(57)【要約】      （修正有）【課題】基板に形成された膜の特徴量（厚み、線幅）を簡単且つ正確に取得する。【解決手段】モデル形成用基板に形成された膜の特徴量の計測結果と、前記モデル形成用基板を第１の基板処理システムの撮像装置で撮像して生成されたモデル形成用撮像画像と、に基づいて基板の画素値と当該基板に形成された膜の特徴量との相関モデルを作成する工程と、特徴量取得対象の基板を第２の基板処理システムの撮像装置で撮像画像を生成し、当該撮像画像と前記相関モデルとに基づいて、膜の推定特徴量を算出する工程と、複数枚の前記特徴量取得対象の基板について算出された前記推定特徴量の統計値を算出する工程と、前記推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が前記第２の基板処理システムでオフセット算出用基板に対し行われ形成された膜の特徴量の測定結果と、前記推定特徴量の統計値とから、前記推定特徴量のオフセット量を算出する工程を含む検査方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を検査する基板検査方法であって、
モデル形成用基板に形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記モデル形成用基板を第１の基板処理システムの撮像装置で撮像して生成されたモデル形成用撮像画像と、に基づいて、基板の撮像画像における画素値と当該基板に形成された膜の特徴量との関係を示す相関モデルを作成する工程と、
特徴量取得対象の基板を第２の基板処理システムの撮像装置で撮像して撮像画像を生成し、当該撮像画像と前記相関モデルとに基づいて、前記特徴量取得対象の基板に形成された膜の推定特徴量を算出する工程と、
複数枚の前記特徴量取得対象の基板について算出された前記推定特徴量の統計値を算出する工程と、
前記推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が前記第２の基板処理システムでオフセット算出用基板に対し行われ形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記推定特徴量の統計値とから、前記推定特徴量のオフセット量を算出する工程と、を含む、基板検査方法。
【請求項２】
前記膜の推定特徴量を算出する工程で算出された前記推定特徴量を、前記オフセット量に基づいて補正する工程を含む、請求項１に記載の基板検査方法。
【請求項３】
補正された前記推定特徴量は、前記第２の基板処理システムにおける基板処理の条件の調整に用いられる、請求項２に記載の基板検査方法。
【請求項４】
前記膜の特徴量は、膜厚または当該膜の線幅である、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】
前記推定特徴量の統計値を算出する工程は、前記推定特徴量を算出する工程で算出された前記推定特徴量のうち、予め定められた範囲外のものを除外して、前記統計値を算出する、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】
前記推定特徴量の統計値を算出する工程は、前記推定特徴量を算出する工程で算出された前記推定特徴量のうち、前記特徴量取得対象の基板の前記撮像画像に基づく欠陥検査において欠陥が検出された前記特徴量取得対象の基板についてのものを除外して、前記統計値を算出する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板検査方法。
【請求項７】
基板を検査する基板検査システムであって、
基板を撮像する撮像装置と基板を処理する処理装置と有する第１及び第２の基板処理システムと、
制御部と、を備え、
制御部は、
モデル形成用基板を前記第１の基板処理システムの前記撮像装置で撮像した結果から、モデル形成用撮像画像を生成し、
前記モデル形成用基板に形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記モデル形成用撮像画像と、に基づいて、基板の撮像画像における画素値と当該基板に形成された膜の特徴量との関係を示す相関モデルを作成し、
特徴量取得対象の基板を前記第２の基板処理システムの前記撮像装置で撮像して撮像画像を生成し、当該撮像画像と前記相関モデルとに基づいて、前記特徴量取得対象の基板に形成された膜の推定特徴量を算出し、
複数枚の前記特徴量取得対象の基板について算出された前記推定特徴量の統計値を算出し、
前記推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が前記第２の基板処理システムでオフセット算出用基板に対し行われ形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記推定特徴量の統計値とから、前記推定特徴量のオフセット量を算出するように構成されている、基板検査システム。
【請求項８】
基板を検査する基板検査システムの制御装置であって、
前記基板検査システムは、基板を撮像する撮像装置と基板を処理する処理部とを有する第１及び第２の基板処理システムを備え、
前記制御装置は、
モデル形成用基板に形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記モデル形成用基板を前記第１の基板処理システムの前記撮像装置で撮像して生成されたモデル形成用撮像画像と、に基づいて、基板の撮像画像における画素値と当該基板に形成された膜の特徴量との関係を示す相関モデルを作成し、
特徴量取得対象の基板を前記第２の基板処理システムの前記撮像装置で撮像して生成された撮像画像の画素値と前記相関モデルとに基づいて算出される、前記特徴量取得対象の基板に形成された膜の推定特徴量の、オフセット量を算出するように構成され、さらに、
