ａ５が除外され、位置Ａ１～Ａ４，Ａ６～Ａ８が検出されることにより、基板Ｗの外形が特定される。これにより、実画像における基板Ｗの外形を楕円形状とみなすことが容易になる。

　図５の検査処理のステップＳ３において、ステップＳ２で特定された基板Ｗの楕円形状の外形と、楕円を示す方程式とを用いた重回帰分析が行われることにより補正パラメータが算出される。具体的には、楕円を示す方程式は、下記式（１）により表される。式（１）において、ｘおよびｙは、装置座標系におけるそれぞれｘ方向およびｙ方向の座標である。ａおよびｂは、それぞれ楕円の長径および短径である。Ｏ_ｘおよびＯ_ｙは、それぞれ楕円の中心のｘ方向およびｙ方向の座標である。

　図７の例では、長径ａはｘ方向に沿った長半径であり、短径ｂはｙ方向に沿った短半径である。なお、長径ａはｘ方向に沿った短半径であり、短径ｂはｙ方向に沿った長半径であってもよい。また、図７の例では、楕円の中心の座標（Ｏ_ｘ，Ｏ_ｙ）は、装置座標系の原点に位置するが、装置座標系の原点に位置しなくてもよい。

　次に、下記式（２）に示すように、長径ａに対する短径ｂの倍率がｋであるとすると、式（１）は、下記式（３）で示す多項式に変形される。式（３）において、係数Ｋ_１，Ｋ_２，Ｋ_３およびＫ_４は、それぞれ下記式（４）、（５）、（６）および（７）により表される。

　続いて、ステップＳ２で検出された位置Ａ１～Ａ４，Ａ６～Ａ８の座標（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、・・・および（ｘ８，ｙ８）が式（３）の（ｘ，ｙ）に適用される。また、ｘ^２を目的変数とし、ｘ、ｙ^２およびｙを説明変数として重回帰分析が行われることにより、式（４）～（７）における係数Ｋ_１～Ｋ_４が求められる。この方式によれば、実画像における基板Ｗに歪みが発生する場合でも、高い精度で係数Ｋ_１～Ｋ_４を求めることができる。係数Ｋ_１～Ｋ_４に基づいて、楕円の長径ａが下記式（８）により求められる。楕円の短径ｂが式（２）により求められる。また、倍率ｋは、下記式（９）により求められる。

　その後、算出された倍率ｋを補正パラメータとして、長径ａと短径ｂとが等しくなるように実画像データが補正される。これにより、図８に示すように補正画像ＣＩを示す補正画像データが生成される。なお、図８の例では、ｙ方向における短径ｂが長径ａと等しくなるように実画像データが補正されるが、ｘ方向における長径ａが短径ｂと等しくなるように実画像データが補正されてもよい。

　（４）基板処理装置
　図９は、図１および図２の基板検査装置２００を備える基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。図９に示すように、基板処理装置１００は、露光装置３００に隣接して設けられ、基板検査装置２００を備えるとともに、制御装置１１０、搬送装置１２０、膜形成部１３０、現像部１４０および熱処理部１５０を備える。

　制御装置１１０は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、搬送装置１２０、膜形成部１３０、現像部１４０および熱処理部１５０の動作を制御する。また、制御装置１１０は、基板Ｗを検査するための指令を基板検査装置２００の図１の制御部２８０に与える。

　搬送装置１２０は、基板Ｗを膜形成部１３０、現像部１４０、熱処理部１５０、基板検査装置２００および露光装置３００の間で搬送する。膜形成部１３０は、基板Ｗの表面にレジスト液を塗布することにより基板Ｗの表面上にレジスト膜を形成する（膜形成処理）。膜形成処理後の基板Ｗには、露光装置３００において露光処理が行われる。現像部１４０は、露光装置３００による露光処理後の基板Ｗに現像液を供給することにより、基板Ｗの現像処理を行う。熱処理部１５０は、膜形成部１３０による膜形成処理、現像部１４０による現像処理、および露光装置３００による露光処理の前後に基板Ｗの熱処理を行う。

　基板検査装置２００は、膜形成部１３０によりレジスト膜が形成された後の基板Ｗの検査処理を行う。例えば、基板検査装置２００は、膜形成部１３０による膜形成処理後であって現像部１４０による現像処理後の基板Ｗの検査を行う。あるいは、基板検査装置２００は、膜形成部１３０による膜形成処理後であって露光装置３００による露光処理前の基板Ｗの検査を行ってもよい。また、基板検査装置２００は、膜形成部１３０による膜形成処理後かつ露光装置３００による露光処理後であって現像部１４０による現像処理前の基板Ｗの検査を行ってもよい。

　膜形成部１３０に、基板Ｗに反射防止膜を形成する処理ユニットが設けられてもよい。この場合、熱処理部１５０は、基板Ｗと反射防止膜との密着性を向上させるための密着強化処理を行ってもよい。また、膜形成部１３０に、基板Ｗ上に形成されたレジスト膜を保護するためのレジストカバー膜を形成する処理ユニットが設けられてもよい。

