特許 7157580 基板検査方法及び基板検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-12

(45)【発行日】2022-10-20

(54)【発明の名称】基板検査方法及び基板検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20221013BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20221013BHJP

【ＦＩ】

G01N21/956 A

H01L21/30 564

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2018135791

(22)【出願日】2018-07-19

(65)【公開番号】P2020012754

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-04-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(72)【発明者】

【氏名】久野 和哉

(72)【発明者】

【氏名】清冨 晶子

【審査官】赤木 貴則

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１９０８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３２７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１２００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５１９７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５４４１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００５４６５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００１３８２２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００－Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００－Ｇ０１Ｂ １１／３０

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を検査する方法であって、
前記基板の周縁部における所定の領域を複数に分割した領域を分割領域としたときに、検査対象の前記基板の周縁部の画像である検査対象周縁画像における、前記分割領域それぞれの特徴量を取得する特徴量取得工程と、
前記特徴量取得工程での取得結果に基づいて、前記基板の周縁部の検査にかかる所定の判定を行う判定工程を有し、
前記複数の分割領域は、前記基板のノッチ位置を基準に前記基板の周方向に分割して得られる同一幅のブロックであり、
前記特徴量取得工程は、前記検査対象周縁画像から前記同一幅のブロックごとの特徴量を取得し、
前記判定工程は、前記同一幅のブロックごとに、当該ブロックにおける前記特徴量取得工程で取得した前記検査対象周縁画像の特徴量と判定の基準となる前記基板の周縁部の画像である基準周縁画像の特徴量とを比較し、互いの特徴量に閾値を超える差異があった場合に前記検査対象の基板に異常があると判定する、基板検査方法。

【請求項2】

前記複数の分割領域は、基板におけるレーザマーク形成領域及びボート痕形成領域を除外して設定されている、請求項１に記載の基板検査方法。

【請求項3】

前記特徴量は、前記分割領域における画素値の平均値である、請求項１または２に記載の基板検査方法。

【請求項4】

前記特徴量は、前記分割領域における画素値の標準偏差である、請求項１～３のいずれか１項に記載の基板検査方法。

【請求項5】

前記特徴量は、前記分割領域における画素値の頻度分布である、請求項１～４のいずれか１項に記載の基板検査方法。

【請求項6】

前記特徴量は、特定の色の画素値に関する量である、請求項３～５のいずれか１項に記載の基板検査方法。

【請求項7】

前記特徴量取得工程及び前記判定工程は、基板の表面又は裏面のうちの一方の面について特徴量の取得と基板の異常判定とを行い、前記基板の異常があった場合に他方の面についての特徴量の取得と基板の異常判定とを続けて行う、請求項１～６のいずれか１項に記載の基板検査方法。

【請求項8】

前記分割領域の所定領域には、基板の側端面が含まれる、請求項１～７のいずれか１項に記載の基板検査方法。

【請求項9】

前記基板の周縁部を撮像する撮像工程をさらに有し、
前記検査対象周縁画像は、前記撮像工程での撮像結果に基づく前記基板の周縁部の画像である、請求項１～８のいずれか１項に記載の基板検査方法。

【請求項10】

基板を検査する装置であって、
前記基板の周縁部における所定の領域を複数に分割した領域を分割領域としたときに、検査対象の前記基板の周縁部の画像である検査対象周縁画像における、前記分割領域それぞれの特徴量を取得する特徴量取得部と、
前記特徴量取得部での取得結果に基づいて、前記基板の周縁部の検査にかかる所定の判定を行う判定部とを有し、
前記複数の分割領域は、前記基板のノッチ位置を基準に前記基板の周方向に分割して得られる同一幅のブロックであり、
前記特徴量取得部は、前記検査対象周縁画像から前記同一幅のブロックごとの特徴量を取得し、
前記判定部は、前記同一幅のブロックごとに、当該ブロックにおける前記特徴量取得部が取得した前記検査対象周縁画像の特徴量と判定の基準となる前記基板の周縁部の画像である基準周縁画像の特徴量とを比較し、互いの特徴量に閾値を超える差異があった場合に前記検査対象の基板に異常があると判定する、基板検査装置。

【請求項11】

前記複数の分割領域は、基板におけるレーザマーク形成領域及びボート痕形成領域を除外して設定されている、請求項１０に記載の基板検査装置。

【請求項12】

前記特徴量は、前記分割領域における画素値の平均値である、請求項１０または１１に記載の基板検査装置。

【請求項13】

前記特徴量は、前記分割領域における画素値の標準偏差である、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の基板検査装置。

【請求項14】

前記特徴量は、前記分割領域における画素値の頻度分布である、請求項１０～１３のいずれか１項に記載の基板検査装置。

【請求項15】

前記特徴量は、特定の色の画素値に関する量である、請求項１２～１４のいずれか１項に記載の基板検査装置。

【請求項16】

前記特徴量取得部及び前記判定部は、基板の表面又は裏面のうちの一方の面について特徴量の取得と基板の異常判定とを行い、前記基板の異常があった場合に他方の面についての特徴量の取得と基板の異常判定とを続けて行う、請求項１０～１５のいずれか１項に記載の基板検査装置。

【請求項17】

前記分割領域の所定領域には、基板の側端面が含まれる、請求項１０～１６のいずれか１項に記載の基板検査装置。

【請求項18】

前記基板の周縁部を撮像する撮像部をさらに有し、
前記検査対象周縁画像は、前記撮像部での撮像結果に基づく前記基板の周縁部の画像である、請求項１０～１７のいずれか１項に記載の基板検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板検査方法及び基板検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、基板の周縁における各面（表面、裏面及び端面）を検査する検査ユニットを開示している。この検査ユニットは、基板を保持して回転させるように構成された保持台と、以下のミラー部材及びカメラとを備える。ミラー部材は、保持台の回転軸に対して傾斜すると共に、保持台に保持された基板の端面と裏面の周縁領域とに対向する反射面を有するものである。また、カメラは、保持台に保持された基板の表面の周縁領域からの光と、保持台に保持された基板の端面からの光がミラー部材の反射面で反射された反射光とが共にレンズを介して入力される撮像素子を有するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５２４４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示にかかる技術は、基板の検査の際に、基板周縁部における巨視的な異常を正確に検知可能とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様は、基板を検査する方法であって、前記基板の周縁部の画像における所定の領域を複数に分割した領域を分割領域としたときに、検査対象の前記基板の周縁部の画像である検査対象周縁画像における、前記分割領域それぞれの特徴量を取得する特徴量取得工程と、前記特徴量取得工程での取得結果に基づいて、前記基板の周縁部の検査にかかる所定の判定を行う判定工程を有し、前記複数の分割領域は、前記基板のノッチ位置を基準に前記基板の周方向に分割して得られる同一幅のブロックであり、前記特徴量取得工程は、前記検査対象周縁画像から前記同一幅のブロックごとの特徴量を取得し、前記判定工程は、前記同一幅のブロックごとに、当該ブロックにおける前記特徴量工程で取得した前記検査対象周縁画像の特徴量と判定の基準となる前記基板の周縁部の画像である基準周縁画像の特徴量とを比較し、互いの特徴量に閾値を超える差異があった場合に前記検査対象の基板に異常があると判定する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、基板の検査の際に、基板周縁部における巨視的な異常を正確に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態にかかる基板処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。