前記オフセット量の算出の際、前記推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が前記第２の基板処理システムでオフセット算出用基板に対し行われ形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、複数枚の前記特徴量取得対象の基板について算出された前記推定特徴量の統計値とから、前記オフセット量を算出するように構成されている、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板検査方法、基板検査システム及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板上に形成された膜の膜厚測定を行う膜厚測定方法が開示されている。この膜厚測定方法は、膜厚座標取得工程、画素値抽出工程、相関データ生成工程、膜厚算出工程を有する。膜厚座標取得工程は、測定準備用ウェハ上に形成された不均一な厚みを有する膜について、測定準備用ウェハ上の複数点を予め測定した膜厚測定値と、膜厚測定値に対応する各座標とを取得する。画素値抽出工程は、予め撮像装置で測定準備用ウェハを撮像して得られた準備用撮像画像から、膜厚座標取得工程で取得した各座標における画素値を抽出する。相関データ生成工程は、各座標において抽出された画素値と、各座標における膜厚測定値との相関データを生成する。膜厚算出工程は、膜厚測定対象となるウェハを撮像装置で撮像して撮像画像を取得し、当該撮像画像の画素値と相関データに基づき、膜厚測定対象となるウェハ上に形成された膜の膜厚を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２１５１９３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、基板に形成された膜の特徴量を簡単且つ正確に取得する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、基板を検査する基板検査方法であって、モデル形成用基板に形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記モデル形成用基板を第１の基板処理システムの撮像装置で撮像して生成されたモデル形成用撮像画像と、に基づいて、基板の撮像画像における画素値と当該基板に形成された膜の特徴量との関係を示す相関モデルを作成する工程と、特徴量取得対象の基板を第２の基板処理システムの撮像装置で撮像して撮像画像を生成し、当該撮像画像と前記相関モデルとに基づいて、前記特徴量取得対象の基板に形成された膜の推定特徴量を算出する工程と、複数枚の前記特徴量取得対象の基板について算出された前記推定特徴量の統計値を算出する工程と、前記推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が前記第２の基板処理システムでオフセット算出用基板に対し行われ形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記推定特徴量の統計値とから、前記推定特徴量のオフセット量を算出する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、基板に形成された膜の特徴量を簡単かつ正確に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態にかかる基板検査システムの構成の概略を模式的に示す図である。
【図２】第１の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３】第１の基板処理システムの内部構成の概略を模式的に示す正面図である。
【図４】第１の基板処理システムの内部構成の概略を模式的に示す背面図である。
【図５】検査装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図６】検査装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図７】図１の基板検査システムにおける処理の流れとデータの流れの一例を説明するための図である。
【図８】相関モデルの作成時等に作成されるウェハＷの撮像画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
半導体デバイス等の製造工程では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という場合がある。）上にレジストパターンを形成するために予め定められた処理が行われる。上記予め定められた処理とは、例えば、ウェハ上にレジスト液を供給しレジスト膜を形成するレジスト塗布処理や、レジスト膜を予め定められたパターンに露光する露光処理、露光後にレジスト膜内の化学反応を促進させるＰＥＢ処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理等である。そして、レジストパターンの形成処理後に、このレジストパターンをマスクとした処理対象膜のエッチングが行われ、当該処理対象膜に予め定められたパターンが形成される。また、レジストパターンの形成の際に、レジスト膜の下地膜等、レジスト膜以外の膜をウェハ上に形成することもある。
【０００９】
所望の形状のレジストパターンを形成し処理対象膜に適切にパターンを転写するためには、レジストパターンの形成の際にウェハ上に形成される各膜の厚さ等を管理する必要がある。
そのため、レジストパターンの形成に際し、上記各膜の厚さ等を測定している。膜厚の測定手法としては、特許文献１のように、ウェハを撮像して得られた撮像画像から、当該ウェハ上に形成された膜の厚さを算出する方法がある。特許文献１に開示の膜厚測定方法では、具体的には、測定準備用ウェハ上に形成された不均一な厚みを有する膜について、測定準備用ウェハ上の複数点を予め測定した膜厚測定値と、膜厚測定値に対応する各座標とが取得される。次いで、予め撮像装置で測定準備用ウェハを撮像して得られた準備用撮像画像から、上記各座標における画素値が抽出される。続いて、各座標において抽出された画素値と、各座標における膜厚測定値との相関データが生成される。そして、膜厚測定対象となるウェハが撮像装置で撮像され撮像画像が取得され、当該撮像画像の画素値と相関データに基づき、膜厚測定対象となるウェハ上に形成された膜の膜厚が算出される。
【００１０】
ところで、半導体製造工場には、ウェハに対しシステム間で共通の処理を行う基板処理システムが複数導入される場合がある。この場合、基板処理システムそれぞれに撮像装置が設けられ、各基板処理システムにおいて、当該システムに設けられた撮像装置を用いて、上記共通の処理により形成された膜の厚さが例えば特許文献１のようにして算出される。また、この場合、基板処システム毎に撮像装置の状態が異なること等から、基板処理システム間で、上述の相関データを共通とすると、膜厚を正確に算出することができないことがあるため、従来、基板処理システム毎に、上述の相関データを生成していた。しかし、基板処理システム毎に上述の相関データを生成することは非常に手間である。例えば、共通の処理を行う基板処理システムを複数台同時に導入した場合等において、基板処理システム毎に上述の相関データを生成するには、相関データ生成用のウェハを、一の基板処理システムから他の基板処理システムへ運搬すること等が必要である。