　基板Ｗの一面に反射防止膜およびレジストカバー膜が形成される場合には、各膜の形成の後に基板検査装置２００により基板Ｗの検査が行われてもよい。本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、レジスト膜、反射防止膜またはレジストカバー膜等の膜が形成された基板Ｗが基板検査装置２００により高い信頼性で検査される。

　本例では、露光処理の前後に基板Ｗの処理を行う基板処理装置１００に基板検査装置２００が設けられるが、他の基板処理装置に基板検査装置２００が設けられてもよい。例えば、基板Ｗに洗浄処理を行う基板処理装置に基板検査装置２００が設けられてもよく、または基板Ｗのエッチング処理を行う基板処理装置に基板検査装置２００が設けられてもよい。あるいは、基板検査装置２００が単独で用いられてもよい。

　（５）効果
　本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、基板保持装置２５０により基板Ｗが保持され、移動部２６０により基板保持装置２５０が所定のピッチでＹ方向に移動されることにより、実画像データが撮像部２４０により生成される。ここで、Ｙ方向に対応するｙ方向におけるラインセンサ２４１の画素サイズが基板保持装置２５０の移動ピッチに一致しない場合には、実画像ＲＩにおける基板Ｗが楕円形状に歪むこととなる。

　このような場合でも、基板検査装置２００においては、実画像データがデータ取得部１により取得される。取得された実画像データに基づいて、実画像ＲＩにおける基板Ｗの外形が外形特定部２により特定される。特定された実画像ＲＩにおける基板Ｗの外形が楕円形状とみなされ、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて補正パラメータがパラメータ算出部３により算出される。算出された補正パラメータに基づいて実画像ＲＩにおける基板Ｗの外形の長径と短径とが等しくなるように画像データが補正画像データとしてデータ補正部４により補正される。補正された補正画像データに基づいて基板Ｗが検査部５により検査される。

　この構成によれば、実画像ＲＩにおける基板Ｗが楕円形状に歪んでいる場合でも、当該楕円形状の長径と短径とに基づく補正パラメータを用いて実画像データが補正されることにより補正画像データが生成される。補正画像データに基づく補正画像ＣＩにおいては、略真円形状の基板Ｗが示される。これにより、補正画像データに基づいて基板Ｗを高い精度で検査することができる。また、補正パラメータを算出するための特別な基板または治具等を別途用意する必要がなく、補正パラメータを予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストを削減することができる。

　（６）他の実施の形態
　（ａ）上記実施の形態において、位置決め用のオリエンテーションフラットＯＦが形成された基板Ｗが基板検査装置２００により検査されるが、本発明はこれに限定されない。オリエーションフラットＯＦに代えて、位置決め用のノッチが形成された基板Ｗが基板検査装置２００により検査されてもよい。あるいは、オリエーションフラットＯＦおよびノッチが形成されない円形状の基板Ｗが基板検査装置２００により検査されてもよい。

　（ｂ）上記実施の形態において、基板Ｗの検査として基板Ｗの外観検査が行われるが、本発明はこれに限定されない。基板Ｗの検査として他の検査が行われてもよい。例えば、補正画像データに基づいて、基板Ｗの外周部と基板Ｗ上に形成された膜の外周部との間の距離（エッジ幅）が適正であるか否かの検査が行われてもよい。この場合、補正画像データが用いられることにより、エッジ幅を適切に検出することができる。それにより、エッジ幅が適正であるか否かの判定の精度を向上させることができる。

　（ｃ）上記実施の形態において、基板保持装置２５０によりオリエーションフラットＯＦが一定の方向を向くように基板Ｗの回転位置が調整された状態で基板Ｗが撮像部２４０により撮像されるが、本発明はこれに限定されない。オリエーションフラットＯＦがいずれの方向を向いた状態で基板Ｗが撮像部２４０により撮像されてもよい。この場合、外形特定部２は、実画像データに画像処理等を行うことにより、基板ＷのオリエーションフラットＯＦに対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板Ｗの外形を特定する。

　（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
　以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

　上記の実施の形態では、基板Ｗが基板の例であり、基板保持装置２５０が基板保持部の例であり、実画像ＲＩが実画像の例であり、データ取得部１がデータ取得部の例である。外形特定部２が外形特定部の例であり、パラメータ算出部３がパラメータ算出部の例であり、補正画像ＣＩが補正画像の例であり、データ補正部４がデータ補正部の例であり、検査部５が検査部の例である。

　基板検査装置２００が基板検査装置の例であり、オリエーションフラットＯＦが非円形状部分の例であり、Ｘ方向およびＹ方向がそれぞれ第１および第２の方向の例である。ラインセンサ２４１がラインセンサの例であり、撮像部２４０が撮像部の例であり、移動部２６０が移動部の例であり、膜形成部１３０が膜形成部の例であり、基板処理装置１００が基板処理装置の例である。