【図2】本実施の形態にかかる基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。

【図3】本実施の形態にかかる基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。

【図4】検査装置の構成の概略を示す横断面図である

【図5】検査装置の構成の概略を示す縦断面図である

【図6】周縁撮像サブユニットの構成の概略を示す側面図である。

【図7】基板の周縁部からの光の反射状態を示す図である。

【図8】制御部の構成の概略を模式的に示すブロック図である。

【図9】検査対象画像の一例を示す図である。

【図10A】基準周縁画像の一例を示す図である。

【図10B】検査対象周縁画像の一例を示す図である。

【図11A】撮像周縁画像の他の例を示す図である。

【図11B】撮像周縁画像の他の例を示す図である。

【図11C】撮像周縁画像の他の例を示す図である。

【図12A】判定部における判定及び検査部における検査の具体例を説明するための図である。

【図12B】判定部における判定及び検査部における検査の具体例を説明するための図である。

【図13A】判定部における判定及び検査部における検査の他の具体例を説明するための図である。

【図13B】判定部における判定及び検査部における検査の他の具体例を説明するための図である。

【図13C】判定部における判定及び検査部における検査の他の具体例を説明するための図である。

【図13D】判定部における判定及び検査部における検査の他の具体例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

先ず、特許文献１に記載されている従来の基板検査装置について説明する。
半導体デバイスの製造工程においては、基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）に対して、イオン注入処理、成膜処理、フォトリソグラフィー処理、エッチング処理等の各種処理が行われる。なお、ウェハ上に所定のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー処理では、ウェハ上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成する処理、所定のパターンに露光されたレジスト膜を現像する現像処理等が順次行われる。

【0009】

上述の半導体デバイスの製造工程に係る各種処理が行われるウェハは、その周縁部が、ウェハの研磨加工によりウェハ中央に比べて薄くなっている。そのため、ウェハ表面の周縁領域はウェハ表面の中央領域に対して傾斜している。また、ウェハの周縁部は、上記傾斜と上記製造工程に係る各種処理における処理条件のバラつき等も相まって、状態の制御が難しい。このようなウェハの周縁部の状態を監視し異常を検知することは、有効チップ数の増大だけでなく、周縁部近傍のチップの歩留まり向上にも寄与する。

【0010】

そこで、特許文献１の検査ユニットは、ウェハの周縁を検査するため、ウェハの表面の周縁領域からの光と、ウェハの側端面からの光がミラー部材の反射面で反射された反射光とが入力される撮像素子を有するカメラを備える。言い換えると、特許文献１の検査ユニットは、ウェハの周縁部を撮像し、撮像結果に基づいて、ウェハの周縁部を検査するものである。

【0011】

このように、ウェハの周縁部の撮像結果に基づく撮像周縁画像を用いて、ウェハの周縁部の状態を検査する方法としては、例えば以下のものがある。周囲比較法は、撮像画像内において検査対象の領域の画像とその周辺の領域の画像との差から異常を検出する方法である。また、ウェハに形成された膜のエッジの位置を撮像画像における明暗から取得する方法（エッジトレース法）もある。この方法では、例えば、ウェハの周縁部に沿って環状の膜を形成する場合において、環状の膜の内側エッジの位置を取得する。そして、ウェハのエッジから環状の膜の内側エッジまでの距離を計算し、計算結果に基づいて成膜の合否を判定することができる。

【0012】

しかし、いずれの方法においても、巨視的な異常を検知することができない。巨視的な異常とは、例えば、ウェハの周縁部に該周縁部に沿って環状にレジスト膜を形成する場合における、後述の図１１Ｃに示すような状態等をいう。図１１Ｃでは、ウェハＷの周端面側と反対側のレジスト膜Ｒのエッジははっきりしているが、ウェハＷの周端面側においてレジスト膜Ｒが形成できていない。図１１Ｃに示すような異常があった場合、上述の周囲比較法では中央部に円形膜が形成されているものと判定し、上述のエッジトレース法ではレジスト膜のエッジが取得できるため、異常なしと判定してしまう。
なお、ウェハの周縁部にかかる検査では、基準となる基板画像（ゴールデン画像）を登録しておきそのゴールデン画像に基づくパターンマッチングによる異常判定は行われない。ウェハの周縁部では、パターン同士のマッチングが悪く、画像を比較しても正確な異常判定は難しいからである。

【0013】

以下、基板の検査の際に、基板周縁部における巨視的な異常を検知可能とするための、本実施形態にかかる基板処理方法及び基板検査装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0014】

図１は、本実施の形態にかかる基板検査装置を備えた基板処理システム１の構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、各々基板処理システム１の内部構成の概略を模式的に示す、正面図と背面図である。なお、本実施の形態では、基板処理システム１がウェハＷに対して塗布現像処理を行う塗布現像処理システムである場合を例にして説明する。

【0015】

基板処理システム１は、図１に示すように、複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、を有する。そして、基板処理システム１は、カセットステーション１０と、処理ステーション１１と、処理ステーション１１に隣接する露光装置１２との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３と、を一体に接続した構成を有している。

【0016】

カセットステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０には、基板処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置するカセット載置板２１が複数設けられている。

【0017】

カセットステーション１０には、Ｘ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板２１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。

【0018】

処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。

【0019】

第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理装置、例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３が下からこの順に配置されている。現像処理装置３０は、ウェハＷを現像処理するものであり、下部反射防止膜形成装置３１は、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下「下部反射防止膜」という）を形成するものである。レジスト塗布装置３２は、ウェハＷにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するものであり、上部反射防止膜形成装置３３は、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下「上部反射防止膜」という）を形成するものである。

【0020】

例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３の数や配置は、任意に選択できる。

【0021】

これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３では、例えばウェハＷ上に所定の塗布液を塗布するスピンコーティングが行われる。スピンコーティングでは、例えば塗布ノズルからウェハＷ上に塗布液を吐出すると共に、ウェハＷを回転させて、塗布液をウェハＷの表面に拡散させる。