【００１１】
そこで、本開示に係る技術は、基板に形成された膜の厚さ等の特徴量を簡単且つ正確に取得する。
【００１２】
以下、本実施形態にかかる基板検査方法、基板検査システム及び制御装置について、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ついては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
図１は、本実施形態にかかる基板検査システムの構成の概略を模式的に示す図である。
図示するように、基板検査システム１は、２台の基板処理システム１０、２０を有している。なお、説明の容易化のために、基板検査システム１が有する基板処理システムの台数を２台としているが、３台以上であってもよい。
【００１４】
第１及び第２の基板処理システム１０、２０では、ウェハＷに対してフォトリソグラフィー処理等が行われる。
【００１５】
図２は、第１の基板処理システム１０の構成の概略を模式的に示す平面図である。図３及び図４は、第１の基板処理システム１０の内部構成の概略を模式的に示す、各々正面図と背面図である。
【００１６】
第１の基板処理システム１０は、図２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１００と、ウェハＷに予め定められた処理を施す複数の処理装置を有する処理ステーション１０１と、を有する。この第１の基板処理システム１０は、カセットステーション１００と、処理ステーション１０１と、処理ステーション１０１に隣接する露光装置１０２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１０３と、を一体に接続した構成を有している。
【００１７】
カセットステーション１００には、カセット載置台１１０が設けられている。カセット載置台１１０には、基板処理システム１０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１１１が複数設けられている。
【００１８】
カセットステーション１００には、Ｘ方向に延びる搬送路１１２上を移動自在なウェハ搬送装置１１３が設けられている。ウェハ搬送装置１１３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１１１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１０１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。
【００１９】
処理ステーション１０１には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロック、すなわち第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４が設けられている。例えば処理ステーション１０１の正面側（図２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１０１の背面側（図２のＸ方向正方向側、図面の上側）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１０１のカセットステーション１００側（図２のＹ方向負方向側）には、既述の第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１０１のインターフェイスステーション１０３側（図２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。
【００２０】
第１のブロックＧ１には、処理液を用いてウェハＷを処理する処理装置である液処理装置が配列されている。具体的には、第１のブロックＧ１には、液処理装置として、図３に示すように、例えば現像処理装置１２０、下層膜形成装置１２１、中間層膜形成装置１２２、レジスト塗布装置１２３が下からこの順に配置されている。
【００２１】
現像処理装置１２０は、ウェハＷを現像処理する。具体的には、現像処理装置１２０は、ウェハＷのレジスト膜上に現像液を供給し、レジストパターンを形成する。
【００２２】
下層膜形成装置１２１は、ウェハＷのレジスト膜の下地膜である下層膜を形成する。具体的には、下層膜形成装置１２１は、下層膜を形成するための材料となる下層膜材料をウェハＷ上に塗布し、下層膜を形成する。下層膜は例えばＳＯＣ（スピンオンカーボン）膜である。
【００２３】
中間層膜形成装置１２２は、ウェハＷの下層膜上であってレジスト膜の下方の位置に中間層膜を形成する。具体的には、中間層膜形成装置１２２は、ウェハＷの下層膜上に、中間層膜を形成するための材料となる中間層膜材料を塗布し、中間層膜を形成する。中間層膜は例えばＳＯＧ（スピンオングラス）膜である。
【００２４】
レジスト塗布装置１２３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。具体的には、レジスト塗布装置１２３は、ウェハＷの中間層膜の上に、レジスト液を塗布し、レジスト膜を形成する。
【００２５】
例えば現像処理装置１２０、下層膜形成装置１２１、中間層膜形成装置１２２、レジスト塗布装置１２３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１２０、下層膜形成装置１２１、中間層膜形成装置１２２、レジスト塗布装置１２３の数や配置は、任意に選択できる。
【００２６】
これら現像処理装置１２０、下層膜形成装置１２１、中間層膜形成装置１２２、レジスト塗布装置１２３では、例えば、スピン塗布法により、予め定められた処理液がウェハＷ上に塗布される。スピン塗布法では、例えば塗布ノズルからウェハＷ上に処理液を吐出すると共に、ウェハＷを回転させて、処理液をウェハＷの表面に拡散させる。
【００２７】
第２のブロックＧ２には、ウェハＷが載置される熱板や冷却板を用いてウェハＷの加熱や冷却といった熱処理を行う処理装置である熱処理装置１３０が上下方向と水平方向に並べて設けられている。これら熱処理装置１３０の数や配置は、任意に選択できる。また、熱処理装置１３０には、それぞれ公知の装置を用いることができる。
【００２８】
第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置１４０、１４１、１４２、１４３、１４４が下から順に設けられ、その上に検査装置１４５、１４６、１４７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１５０、１５１、１５２が下から順に設けられ、その上に検査装置１５３、１５４が設けられている。