Claims (14)

1. 少なくとも一部が円形状の外周部を有する検査対象の基板を保持する基板保持部と、
   　前記基板保持部により保持された基板の画像を実画像として示す実画像データを取得するデータ取得部と、
   　前記データ取得部により取得された実画像データに基づいて、実画像における基板の外形を特定する外形特定部と、
   　前記外形特定部により特定された実画像における基板の外形を楕円形状とみなし、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて実画像データを補正するための補正パラメータを算出するパラメータ算出部と、
   　前記パラメータ算出部により算出された補正パラメータに基づいて実画像における基板の外形の長径と短径とが等しくなるように前記データ取得部により取得された実画像データを補正画像データとして補正するデータ補正部と、
   　前記データ補正部により補正された補正画像データに基づいて基板を検査する検査部とを備える、基板検査装置。
2. 検査対象の基板は、当該基板の向きを示すための非円形状部分を有し、
   　前記外形特定部は、基板の前記非円形状部分に対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板の外形を特定する、請求項１記載の基板検査装置。
3. 前記基板保持部は、基板の前記非円形状部分が予め定められた方向を向くように基板を保持し、
   　前記データ取得部は、前記非円形状部分が前記予め定められた方向を向いた状態の基板の実画像を示す実画像データを取得する、請求項２記載の基板検査装置。
4. 前記パラメータ算出部は、前記外形特定部により特定された基板の外形と、楕円を示す方程式とを用いた重回帰分析を行うことにより補正パラメータを算出する、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板検査装置。
5. 前記外形特定部は、前記データ取得部により取得された実画像データにフィルタ処理を行うことにより実画像における基板の外形を特定する、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板検査装置。
6. 前記基板保持部により保持された基板を第１の方向に延びるラインセンサにより撮像することにより実画像データを生成する撮像部と、
   　前記基板保持部により保持された基板が前記撮像部に対して相対的に前記第１の方向に交差する第２の方向に移動するように前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を移動させる移動部とをさらに備え、
   　前記データ取得部は、前記撮像部により生成された実画像データを取得する、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板検査装置。
7. 基板上に処理膜を形成する膜形成部と、
   　前記膜形成部による処理膜の形成後の基板の検査を行う請求項１～６のいずれか一項に記載の基板検査装置とを備えた、基板処理装置。
8. 少なくとも一部が円形状の外周部を有する検査対象の基板を基板保持部により保持するステップと、
   　前記基板保持部により保持された基板の画像を実画像として示す実画像データを取得するステップと、
   　取得された実画像データに基づいて、実画像における基板の外形を特定するステップと、
   　特定された実画像における基板の外形を楕円形状とみなし、当該楕円形状の長径と短径とに基づいて実画像データを補正するための補正パラメータを算出するステップと、
   　算出された補正パラメータに基づいて実画像における基板の外形の長径と短径とが等しくなるように取得された実画像データを補正画像データとして補正するステップと、
   　補正された補正画像データに基づいて基板を検査するステップとを含む、基板検査方法。
9. 検査対象の基板は、当該基板の向きを示すための非円形状部分を有し、
   　前記実画像における基板の外形を特定するステップは、基板の前記非円形状部分に対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板の外形を特定することを含む、請求項８記載の基板検査方法。
10. 前記検査対象の基板を基板保持部により保持するステップは、基板の前記非円形状部分が予め定められた方向を向くように前記基板保持部により基板を保持することを含み、
    　前記実画像における基板の外形を特定することは、前記非円形状部分が前記予め定められた方向を向いた状態の基板の実画像を示す実画像データを取得することにより基板の前記非円形状部分に対応する部分の実画像データを除外して実画像における基板の外形を特定することを含む、請求項９記載の基板検査方法。
11. 前記補正パラメータを算出するステップは、特定された基板の外形と、楕円を示す方程式とを用いた重回帰分析を行うことにより補正パラメータを算出することを含む、請求項８～１０のいずれか一項に記載の基板検査方法。
12. 前記実画像における基板の外形を特定するステップは、取得された実画像データにフィルタ処理を行うことにより実画像における基板の外形を特定することを含む、請求項８～１１のいずれか一項に記載の基板検査方法。
13. 第１の方向に延びるラインセンサを含む撮像部に対して基板が相対的に前記第１の方向に交差する第２の方向に移動するように前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を移動部により移動させるステップと、
    　前記撮像部により前記基板保持部により保持された基板を撮像することにより実画像データを生成するステップとをさらに含み、
    　前記実画像データを取得するステップは、前記撮像部により生成された実画像データを取得することを含む、請求項８～１２のいずれか一項に記載の基板検査方法。
14. 膜形成部により基板上に処理膜を形成するステップと、
    　前記膜形成部による処理膜の形成後の基板を請求項８～１３のいずれか一項に記載の基板検査方法により検査するステップとを含む、基板処理方法。

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