【0022】

第２のブロックＧ２には、図３に示すようにウェハＷの加熱や冷却といった熱処理を行う熱処理装置４０や、レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光装置４２が設けられている。これら熱処理装置４０、アドヒージョン装置４１、周辺露光装置４２は、上下方向と水平方向に並べて設けられており、その数や配置は、任意に選択できる。

【0023】

例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２と、基板検査装置としての検査装置６３とが下から順に設けられている。検査装置６３の構成については後述する。

【0024】

図１に示すように第１のブロックＧ１～第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、ウェハ搬送装置７０が配置されている。

【0025】

ウェハ搬送装置７０は、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム７０ａを有している。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定のユニットにウェハＷを搬送できる。ウェハ搬送装置７０は、例えば図３に示すように上下に複数台配置され、例えば各ブロックＧ１～Ｇ４の同程度の高さの所定のユニットにウェハＷを搬送できる。

【0026】

また、ウェハ搬送領域Ｄには、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。

【0027】

シャトル搬送装置８０は、例えば図３のＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。

【0028】

図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置９０が設けられている。ウェハ搬送装置９０は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム９０ａを有している。ウェハ搬送装置９０は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。

【0029】

インターフェイスステーション１３には、ウェハ搬送装置１００と受け渡し装置１０１が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム１００ａを有している。ウェハ搬送装置１００は、例えば搬送アーム１００ａにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置１０１及び露光装置１２との間でウェハＷを搬送できる。

【0030】

次に、上述した検査装置６３の構成について説明する。検査装置６３は、図４に示すようにケーシング１５０を有している。ケーシング１５０の一側壁には、当該ケーシング１５０に対するウェハＷの搬入出を行うための搬入出口１５０ａが形成されている。

【0031】

また、ケーシング１５０内には、図５に示すようにウェハＷを保持するウェハチャック１５１が設けられている。ケーシング１５０の底面には、ケーシング１５０内の一端側（図４中のＸ方向正方向側）から他端側（図４中のＸ方向負方向側）まで延伸するガイドレール１５２が設けられている。ガイドレール１５２上には、ウェハチャック１５１を回転させると共に、ガイドレール１５２に沿って移動自在な駆動部１５３が設けられている。この構成により、ウェハチャック１５１に保持されているウェハＷは、搬入出口１５０ａ寄りの第１の位置と、周縁撮像サブユニット１７０及び裏面撮像サブユニット１８０寄りの第２の位置との間で移動可能である。

【0032】

さらに、ケーシング１５０内には、表面撮像サブユニット１６０と、周縁撮像サブユニット１７０と、裏面撮像サブユニット１８０とが設けられている。

【0033】

表面撮像サブユニット１６０は、カメラ１６１と、照明モジュール１６２とを有する。
カメラ１６１は、ケーシング１５０内の上記他端側（図４中のＸ方向負方向側）における上方に設けられており、レンズ（図示せず）とＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子（図示せず）を有する。
照明モジュール１６２は、ケーシング１５０内の中央上方に設けられており、ハーフミラー１６３と光源１６４を有する。ハーフミラー１６３は、カメラ１６１と対向する位置に、鏡面が鉛直下方を向いた状態からカメラ１６１の方向に向けて４５度上方に傾斜した状態で設けられている。光源１６４は、ハーフミラー１６３の上方に設けられている。光源１６４からの照明は、ハーフミラー１６３を通過して下方に向けて照らされる。また、ハーフミラー１６３を通過した光は、ハーフミラー１６３の下方にある物体によって反射され、ハーフミラー１６３でさらに反射して、カメラ１６１に取り込まれる。すなわち、カメラ１６１は、光源１６４による照射領域にある物体を撮像することができる。したがって、ウェハＷを保持するウェハチャック１５１がガイドレール１５２に沿って移動する際に、カメラ１６１は、光源１６４の照射領域を通過するウェハＷの表面を撮像できる。そして、カメラ１６１で撮像された画像のデータは、後述する制御部２００に入力される。

【0034】

周縁撮像サブユニット１７０は、図４～図６に示すように、カメラ１７１と、照明モジュール１７２と、ミラー部材１７３とを含む。カメラ１７１は、レンズ（図示せず）とＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子（図示せず）を有する。

【0035】

照明モジュール１７２は、ウェハチャック１５１に保持されたウェハＷの上方に設けられており、光源１７４と、ハーフミラー１７５と、焦点調節レンズ１７６と有する。光源１７４は、ハーフミラー１７５の上方に設けられている。ハーフミラー１７５は、カメラ１７１と対向する位置に、鏡面が鉛直下方を向いた状態からカメラ１７１の方向に向けて４５度上方に傾斜した状態で設けられている。焦点調節レンズ１７６は、カメラ１７１とハーフミラー１７５との間に設けられている。焦点調節レンズ１７６は、カメラ１７１のレンズとの合成焦点距離を変化させる機能を有するレンズであれば特に限定されない。

【0036】

ミラー部材１７３は、照明モジュール１７２の下方に設けられており、反射面１７３ａを有する。
反射面１７３ａは、ウェハチャック１５１に保持されたウェハＷが第２の位置にある場合、ウェハチャック１５１に保持されたウェハＷの側端面Ｗｓと裏面Ｗｂの周縁領域Ｗｐとに対向する。

【0037】

照明モジュール１７２においては、光源１７４から出射された光は、ハーフミラー１７５を全体的に通過して下方に向けて照射される。ハーフミラー１７５を通過した拡散光は、ウェハチャック１５１に保持されたウェハＷが第２の位置にある場合、ハーフミラー１７５の下方に位置するウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域Ｗｐまたはミラー部材１７３の反射面１７３ａで反射する。なお、反射面１７３ａで反射した反射光は、主としてウェハＷの側端面Ｗｓ（ウェハＷの縁にベベルが存在する場合には、特にベベル部分の上端側）と表面Ｗｆの周縁領域Ｗｐとに照射される。

【0038】

ウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域Ｗｐから反射した反射光は、図７に示すように、ミラー部材１７３の反射面１７３ａには向かわずにハーフミラー１７５に向かう。そして、ハーフミラー１７５に向かった光は当該ハーフミラー１７５で再び反射して、焦点調節レンズ１７６は通過せずにカメラ１７１に入射する。一方、ウェハＷの側端面Ｗｓから反射した反射光は、ミラー部材１７３の反射面１７３ａとハーフミラー１７５とで順次反射して、焦点調節レンズ１７６を通過し、カメラ１７１に入射する。このように、カメラ１７１には、ウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域Ｗｐからの光と、ウェハＷの側端面Ｗｓからの光との双方が入力される。すなわち、ウェハチャック１５１に保持されたウェハＷが第２の位置にある場合、カメラ１７１は、ウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域ＷｐとウェハＷの側端面Ｗｓとの双方を撮像できる。カメラ１７１で撮像された画像のデータは、後述する制御部２００に入力される。
なお、焦点調節レンズ４２７を設けることにより、カメラ１７１によって撮像された画像において、ウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域ＷｐとウェハＷの側端面Ｗｓとが共に鮮明になる。