【００２９】
ここで、検査装置１４５の構成について説明する。
図５及び図６はそれぞれ、検査装置１４５の構成の概略を示す縦断面図及び横断面図である。
検査装置１４５は、図５及び図６に示すように、ケーシング２００を有している。ケーシング２００内には、ウェハＷが載置される載置台２０１が設けられている。この載置台２０１は、モータ等の回転駆動部２０２によって、回転、停止が自在である。ケーシング２００の底面には、ケーシング２００内の一端側（図６中のＸ方向負方向側）から他端側（図６中のＸ方向正方向側）まで延伸するガイドレール２０３が設けられている。載置台２０１と回転駆動部２０２は、ガイドレール２０３上に設けられ、駆動装置２０４によってガイドレール２０３に沿って移動できる。
【００３０】
ケーシング２００内の他端側（図６のＸ方向正方向側）の側面には、撮像装置２１０が設けられている。撮像装置２１０には、例えば広角型のＣＣＤカメラが用いられている。
【００３１】
ケーシング２００の上部中央付近には、ハーフミラー２１１が設けられている。ハーフミラー２１１は、撮像装置２１０と対向する位置に、鏡面が鉛直下方を向いた状態から撮像装置２１０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。ハーフミラー２１１の上方には、照明装置２１２が設けられている。ハーフミラー２１１と照明装置２１２は、ケーシング２００内部の上面に固定されている。照明装置２１２からの照明は、ハーフミラー２１１を通過して下方に向けて照らされる。したがって、照明装置２１２の下方にある物体によって反射した光は、ハーフミラー２１１でさらに反射して、撮像装置２１０に取り込まれる。すなわち、撮像装置２１０は、照明装置２１２による照射領域にある物体を撮像することができる。
【００３２】
なお、検査装置１４６、１４７、１５３、１５４の構成は、上述の検査装置１４５の構成と同様である。
【００３３】
図２〜図４を用いた第１の基板処理システム１０の説明に戻る。
図２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、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１６０ａを有する、ウェハ搬送装置１６０が複数配置されている。ウェハ搬送装置１６０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内の所望の装置にウェハＷを搬送できる。
【００３４】
また、ウェハ搬送領域Ｄには、図４に示すように、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１７０が設けられている。
【００３５】
シャトル搬送装置１７０は、例えば図４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１７０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１４２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置１５２との間でウェハＷを搬送できる。
【００３６】
図２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１８０が設けられている。ウェハ搬送装置１８０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１８０ａを有している。ウェハ搬送装置１８０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。
【００３７】
インターフェイスステーション１０３には、ウェハ搬送装置１９０と受け渡し装置１９１が設けられている。ウェハ搬送装置１９０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１９０ａを有している。ウェハ搬送装置１９０は、例えば搬送アーム１９０ａ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１９１及び露光装置１０２との間でウェハＷを搬送できる。
【００３８】
また、第１の基板処理システム１０には、搬送・プロセス制御部２５０と、撮像制御部２５１とが設けられている。
搬送・プロセス制御部２５０（以下、「主制御部２５０」ということがある。）は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。このプログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置等の駆動系の動作を制御して、ウェハＷに対して各種処理を行うための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に記録されていたものであって、当該記憶媒体から主制御部２５０にインストールされたものであってもよい。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。
撮像制御部２５１は、主制御部２５０と同様、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。このプログラム格納部には、各検査装置の撮像装置や駆動系の動作を制御して、検査装置に関する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に記録されていたものであって、当該記憶媒体から撮像制御部２５１にインストールされたものであってもよい。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。
【００３９】
図１を用いた基板検査システム１の説明に戻る。
基板検査システム１が有する第２の基板処理システム２０の構成は、上述の第１の基板処理システム１０の構成と同様である。
【００４０】
基板検査システム１は、さらに制御装置としての全体制御部３０を有する。
全体制御部３０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。このプログラム格納部には、後述の相関モデルを作成するためのプログラムや後述のオフセット量を算出するためのプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から全体制御部３０にインストールされたものであってもよい。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。