【0039】

裏面撮像サブユニット１８０は、図５に示すように、カメラ１８１と、照明モジュール１８２とを有する。
カメラ１８１は、ケーシング１５０内の上記他端側（図５中のＸ方向負方向側）における下方に設けられており、レンズ（図示せず）とＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子（図示せず）を有する。

【0040】

照明モジュール１８２は、照明モジュール１７２の下方であって、ウェハチャック１５１に保持されたウェハＷの下方に配置されている。照明モジュール１８２は、ハーフミラー（図示せず）と、光源（図示せず）とを含む。ハーフミラーは、カメラ１８１と対向する位置に、鏡面が鉛直上方を向いた状態からカメラ１８１の方向に向けて４５度下方に傾斜した状態で設けられている。光源は、ハーフミラーの下方に設けられている。光源からの照明は、ハーフミラーを通過して上方に向けて照らされる。また、ハーフミラーを通過した光は、ハーフミラーの上方にある物体によって反射され、ハーフミラーでさらに反射して、カメラ１８１に取り込まれる。すなわち、カメラ１８１は、照明モジュール１８２の光源による照射領域にある物体を撮像することができる。したがって、ウェハチャック１５１に保持されたウェハＷが第２の位置にある場合、カメラ１８１は、ウェハＷの裏面を撮像できる。そして、カメラ１８１で撮像された画像のデータは、後述する制御部２００に入力される。

【0041】

以上のように構成された検査装置６３では、ウェハＷが第２の位置にある場合に、当該ウェハＷを保持しているウェハチャック１５１の回転に同期させて、撮像部としての周縁撮像サブユニット１７０及び裏面撮像サブユニット１８０で撮像する。これにより、ウェハＷの周縁部の全面について、具体的には、ウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域Ｗｐの全面と、ウェハＷの側端面Ｗｓの全面と、ウェハＷの裏面の周縁領域Ｗｐの全面とについて、実質的に周方向に走査した画像が得られる。

【0042】

以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータにより構成され、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、検査装置６３で撮像された基板画像に基づいて行われるウェハＷの検査を制御するプログラムを含む、基板処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御部２００にインストールされたものであってもよい。なお、装置専用の制御部２００ではなく、基板処理システム１の外部に接続されるコンピュータ装置におけるアプリケーションプログラムによって検査制御を実施する形態としても良い。

【0043】

また、制御部２００は、図８に示すように、画像取得部２１０と、特徴量取得部２１１と、判定部２１２と、検査部２１３と、を有する。

【0044】

画像取得部２１０は、検査対象周縁画像を取得する。検査対象周縁画像は、周縁撮像サブユニット１７０及び裏面撮像サブユニット１８０での撮像結果に基づくウェハＷの周縁部の画像である撮像周縁画像の１つであり、検査対象についてのものである。画像取得部２１０は、具体的には、周縁撮像サブユニット１７０及び裏面撮像サブユニット１８０で撮像された画像に対して必要な画像処理を施す。これにより、検査対象周縁画像として、検査対象のウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域Ｗｐ、ウェハＷの側端面Ｗｓ及びウェハＷの裏面の周縁領域Ｗｐそれぞれについて、その全面を周方向に走査したような画像が得られる。

【0045】

特徴量取得部２１１は、ウェハＷの周縁部の画像における所定の領域を複数に分割した領域を分割領域としたときに、画像取得部２１０で取得した検査対象周縁画像における、分割領域それぞれの特徴量を取得する。

【0046】

例えば、図９に示すように、上述の所定の領域Ａ１は、ウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域Ｗｐであって、ウェハＷの側端面Ｗｓ及びベベルを含まない領域である。なお、図９の画像Ｉｍ１は検査対象周縁画像の一例であり、この画像Ｉｍ１では、ウェハＷの周方向と、画像の左右方向とが一致し、ウェハＷの径方向と画像の上下方向とが一致している。また、図９の画像Ｉｍ１において、符号Ｎはノッチである。

【0047】

また、図の例では、分割領域Ａ１１～Ａ１５は、上記所定の領域Ａ１をウェハＷの径方向に分割したものである。上記所定の領域をウェハＷの径方向に分割する場合、各分割領域の径方向の大きさは０．５ｍｍ以上とされる。

【0048】

なお、所定の領域、当該所定の領域の分割数及び各分割領域の大きさ（本例ではウェハＷの径方向の幅）は例えばユーザにより設定される。

【0049】

また、上述の「分割領域の特徴量」とは、例えば、検査対象周縁画像や後述の基準周縁画像等の撮像周縁画像の当該分割領域内における画素値の平均値である。
なお、撮像周縁画像がＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）の３つの色成分で構成されている。したがって、撮像周縁画像の当該分割領域内における特定の色成分の画素値／輝度値の平均値を「分割領域の特徴量」としてもよい。本例では、「分割領域の特徴量」は、この撮像周縁画像の当該分割領域内における特定の色成分の画素値／輝度値の平均値であるものとする。なお、上記特定の色は例えばユーザに設定される。

【0050】

判定部２１２は、特徴量取得部２１１での取得結果に基づいて、ウェハＷの周縁部の検査にかかる所定の判定を行う。上記判定の種類は、ユーザが希望する検査により異なる。判定部２１２は、例えば、特徴量取得部２１１での取得結果と、上記所定の判定の基準となるウェハの周縁部の画像である基準周縁画像における、前述の分割領域の特徴量とに基づいて、上記所定の判定を行う。より具体的には、判定部２１２は、分割領域毎に、当該分割領域内における特定の色成分の画素値の平均値を、検査対象周縁画像と基準周縁画像とで比較し、比較結果に基づいて、上記所定の判定を行う。例えば、比較の結果、撮像周縁画像と基準周縁画像とで、分割領域内における上記平均値の差分の大きさが閾値以上であれば、当該分割領域で異常ありと判定され、閾値未満であれば当該分割領域で異常なしと判定される。基準周縁画像における分割領域それぞれの特徴量や、上述の閾値は予め設定され、その設定は例えばユーザにより行われる。なお、基準周縁画像における上述の特徴量や閾値は記憶部（図示せず）に記憶されている。

【0051】

検査部２１３は、判定部２１２での判定結果に基づいて、検査合格または検査不合格と判定する。具体的には、検査部２１３は、判定部２１２において異常ありと判定された分割領域が１以上ある場合に検査不合格と判定し、それ以外の場合は検査合格と判定する。

【0052】

図１０Ａ及び図１０Ｂは判定部２１２における判定及び検査部２１３での検査の具体例を説明するための図であり、図１０Ａは基準周縁画像の一例を示し、図１０Ｂは、検査対象周縁画像の一例を示す。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂ以降に示される画像は、ウェハＷの表面または裏面の周縁部の周縁領域全体の画像であって、画像の左右方向とウェハの周方向とを一致させると共に画像の上下方向とウェハの径方向とを一致させたものである。また、図１０Ａ及び図１０Ｂ以降に示される画像は実際のものではなく、簡略化してグレースケールで示したものである。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂの画像における濃灰色部分は実際の画像においては青色を示し、薄灰色部分は実際の画像においては水色を示すものとする。また、以下の説明では、スライスＦ１～Ｆ５はそれぞれ、ウェハＷの側端面Ｗｓを基準に設定されている。そして、スライスＦ１は、ウェハＷの側端面Ｗｓから径方向に１．０ｍｍ～１．５ｍｍ離れた分割領域である。同様に、スライスＦ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５はそれぞれ、ウェハＷの側端面Ｗｓから径方向に１．５～２ｍｍ、２～２．５ｍｍ、２．５～３ｍｍ、３～３．５ｍｍ離れた分割領域である。

【0053】

図１０Ａの画像及び図１０Ｂの画像は共に、ウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域全体の画像であり、濃灰色部分Ｐ１、Ｐ１１と灰色部分Ｐ２、Ｐ１２とを有し、濃灰色部分Ｐ１、Ｐ１１と灰色部分Ｐ２、Ｐ１２との境界が滑らかではなく微細な櫛歯形状を有している。このような境界、すなわち、互いの画素値の差が小さい領域間を隔てると共に、微細な櫛歯形状を有する境界は、従来の方法（前述の周囲比較法やエッジトレース法）では検出することは難しい。したがって、従来の方法では、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すような、濃灰色部分Ｐ１、Ｐ１１と灰色部分Ｐ２、Ｐ１２との境界を有する画像における当該灰色部分Ｐ２、Ｐ１２の幅について判定することはできない。

【0054】

なお、図１０Ａの画像は、灰色の部分Ｐ２の幅がウェハＷの周方向において約１３ｍｍで略一定であるのに対し、図１０Ｂの画像は、灰色の部分Ｐ１２の幅が、周方向に略一定であるものの、その幅は図１０Ａの画像より小さい。このような相違は、ウェハ処理の処理条件（処理後の塗布膜の溶解状況や膜厚挙動の違い等を含む）によって生じる。

【0055】

図１０Ａの画像のスライスＦ１～Ｆ５それぞれにおける、各色成分の画素値の平均値の例を表１に、図１０Ｂの画像のスライスＦ１～Ｆ５それぞれにおける、各色成分の画素値の平均値の例を表２に示す。

【0056】

【表1】

【0057】

【表2】

【0058】

表３は、スライスＦ１～Ｆ５それぞれにおける、図１０Ａの画像での上記平均値と図１０Ｂの画像での上記平均値との差分を示している。

【0059】

【表3】

【0060】

判定部２１２での判定において、図１０Ａの画像を基準周縁画像とし、画像の緑色（Ｇ）成分の画素値の平均値を判定のパラメータとし、上記判定にかかる閾値を例えば５とする。そうすると、スライスＦ２における緑色成分の画素値の平均値が上記閾値を超えるため、判定部２１２では、図１０Ｂの検査対象周縁画像のスライスＦ２で異常ありと判定される。そして、検査部２１３では、検査対象周縁画像に示されるウェハＷについて検査不合格と判定する。つまり、検査装置６３によれば、灰色部分Ｐ１２の幅が狭いという巨視的な異常が生じている図１０Ｂのような検査対象周縁画像が取得されたときに、検査不合格と判定することができる。

【0061】

図１１Ａ～図１１Ｃは、撮像周縁画像の他の例を示す図であり、図１１Ａ～図１１Ｃの画像はそれぞれウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域全体の画像である。図１１Ａは、周縁部に沿った環状のレジスト膜Ｒが形成されたウェハＷの撮像周縁画像を示し、図１１Ｂは、周縁部にレジスト膜が形成されていないウェハＷの撮像周縁画像を示す。図１１Ｃは、ウェハ周端面と反対側のレジスト膜Ｒのエッジははっきりしているが、ウェハ周端面側のレジスト膜Ｒが形成できていないウェハＷの撮像周縁画像である。

【0062】

判定部２１２の判定において、図１１Ａの画像（またはそれに似た画像）を基準周縁画像とし、前記所定の領域内に環状のレジスト膜の形成領域が含まれるよう前記所定の領域を設定したものとする。また、判定部２１２の判定において、分割領域における、特定の色成分の輝度値の平均値を当該判定のパラメータにしたとする。そうすると、検査装置６３では、図１１Ａのような検査対象周縁画像が取得されたときに、判定部２１２においていずれの分割領域でも異常ありと判定されず、検査部２１３において検査合格と判定される。また、図１１Ｂのような検査対象周縁画像が取得されたときに、判定部２１２において側端面側の分割領域について異常ありと判定され、検査部２１３において検査不合格と判定される。それだけでなく、従来の方法では検知不能な異常を含む図１１Ｃのような検査対象周縁画像が取得されたときには、判定部２１２においていずれかの分割領域について異常ありと判定され、検査部２１３において検査不合格と判定される。つまり、検査装置６３によれば、巨視的な塗布不良という巨視的な異常の有無をより正確に検知し、その検知結果に基づいてより正確な検査を行うことができる。

【0063】

次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハＷに係る処理について説明する。

【0064】

ウェハＷの処理においては、先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、カセットステーション１０の所定の載置板２１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２３によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次取り出され、処理ステーション３の第３のブロックＧ３の例えば受け渡し装置５３に搬送される。

【0065】

次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、温度調節処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって例えば第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱処理され、温度調節される。

【0066】

次にウェハＷはアドヒージョン装置４１に搬送され、アドヒージョン処理される。その後ウェハＷは、第１のブロックＧ１のレジスト塗布装置３２に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。