なお、全体制御部３０は、ウェハＷを撮像装置２１０で撮像した結果から取得されるウェハＷの撮像画像が蓄積されるデータ格納部３０１を有する。データ格納部３０１は、コンピュータで読み取り可能な記憶装置で構成される。
【００４１】
以上の基板検査システム１において、基板処理システム１０、２０は、ウェハＷ上にレジストパターンを形成する処理を行うと共に、処理中に形成された下層膜等の各膜の厚さや、形成されたレジストパターンの線幅等といった、膜の特徴量を推定し、取得する。また、基板処理システム１０、２０では、上記膜の特徴量は、当該膜が形成されたウェハＷを当該膜に対応する撮像装置で撮像した結果から取得される、ウェハＷの撮像画像の画素値と、相関モデルと、に基づいて算出される。相関モデルは、膜の特徴量と当該膜が形成されたウェハＷの撮像画像における画素値との対応関係を示すモデルであり、より具体的には、例えば、膜の特徴量を、ウェハＷの撮像画像の画素値を変数とするｎ（ｎは１以上の整数）次関数で表したものである。この、「検量線」とも称される相関モデルは、レジストパターンを形成する処理が行われる前に予め作成される。また、相関モデルは、膜の特徴量の種類毎に予め作成され、具体的には、例えば、下層膜の厚さ、中間層膜の厚さ、レジスト膜の厚さ及びレジストパターンの線幅それぞれについて予め作成される。
【００４２】
従来であれば、第１の基板処理システム１０と、第２の基板処理システム２０とで、各相関モデルが個別に作成される。しかし、個別に作成するのは手間がかかる。この点に関し、本発明者らが鋭意検討したところ、基板処理システム間で、ウェハＷの撮像画像の画素値の変化に対する膜の特徴量の変化は同様な傾向を示すことが分かった。具体的には、相関モデルとして、膜の特徴量を、ウェハＷの撮像画像の画素値を変数とするｎ（ｎは１以上の整数）次関数で表したモデルを利用する場合、基板処理システム間で異なるのは、上記ｎ次関数の定数項の部分すなわち切片の部分であることが分かった。
そこで、基板検査システム１では、各相関モデルを、第１の基板処理システム１０で取得されたウェハＷの撮像画像に基づいて全体制御部３０で予め作成する。そして、作成された各相関モデルを、第１の基板処理システム１０及び第２の基板処理システム２０の両方で、膜の特徴量の推定に用いる。ただし、第１の基板処理システム１０と第２の基板処理システム２０とでは、膜の推定特徴量の利用態様が異なる。具体的には、例えば、第１の基板処理システム１０では、相関モデルを用いた推定開始直後から、膜の推定特徴量に基づいて、各種処理の処理条件の補正等が行われる。それに対し、第２の基板処理システム２０については、例えば、相関モデルを用いた膜の特徴量の推定の開始後、予め定められたタイミングで、後述のオフセット量が算出される。そして、第２の基板処理システム２０では、膜の推定特徴量を上記オフセット量で補正し、補正された膜の推定特徴量に基づいて、各種処理の処理条件の補正等が行われる。
以下、具体的に説明する。
【００４３】
図７は、基板検査システム１における処理の流れとデータの流れの一例を説明するための図である。図８は、相関モデルの作成時等に作成されるウェハＷの撮像画像の一例を示す図である。
【００４４】
（１．相関モデル作成工程）
図７に示すように、基板検査システム１では、各基板処理システム１０、２０においてレジストパターンの形成処理を量産的に行う前に、第１の基板処理システム１０の撮像装置２１０での撮像結果に基づいて、膜の特徴量の種類毎に、相関モデルが予め作成される（ステップＳ１）。
【００４５】
（１．１．初期状態撮像工程）
相関モデル作成工程では、まず、第１の基板処理システム１０において、下層膜等の各種膜を形成する前の、すなわち、初期状態の、相関モデル作成用のウェハＷ（以下、「モデル作成用ウェハＷ」という。）の撮像が行われる。
具体的には、例えば、主制御部２５０の制御の下、カセット載置台１１０に載置されたカセットＣに収容されたモデル作成用ウェハＷが取り出され、検査装置１４５に搬送される。次いで、撮像制御部２５１の制御の下、モデル作成用ウェハＷの表面が検査装置１４５の撮像装置２１０により撮像される。そして、撮像制御部２５１により、撮像装置２１０での撮像結果に基づいて、初期状態のモデル作成用ウェハＷの撮像画像が取得される。たとえば、撮像装置２１０での撮像結果におけるモデル作成用ウェハＷが、４３７個の領域に区画され、各領域において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれの画素値の平均値が算出される。そして、領域（ピクセル）それぞれについて、当該領域の座標と、上記画素値の平均値すなわちＲＧＢデータの平均値とを対応付けたテーブルが作成される。また、該テーブルが検査装置１４５における光学系等に合わせて較正される。較正されたテーブルに基づいて、図８に示すような画像Ｉｍを、初期状態のモデル作成用ウェハＷの撮像画像（以下、「初期状態撮像画像」という。）として取得することができる。以下では、特に明記しない限り、撮像装置２１０での撮像結果から上述のようにして取得される図８に示すような画像を「撮像画像」という。
初期状態撮像画像、具体的には、当該撮像画像を生成するための上述のテーブル（以下、「撮像画像生成テーブル」という。）は、撮像制御部２５１から、全体制御部３０へ送られ、データ格納部３０１に記憶される。
なお、モデル作成用ウェハＷは、例えば、半導体デバイスの量産処理時すなわちレジストパターンを量産的に形成する時に用いられる生産ウェハであり、ウェハ表面にパターンが形成されている。
【００４６】
（１．２．下層膜形成工程）
初期状態撮像工程後、第１の基板処理システム１０において、モデル作成用ウェハＷ上に下層膜が形成される。具体的には、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷが、下層膜形成装置１２１に搬送され、予め定められた塗布処理条件で、モデル作成用ウェハＷ上に下層膜が形成される。
【００４７】
（１．３．下層膜ベーク工程）
その後、モデル作成用ウェハＷに対し、下層膜の加熱処理すなわち下層膜ベーク処理が行われる。具体的には、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷが、下層膜ベーク処理用の熱処理装置１３０に搬送され、予め定められた熱処理条件で、下層膜ベーク処理が行われる。
【００４８】