【0067】

次にウェハＷは、第１のブロックＧ１の上部反射防止膜形成装置３３に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される。その後、ウェハＷは第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱処理が行われる。その後、ウェハＷは、周辺露光装置４２に搬送され、周辺露光処理される。

【0068】

次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって受け渡し装置５２に搬送され、シャトル搬送装置８０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２に搬送される。その後、ウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送装置１００によって検査装置６３に搬送される。

【0069】

検査装置６３では、ウェハＷが前述の第２の位置に移動され、当該ウェハＷを保持しているウェハチャック１５１の回転に同期して、周縁撮像サブユニット１７０及び裏面撮像サブユニット１８０による撮像が行われる。撮像結果は、制御部２００に入力され、画像取得部２１０により、当該ウェハＷの撮像周縁画像が取得される。次いで、特徴量取得部２１１により、画像取得部２１０で取得した撮像周縁画像における分割領域それぞれの特徴量が取得される。続いて、判定部２１２により、特徴量取得部２１１での取得結果に基づく、ウェハＷの周縁部の検査にかかる所定の判定が行われる。そして、検査部２１３により、判定部２１２での判定結果に基づく、検査合格または検査不合格の判定が行われる。

【0070】

欠陥不合格と判定された場合、ウェハＷは、以降の露光処理等が行われずに、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５０に搬送される。その後、カセットステーション１０のウェハ搬送装置２３によって所定の載置板２１のカセットＣに搬送される。

【0071】

一方、検査合格と判定された場合、ウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送装置１００によって露光装置１２に搬送され、所定のパターンで露光処理される。次にウェハＷは、ウェハ搬送装置１００によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６０に搬送される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、露光後ベーク処理される。次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって現像処理装置３０に搬送され、現像処理が行われる。

【0072】

現像処理の終了後、ウェハＷは熱処理装置４０に搬送され、ポストベーク処理される。次いで、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０により第３のブロックＧ３の受け渡し装置５０に搬送される。その後、ウェハＷは、カセットステーション１０のウェハ搬送装置２３によって所定のカセット載置板２１のカセットＣに搬送され、一連のフォトリソグラフィー工程が完了する。そして、この一連のフォトリソグラフィー工程が、同一カセットＣ内の後続のウェハＷについても実施される。

【0073】

本実施形態によれば、検査対象周縁画像における所定の領域を、比較的大きな分割領域に分割し、分割領域毎に、当該分割領域の特徴量に基づいて、ウェハＷの周縁部の検査にかかる判定を行っている。したがって、大規模な塗布不良等の巨視的な異常を正確に検知することができる。

【0074】

また、従来の異常検知手法で用いられる前述の周囲比較法では、許容される塗布ムラを欠陥と誤検知する場合があるが、本実施形態によれば、そのような塗布ムラを誤検知することがない。

【0075】

また、ウェハＷの表面の周縁領域に沿って環状のレジスト膜を形成する場合に、レジスト膜の内側端の近傍に線状の大きな欠陥が存在すると、前述のエッジトレース手法等では、上記線状の大きな欠陥を環状のレジスト膜の内側端と誤認識してしまうことがある。このように誤認識してしまうと、上記環状のレジスト膜の良否を正確に検査することができない。本実施形態によれば、このような線状の大きな欠陥を環状のレジスト膜の内側端と誤認識せずに、上記レジスト膜の形成状態を正確に検査することができる。

【0076】

また、ウェハＷに関する情報を示すためにウェハＷの裏面の周縁領域に複数のドットからなるレーザーマークを形成する場合がある。従来の方法では、このレーザーマークをレジスト膜のエッジと誤認識してしまうことがある。また、従来の方法では、ウェハＷの周縁部に形成され得るボート痕を欠陥と誤認識してしまうことがある。それに対し、本実施形態では、前述の所定の領域の設定の際に、レーザーマーク形成領域やボート痕形成領域を除外領域として当該所定の領域から除いておくことで、レーザーマークやボート痕を誤認識することがない。なお、レーザーマーク形成領域の位置は一定であるが、ボート痕形成領域はウェハＷ毎に異なる。そのため、ボート痕形成領域を除外領域とする場合は、ボート痕の特徴的な形状（パターン）を登録しておき、登録したパターンに基づいてボート痕形成領域を自動認識することが好ましい。

【0077】

以上の例では、特徴量取得部２１１が、検査対象のウェハＷの表面Ｗｆの周縁領域Ｗｐにおける特徴量を取得していた。しかし、特徴量取得部２１１が検査対象のウェハＷの裏面Ｗｂの周縁領域Ｗｐにおける特徴量を取得するようにしてもよい。

【0078】

図１２Ａ及び図１２Ｂは、ウェハＷの裏面Ｗｂの周縁領域Ｗｐにおける特徴量を取得する場合の、判定部２１２における判定及び検査部２１３における検査の具体例を説明するための図である。図１２Ａは基準周縁画像の一例を示し、図１２Ｂは、検査対象周縁画像の一例を示す。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂの画像における薄灰色部分は実際の画像においては赤色を示し、灰色部分は実際の画像においては橙色を示すものとする。以下の説明では、ラインＢ１とは、ウェハＷの側端面Ｗｓを基準に０ｍｍ～３ｍｍの分割領域であり、同様に、ラインＢ２、Ｂ３、Ｂ４はそれぞれ、ウェハＷの側端面Ｗｓから３～６ｍｍ、６～９ｍｍ、９～１２ｍｍの分割領域である。

【0079】

図１２Ａの画像及び図１２Ｂの画像は共に、ウェハＷの裏面Ｗｂの周縁領域Ｗｐの画像であり、薄灰色（赤色）成分を基本とする画像であり、図１２Ｂの画像が、図１２Ｂの画像にはない巨視的な欠陥に起因する大きな濃灰色部分Ｐ２１を有する。このような形態で色が相違する領域が大きいと、従来の方法では検出することは難しい。

【0080】

図１２Ａの画像のラインＢ１～Ｂ４それぞれにおける、赤色成分の画素値の平均値の例を表４に、図１１Ｂの画像のラインＢ１～Ｂ４それぞれにおける、赤色成分の画素値の平均値の例を表５に示す。

【0081】

【表4】

【0082】

【表5】

【0083】

判定部２１２での判定において、図１２Ａの画像を基準周縁画像とし、画像の赤色成分の画素値の平均値を判定のパラメータとし、上記判定にかかる閾値を例えば５とする。そうすると、図１２Ｂの検査対象周縁画像のラインＢ２、Ｂ３における赤色成分の画素値の平均値が上記閾値を超えるため、判定部２１２では、ラインＢ２、Ｂ３に該当する分割領域で異常ありと判定される。そして、検査部２１３では、検査対象周縁画像に示されるウェハＷについて検査不合格と判定する。つまり、したがって、検査装置６３によれば、巨視的な欠陥が生じている図１２Ｂのような検査対象周縁画像が取得されたときに、検査不合格と判定することができる。