（１．４．下層膜形成後撮像工程）
続いて、下層膜が形成されたモデル作成用ウェハＷの撮像が行われる。
具体的には、例えば、主制御部２５０の制御の下、検査装置１５３へ搬送される。次いで、撮像制御部２５１の制御の下、モデル作成用ウェハＷの表面が検査装置１５３の撮像装置２１０により撮像される。そして、撮像制御部２５１により、初期状態撮像工程と同様にして、撮像装置２１０での撮像結果に基づいて、下層膜形成後のモデル作成用ウェハＷの撮像画像（以下、「下層膜形成後撮像画像」という。）が取得され、具体的には、撮像画像生成テーブルが取得される。
取得された撮像画像（具体的には、撮像画像生成テーブル）は、撮像制御部２５１から、全体制御部３０へ送られ、データ格納部３０１に記憶される。
【００４９】
（１．５．下層膜の膜厚実測工程）
下層膜形成後撮像工程に続いて、モデル作成用ウェハＷに形成された下層膜の厚さが、第１の基板処理システム１０の外部に設けられた、計測器としての膜厚測定手段（図示せず）によって測定される。
具体的には、例えば、まず、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷがカセット載置台１１０に載置されたカセットＣに戻される。次いで、当該カセットが膜厚測定手段の下へ移動されモデル作成用ウェハＷが取り出され、膜厚測定手段において下層膜の膜厚が測定される。例えば、モデル作成用ウェハＷが撮像画像の区画領域数と同じ４３７個の領域に区画され、各領域において、当該領域上の下層膜の膜厚が測定される。
測定結果は、全体制御部３０へ入力される。なお、膜厚測定手段としては、例えば、反射分光方式等を利用した膜厚計が用いられる。
【００５０】
（１．６．下層膜の厚さの相関モデル作成工程）
膜厚実測工程後、モデル作成用ウェハＷに形成された下層膜の厚さの、膜厚測定手段による測定結果と、下層膜形成後のモデル作成用ウェハＷの撮像画像とに、基づいて、下層膜の厚さの相関モデルが作成される。
具体的には、全体制御部３０において、当該モデル作成用ウェハＷの上述の４３７個の領域それぞれの、膜厚測定手段による測定結果と、下層膜形成後撮像画像における画素値とから、下層膜の膜厚と当該下層膜が形成されたウェハＷの撮像画像における画素値との対応関係を示す、下層膜の膜厚の相関モデルが作成される。
なお、下層膜の膜厚の相関モデルの作成に際し、初期状態撮像画像の影響が除去されるように、初期状態撮像画像における画素値に基づいて下層膜形成後撮像画像における画素値を補正するようにしてもよい。
【００５１】
（１．７．中間層膜形成工程）
また、膜厚実測工程後、第１の基板処理システム１０において、モデル作成用ウェハＷの下層膜上に中間層膜が形成される。
具体的には、モデル作成用ウェハＷが収容されたカセットＣが第１の基板処理システム１０に戻され、主制御部２５０の下、モデル作成用ウェハＷが、当該カセットＣから取り出され、中間層膜形成装置１２２に搬送され、予め定められた塗布処理条件で、モデル作成用ウェハＷの下層膜上に中間層膜が形成される。
【００５２】
（１．８．中間層膜ベーク工程）
その後、モデル作成用ウェハＷに対し、中間層膜の加熱処理すなわち中間層膜ベーク処理が行われる。具体的には、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷが、中間層膜ベーク処理用の熱処理装置１３０に搬送され、予め定められた熱処理条件で、中間層膜ベーク処理が行われる。
【００５３】
（１．９．中間層膜形成後撮像工程）
続いて、中間層膜が形成されたモデル作成用ウェハＷの撮像が行われる。
具体的には、例えば、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷが、検査装置１４６へ搬送される。次いで、撮像制御部２５１の制御の下、モデル作成用ウェハＷの表面が検査装置１４６の撮像装置２１０により撮像される。そして、撮像制御部２５１により、初期状態撮像工程と同様にして、撮像装置２１０での撮像結果に基づいて、中間層膜形成後のモデル作成用ウェハＷの撮像画像（以下、「中間層膜形成後撮像画像」という。）が取得され、具体的には、撮像画像生成テーブルが取得される。
取得された撮像画像（具体的には、撮像画像生成テーブル）は、撮像制御部２５１から、全体制御部３０へ送られ、データ格納部３０１に記憶される。
【００５４】
（１．１０．中間層膜の膜厚実測工程）
中間層膜形成後撮像工程に続いて、モデル作成用ウェハＷに形成された中間層膜の厚さが、下層膜の膜厚実測工程と同様に、第１の基板処理システム１０の外部に設けられた膜厚測定手段（図示せず）によって測定される。なお、中間層膜の厚さを、ここでの膜厚測定手段での測定結果と、下層膜の厚さの測定結果とから算出してもよい。
中間層膜の厚さの測定結果は、全体制御部３０へ入力される。
【００５５】
（１．１１．中間層膜の厚さの相関モデル作成工程）
上記膜厚実測工程後、下層膜の厚さの相関モデル作成工程と同様に、モデル作成用ウェハＷに形成された中間層膜の厚さの、膜厚測定手段による測定結果と、中間層膜形成後のモデル作成用ウェハＷの撮像画像とに、基づいて、中間層膜の厚さの相関モデルが作成される。
【００５６】
（１．１２．レジスト膜形成工程）
また、中間層膜の膜厚実測工程後、第１の基板処理システム１０において、モデル作成用ウェハＷの中間層膜上にレジスト膜が形成される。
具体的には、モデル作成用ウェハＷが収容されたカセットＣが第１の基板処理システム１０に戻され、主制御部２５０の下、モデル作成用ウェハＷが、当該カセットＣから取り出され、レジスト塗布装置１２３に搬送され、予め定められた塗布処理条件で、モデル作成用ウェハＷの中間層膜上にレジスト膜が形成される。
【００５７】
（１．１３．ＰＡＢ工程）
その後、モデル作成用ウェハＷに対し、レジスト膜の露光前加熱処理すなわちプリベーク（ＰＡＢ：Pre-Applied Bake）処理が行われる。具体的には、主制御部２５０の下、モデル作成用ウェハＷが、ＰＡＢ処理用の熱処理装置１３０に搬送され、予め定められた熱処理条件で、ＰＡＢ処理が行われる。
【００５８】
（１．１４．レジスト膜形成後撮像工程）
続いて、レジスト膜が形成されたモデル作成用ウェハＷの撮像が行われる。
具体的には、例えば、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷが、検査装置１５３へ搬送される。次いで、撮像制御部２５１の制御の下、モデル作成用ウェハＷの表面が検査装置１５３の撮像装置２１０により撮像される。そして、撮像制御部２５１により、初期状態撮像工程と同様にして、撮像装置２１０での撮像結果に基づいて、レジスト膜形成後のモデル作成用ウェハＷの撮像画像（以下、「レジスト膜形成後撮像画像」という。）が取得され、具体的には、撮像画像生成テーブルが取得される。
取得された撮像画像（具体的には、撮像画像生成テーブル）は、撮像制御部２５１から、全体制御部３０へ送られ、データ格納部３０１に記憶される。
【００５９】
（１．１５．レジスト膜の膜厚実測工程）
レジスト膜形成後撮像工程に続いて、モデル作成用ウェハＷに形成されたレジスト膜の厚さが、下層膜の膜厚実測工程と同様に、第１の基板処理システム１０の外部に設けられた膜厚測定手段（図示せず）によって測定される。なお、レジスト膜の厚さを、ここでの膜厚測定手段での測定結果と、下層膜の厚さの測定結果と、中間層膜の厚さの測定結果とから算出してもよい。
レジスト膜の厚さの測定結果は、全体制御部３０へ入力される。
【００６０】
（１．１６．レジスト膜の厚さの相関モデル作成工程）
上記膜厚実測工程後、下層膜の厚さの相関モデル作成工程と同様に、モデル作成用ウェハＷに形成されたレジスト膜の厚さの、膜厚測定手段による測定結果と、レジスト膜形成後のモデル作成用ウェハＷの撮像画像とに、基づいて、レジスト膜の厚さの相関モデルが作成される。
【００６１】
（１．１７．露光工程）
また、レジスト膜の膜厚実測工程後、第１の基板処理システム１０において、モデル作成用ウェハＷに対する露光処理が行われる。
具体的には、モデル作成用ウェハＷが収容されたカセットＣが第１の基板処理システム１０に戻され、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷが、当該カセットＣから取り出され、露光装置１０２に搬送され、当該ウェハＷに対し、予め定められた露光条件で露光処理が行われ、レジスト膜が予め定められたパターンに露光される。
【００６２】
（１．１８．ＰＥＢ工程）
その後、モデル作成用ウェハＷに対し、レジスト膜の露光後加熱処理すなわちポストベーク（ＰＥＢ：Post-Exposure Bake）処理が行われる。具体的には、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷが、ＰＥＢ処理用の熱処理装置１３０に搬送され、予め定められた熱処理条件で、ＰＥＢ処理が行わる。
【００６３】
（１．１９．現像工程）
次に、モデル作成用ウェハＷに対し、現像処理が行われる。具体的には、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハが、現像処理装置１２０に搬送され、予め定められた処理条件で、現像処理が行われ、当該ウェハＷ上にレジストパターンが形成される。
【００６４】
（１．２０．パターン形成後撮像工程）
次いで、レジスト膜が形成されたモデル作成用ウェハＷの撮像が行われる。
具体的には、例えば、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷが、検査装置１４７へ搬送される。次いで、撮像制御部２５１の制御の下、モデル作成用ウェハＷの表面が検査装置１４７の撮像装置２１０により撮像される。そして、撮像制御部２５１により、初期状態撮像工程と同様にして、撮像装置２１０での撮像結果に基づいて、レジストパターン形成後のモデル作成用ウェハＷの撮像画像（以下、「パターン形成後撮像画像」という。）が取得され、具体的には、撮像画像生成テーブルが取得される。
取得された撮像画像（具体的には、撮像画像生成テーブル）は、撮像制御部２５１から、全体制御部３０へ送られ、データ格納部３０１に記憶される。
【００６５】
（１．２１．レジストパターンの線幅実測工程）
パターン形成後撮像工程に続いて、モデル作成用ウェハＷに形成されたレジストパターンの線幅が、第１の基板処理システム１０の外部に設けられた線幅測定手段（図示せず）によって測定される。
具体的には、例えば、まず、主制御部２５０の制御の下、モデル作成用ウェハＷがカセット載置台１１０に載置されたカセットＣに戻される。次いで、当該カセットが線幅測定手段の下へ移動されモデル作成用ウェハＷが取り出され、線幅測定手段においてレジストパターンの線幅が測定される。例えば、モデル作成用ウェハＷが撮像画像の区画領域数と同じ４３７個の領域に区画され、各領域において、当該領域上のレジストパターンの線幅が測定される。
測定結果は、全体制御部３０へ入力される。なお、線幅測定手段としては、例えばＳＥＭ（ＳＥＭ：Scanning Electron
Microscope）が用いられる。
【００６６】
（１．２２．レジストパターンの線幅の相関モデル作成工程）
上記線幅実測工程後、下層膜の厚さの相関モデル作成工程と同様に、モデル作成用ウェハＷに形成されたレジストパターンの線幅の、線幅測定手段による測定結果と、レジストパターン形成後のモデル作成用ウェハＷの撮像画像とに、基づいて、レジストパターンの相関モデルが作成される。
【００６７】
なお、ステップＳ１の相関モデル作成工程で上述のようにして作成された各種相関モデルは、第１の基板処理システム１０及び第２の基板処理システム２０へ送られる。
【００６８】
（２．量産及び推定特徴量の算出工程）
ステップＳ１の相関モデル作成工程において、事前の相関モデルの作成が完了すると、第１の基板処理システム１０では、レジストパターンの形成処理が量産的に行われると共に、作成された相関モデルに基づく各膜の推定特徴量の算出が行われる（ステップＳ２）。
【００６９】
（２．１．レジストパターン量産形成工程）
ステップＳ２の工程では、具体的には、レジストパターンの形成処理として、上述の１．２．下層膜形成工程、１．３．下層膜ベーク工程、１．７．中間層膜形成工程、１．８．中間層膜ベーク工程、１．１２．レジスト膜形成工程、１．１３．ＰＡＢ工程、１．１７．露光工程、１．１８．ＰＥＢ工程及び１．１９．現像工程と同様な処理が、ウェハＷに対し行われる。これにより、ウェハＷ上に、下層膜、中間層膜、レジスト膜が積層された後、レジストパターンが形成される。量産時には、多数のウェハＷに対し、ウェハＷ毎に、上述のレジストパターンの形成処理が行われる。
【００７０】
（２．２．推定特徴量算出工程）