【0084】

以上の例では、基板の周縁部の画像における所定の領域を径方向に分割した領域を分割領域としていた。分割領域は、上記所定の領域を周方向に分割したものであってもよい。周方向に分割する場合における、分割領域の周方向の幅は例えば３０°～６０°である。
また、以上の例では、分割領域の特徴量として、当該分割領域における特定の色成分の画素値の平均値を取得していた。これに代えて、分割領域の特徴量として、当該分割領域における画素値の標準偏差を取得するようにしてもよい。

【0085】

図１３Ａ～図１３Ｄは、上記所定の領域を周方向に分割したものを分割領域とし、分割領域の特徴量として、当該分割領域における画素値の標準偏差を取得する場合の判定部２１２における判定及び検査部２１３での検査の具体例を説明するための図である。図１３Ａは基準周縁画像の一例を示し、図１３Ｂ～図１３Ｄは、検査対象周縁画像の一例を示す。なお、図１３Ａ～図１３Ｄの画像における薄灰色部分は実際の画像においては橙色を示し、濃灰色部分は実際の画像においては青色を示すものとする。また、以下の説明では、ブロックＫ１とは、ウェハＷのノッチから０°～６０の範囲を占める分割領域である。同様に、ブロックＫ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６はそれぞれ、ウェハＷのノッチから６０°～１２０°、１２０°～１８０°、１８０°～２４０°、２４０°～３００°、３００°～３６０°の分割領域である。

【0086】

図１３Ａの画像及び図１３Ｄの画像は、レジスト膜の周縁上に当該周縁に沿って環状の膜が良好に形成されたウェハＷの撮像周縁画像である。なお、図１３Ａの画像より図１３Ｄの画像の方が、画素値が高い。また、図１３Ｂの画像及び図１３Ｃの画像は、レジスト膜の周縁上に上記環状の膜が部分的に形成されなかったウェハＷの撮像周縁画像である。

【0087】

図１３Ｂの画像の各ブロックにおける、各色成分の画素値の平均値及び標準偏差であって、図１３Ａの画像の値との差分の一例を表６に示す。また、図１３Ｃの画像の各ブロックにおける、各色成分の画素値の平均値及び標準偏差であって、図１３Ａの画像の値との差分の一例を表７に示す。図１３Ｄの画像の各ブロックにおける、各色成分の画素値の平均値及び標準偏差であって、図１３Ａの画像の値との差分の一例を表８に示す。

【0088】

【表6】

【0089】

【表7】

【0090】

【表8】

【0091】

判定部２１２での判定において、図１３Ａの画像を基準周縁画像とし、画像の赤色（Ｒ）成分の画素値の平均値を判定のパラメータとし、上記判定にかかる閾値を例えば１０とする。また、検査部２１３では、いずれかの１つのブロック（分割領域）でも異常ありと判定された場合は、検査不合格と判定するものとする。そうすると、図１３Ｂの画像、図１３Ｃの画像、図１３Ｄの画像はそれぞれ、少なくとも１つのブロックが、その赤色成分の画素値の平均値が閾値を超える。そのため、これらの画像が検査対象周縁画像として取得されると、判定部２１２において異常ありと判定され、検査部２１３で検査不合格と判定される。つまり、レジスト膜の周縁上に当該周縁に沿って環状の膜が良好に形成された図１３Ｄの画像が、ウェハＷの撮像周縁画像として取得された場合にも、検査不合格と判定しまうことがある。

【0092】

そこで、以下のように、特徴量取得部２１１と判定部２１２を構成する。
特徴量取得部２１１では、検査対象周縁画像の分割領域の特徴量として、検査対象周縁画像の各ブロック（分割領域）における、各色成分の画素値の標準偏差を取得する。
そして、判定部２１２では、ブロックごとに、当該ブロックにおける特定の色成分（本例では赤色成分）の標準偏差について、検査対象周縁画像と基準周縁画像とで差分を算出する。判定部２１２は、その差分が所定の範囲内に収まっている場合は、検査対象周縁画像の当該ブロックで異常なしと判定し、収まっていない場合は、異常ありと判定する。

【0093】

ここで、判定部２１２での判定において、図１３Ａの画像を基準周縁画像とし、赤色（Ｒ）成分の画素値の標準偏差を特徴量として用いるものとし、上記判定にかかる上記所定の範囲を例えば１０～１９とする。そうすると、図１３Ｂの画像、図１３Ｃの画像は、赤色成分の上記標準偏差の基準周縁画像（図１３Ａの画像）との差分が上記所定の範囲内に収まらないブロックを有する。それに対し、図１３Ｄの画像は、いずれのブロックも赤色成分の上記標準偏差の基準周縁画像（図１３Ａの画像）との差分が上記所定の範囲内に収まる。したがって、図１３Ｂの画像、図１３Ｃの画像を検査対象周縁画像として取得した場合のみ、判定部２１２で異常ありと判定され検査部２１３で検査不合格と判定される。図１３Ｄの画像を検査対象周縁画像として取得した場合は、判定部２１２で異常ありと判定されず、検査部２１３で検査合格と判定される。したがって、本例によれば、巨視的な塗布不良の有無を、正確に検査することができる。

【0094】

なお、径方向に分割した領域を分割領域とした場合に、特徴量として、当該分割領域における画素値の平均値を用いてもよい。また、周方向に分割した領域を分割領域とした場合に、特徴量として、当該分割領域における画素値の標準偏差を用いてもよい。

【0095】

また、以上の例では、分割領域は、基板の周縁部の画像における所定の領域を周方向及び径方向のいずれか１つの方向に分割した領域であったが、周方向及び径方向の両方向に分割した領域であってもよい。このように周方向及び径方向の両方向に分割した領域を分割領域とすることにより、異常が発生している領域をより精度よく判別することができる。

【0096】

また、特徴量を取得する範囲である上記所定の領域には、ウェハＷの表面の周縁領域及び裏面の周縁領域のいずれか一方のみが含まれていたが、表面の周縁領域及び裏面の周縁領域の両方が含まれるようにしてもよい。
上記所定の領域に、ウェハＷの表面の周縁領域及び裏面の周縁領域の両方を含める場合、表面と裏面とで同様に分割領域を設け、表面の分割領域と、当該分割領域の裏側に位置する裏面の分割領域との双方で、異常ありと判定された場合に、検査不合格とするようにしてもよい。
また、上記所定の領域に、ウェハＷの表面の周縁領域のみを含めて判定部２１２による判定を行い、異常ありと判定された分割領域がある場合に、所定の領域に、ウェハＷの裏面の周縁領域のみを含めて、判定部２１２による追加の判定を行うようにしてもよい。なお、所定の領域に、ウェハＷの裏面の周縁領域のみを含めて判定部２１２による判定を行い、異常ありと判定された分割領域がある場合に、所定の領域に、ウェハＷの表面の周縁領域のみを含めて、判定部２１２による追加の判定を行うようにしてもよい。
このような追加の判定を行う場合は、先の判定で異常ありと判定された分割領域の裏側の分割領域をさらに分割して追加の判定を行うようにしてもよい。

【0097】

さらに、上記所定の領域には、ウェハＷの表面及び／または裏面の周縁領域だけでなくウェハの側端面を含めるようにしてもよい。

【0098】

なお、上記所定の領域は、ウェハＷのエッジの検出結果等に基づいて、ベベルが当該所定の領域から除外されるように、設定されてもよい。また、ベベルが形成されている部分を含む当該部分より外側部分のみが上記所定の領域に含まれるように、ウェハＷのエッジの検出結果等に基づいて、当該所定の領域を設定してもよい。

【0099】

以上の例とは異なり、撮像周縁画像の分割領域の特徴量として、当該分割領域における画素値のヒストグラムを抽出するようにしてもよい。この場合、判定部２１２は、判定対象の分割領域において、例えば基準周縁画像との頻度の解離が所定値以上である画素値が存在するときに、異常ありと判定する。

【0100】

なお、基板の周縁部の画像における所定の領域、当該所定の領域の分割数及び各分割領域の大きさの設定は例えばユーザにより行われる。この設定の際、基準周縁画像等を表示部（図示せず）に表示してもよい。

【0101】

基準周縁画像は、周縁部に異常がないウェハＷを作製し、当該ウェハＷを検査装置６３で撮像結果に基づいて作成してもよい。また、基準周縁画像は、複数枚（例えば数ロット分）のウェハＷにフォトリソグラフィー処理を行い、その過程で各ウェハＷを検査装置６３で撮像し、その撮像結果に基づいて基準周縁画像を作成してもよい。なお、この場合、複数枚のウェハの撮像周縁画像の画素値を平均し、基準周縁画像を作成しても良いし、複数枚のウェハの撮像周縁画像を表示部に表示し、その中から、基準周縁画像とする撮像周縁画像を選択させてもよい。

【0102】

特徴量にかかる前述の「閾値」や「所定の範囲」、特定の色成分の設定は、上述と同様に実際に複数枚のフォトリソグラフィー処理を行い、そのときの撮像結果に基づく撮像周縁画像の画素値等を表示し、その表示結果に基づいて、ユーザに設定させてもよい。また、これら「閾値」等は、基準周縁画像の特徴量に応じて自動で設定してもよい。

【0103】

なお、基準周縁画像を設定／選択せずに、基準周縁画像の各分割領域の特徴量のみを設定してもよい。

【0104】

また、検査装置６３の搭載位置は、ブロックＧ４に限られず、ブロックＧ１～３のいずれかに搭載されていてもよい。

【0105】

以上の説明では、検査対象周縁画像は、基板処理システム１内の検査装置６３での撮像結果に基づくものである。しかし、検査対象周縁画像は、基板処理システム１の外部の検査装置または撮像装置での撮像結果に基づくものであってもよい。

【0106】

また、以上の説明において、検査は、半導体デバイスの製造過程においてウェハＷ上に形成されたレジスト膜に対するものであったが、本開示にかかる技術は、半導体デバイスの製造工程にかかる各種処理際に際して行われる他の検査にも適用することができる。

【0107】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0108】

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板を検査する方法であって、
前記基板の周縁部の画像における所定の領域を複数に分割した領域を分割領域としたときに、検査対象の前記基板の周縁部の画像である検査対象周縁画像における、前記分割領域それぞれの特徴量を取得する特徴量取得工程と、
前記特徴量取得工程での取得結果に基づいて、前記基板の周縁部の検査にかかる所定の判定を行う判定工程を有する、基板検査方法。
前記（１）では、検査対象周縁画像における所定の領域を、分割領域に分割し、分割領域毎に、当該分割領域の特徴量に基づいて、基板の周縁部の検査にかかる判定を行っている。したがって、大規模な塗布不良等の巨視的な異常を正確に検知することができる。

【0109】

（２）前記判定工程は、前記特徴量取得工程での取得結果と、前記所定の判定の基準となる前記基板の周縁部の画像である基準周縁画像における、前記分割領域の前記特徴量とに基づいて、前記所定の判定を行う、前記（１）に記載の基板検査方法。

【0110】

（３）前記特徴量は、前記分割領域における画素値の平均値である、前記（１）または（２）に記載の基板検査方法。

【0111】

（４）前記特徴量は、前記分割領域における画素値の標準偏差である、前記（１）～（３）のいずれか１に記載の基板検査方法。

【0112】

（５）前記特徴量は、前記分割領域における画素値のヒストグラムである、前記（１）～（４）のいずれか１に記載の基板検査方法。

【0113】

（６）前記特徴量は、特定の色の画素値に関する量である、前記（３）～（５）のいずれか１に記載の基板検査方法。

【0114】

（７）前記分割領域は、前記所定の領域を前記基板の径方向に分割したものである、前記（１）～（６）のいずれか１に記載の基板検査方法。

【0115】

（８）前記分割領域は、前記所定の領域を前記基板の周方向に分割したものである、前記（１）～（７）のいずれか１に記載の基板検査方法。

【0116】

（９）前記基板の周縁部を撮像する撮像工程をさらに有し、
前記検査対象周縁画像は、前記撮像工程での撮像結果に基づく前記基板の周縁部の画像である、前記（１）～（８）のいずれか１に記載の基板検査方法。

【0117】

（１０）基板を検査する装置であって、
前記基板の周縁部の画像における所定の領域を複数に分割した領域を分割領域としたときに、検査対象の前記撮像部での撮像結果に基づく前記基板の周縁部の画像である検査対象周縁画像における、前記分割領域それぞれの特徴量を取得する特徴量取得部と、
前記特徴量取得部での取得結果に基づいて、前記基板の周縁部の検査にかかる所定の判定を行う判定部とを有する、基板検査装置。

【符号の説明】

【0118】

６３ 検査装置
１７０ 周縁撮像サブユニット
１８０ 裏面撮像サブユニット
２００ 制御部
２１１ 特徴量取得部
２１２ 判定部
２１３ 検査部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】