また、ステップＳ２の工程では、レジストパターンの形成処理の際に、上述の１．１．初期状態撮像工程、１．４．下層膜形成後撮像工程、１．９．中間層膜形成後撮像工程、１．１４．レジスト膜形成後撮像工程及び１．２０．パターン形成後撮像工程と同様な処理も、各ウェハＷに対し行われる。これにより、量産時において、初期状態撮像画像、下層膜形成後撮像画像、中間層膜形成後撮像画像、レジスト膜形成後撮像画像及びパターン形成後撮像画像がウェハＷ毎に取得される。そして、ウェハＷそれぞれについて、第１の基板処理システム１０の撮像制御部２５１により、量産時における、下層膜形成後撮像画像と、ステップＳ１で取得された下層膜の厚さの相関モデルとに基づいて、下層膜の厚さの推定値が算出される。具体的には、ウェハＷそれぞれについて、量産時における下層膜形成後撮像画像の各区画領域の画素値と上記相関モデルとに基づいて、当該ウェハＷの区画領域毎に、下層膜の厚さの推定値、言い換えると、下層膜の推定特徴量が算出される。同様にして、ステップＳ２の工程では、量産時に用いられたウェハＷそれぞれについて、他の推定特徴量、具体的には、中間層膜の厚さの推定値や、レジスト膜の厚さの推定値、レジストパターンの線幅の推定値も算出される。
また、ウェハＷそれぞれについて算出された各膜の推定特徴量は、撮像制御部２５１の記憶部（図示せず）に記憶される。
なお、量産時に用いられるウェハＷは、上述のように、当該ウェハＷについて特徴量が算出され取得されるため、特徴量取得対象ウェハＷということができる。
【００７１】
（３．処理条件補正工程）
第１の基板処理システム１０では、ステップＳ２の工程開始後、予め定められたタイミングで、算出された各膜の推定特徴量に基づいて、当該基板処理システム１０における、ウェハＷに対する処理の処理条件が、主制御部２５０により補正される（ステップＳ３）。上記予め定められたタイミングとは、メンテナンス時や、ステップＳ２の工程開始後予め定められた時間を超えた時である。
この工程では、例えば、ウェハＷ内の特定の区画領域について、量産期間中の下層膜の膜厚推定値の統計値（例えば平均値等）が算出され、その算出結果に基づいて、下層膜の形成処理の処理条件（例えば、下層膜形成工程でのウェハ回転数や下層膜ベーク工程でのウェハ温度）が補正される。
【００７２】
第１の基板処理システム１０では、上述のステップＳ２及びステップＳ３が繰り返し行われる。
【００７３】
（４．量産及び推定特徴量の算出工程）
第１の基板処理システム１０と同様、第２の基板処理システム２０では、ステップＳ１の相関モデル作成工程後、レジストパターンの形成処理が量産的に行われると共に、相関モデルに基づく各膜の推定特徴量の算出が行われる（ステップＳ４）。具体的には、第２の基板処理システム２０において、上述の２．１．レジストパターン量産形成工程、２．２．推定特徴量算出工程と同様な処理が行われ、また、各膜の推定特徴量の算出には、第１の基板処理システム１０で用いられたものと同じ相関モデルが用いられる。
ただし、第２の基板処理システム２０では、算出された各膜の推定特徴量はそのままの状態では第２の基板処理システム２０におけるウェハＷに対する処理の処理条件の補正には用いられない。
また、第２の基板処理システム２０において、ウェハＷそれぞれについて算出された各膜の推定特徴量は、当該システム２０の撮像制御部２５１の記憶部（図示せず）に記憶されるだけでなく、全体制御部３０に送られる。
【００７４】
（５．オフセット量算出工程）
第２の基板処理システム２０では、ステップＳ４の開始後、予め定められたタイミングで、膜の特徴量の種類毎に、推定特徴量のオフセット量が算出される。上記予め定められたタイミングとは、メンテナンス時や、ステップＳ２の工程開始後予め定められた時間を超えた時である。
【００７５】
（５．１．下層膜形成工程）
オフセット量算出工程では、まず、例えば、第２の基板処理システム２０において、オフセット量算出用のウェハＷ（以下、「オフセット用ウェハＷ」という。）上に下層膜が形成される。具体的には、主制御部２５０の制御の下、カセット載置台１１０に載置されたカセットＣに収容されたオフセット用ウェハＷが取り出され、下層膜形成装置１２１に搬送される。そして、推定特徴量が算出されている下層膜を形成したときの処理と同じ塗布処理条件で、オフセット用ウェハＷ上に下層膜が形成される。
なお、オフセット用ウェハＷは例えばベアウェハである。
【００７６】
（５．２．下層膜ベーク工程）
その後、オフセット用ウェハＷに対し、第２の基板処理システム２０において、下層膜ベーク処理が行われる。具体的には、主制御部２５０の制御の下、オフセット用ウェハＷが、下層膜ベーク処理用の熱処理装置１３０に搬送され、推定特徴量が算出されている下層膜を形成したときの処理と同じ熱処理条件で、下層膜ベーク処理が行われる。
【００７７】
（５．３．下層膜の膜厚実測工程）
下層膜ベーク工程に続いて、オフセット用ウェハＷに形成された下層膜の厚さが、第２の基板処理システム２０の外部に設けられた、計測器としての膜厚測定手段（図示せず）によって測定される。具体的には、例えば、前述の１．５．下層膜の膜厚実測工程と同様の処理が行われ、オフセット用ウェハＷが撮像画像の区画領域数と同じ４３７個の領域に区画され、各領域において、当該領域上の下層膜の膜厚が測定される。測定結果は、全体制御部３０へ入力される。
【００７８】
（５．４．下層膜の推定特徴量のオフセット量算出工程）
膜厚実測工程後、下層膜の推定特徴量のオフセット量が算出される。具体的には、まず、ステップＳ４において複数枚のウェハＷそれぞれについて算出された下層膜の推定特徴量の統計値が、全体制御部３０により算出される。上記統計値とは例えば平均値である。そして、下層膜の推定特徴量の統計値すなわち下層膜の厚さの推定値の統計値（例えば８０ｎｍ）と、膜厚測定手段によって測定された下層膜の厚さ（例えば１００ｎｍ）とから、下層膜の推定特徴量のオフセット量（＋２０ｎｍ）が、全体制御部３０により、算出される。より具体的には、例えば、下層膜の推定特徴量の面内平均値の全体平均と、膜厚測定手段によって測定された下層膜の厚さという特徴量の面内平均とから、下層膜の推定特徴量のオフセット量が算出される。
【００７９】
（５．５．中間層膜形成工程）
また、第２の基板処理システム２０において、オフセット用ウェハＷの下層膜上ではなく、当該ウェハＷ上に直接、中間層膜が形成される。具体的には、主制御部２５０の制御の下、カセット載置台１１０に載置されたカセットＣに収容されたオフセット用ウェハＷが取り出され、中間層膜形成装置１２２に搬送される。そして、推定特徴量が算出されている中間層膜を形成したときの処理と同じ塗布処理条件で、オフセット用ウェハＷ上に中間層膜が形成される。
【００８０】
（５．６．中間層膜ベーク工程）
その後、オフセット用ウェハＷに対し、第２の基板処理システム２０において、中間層膜ベーク処理が行われる。具体的には、主制御部２５０の制御の下、オフセット用ウェハＷが、中間層膜ベーク処理用の熱処理装置１３０に搬送され、推定特徴量が算出されている中間層膜を形成したときの処理と同じ熱処理条件で、中間層膜ベーク処理が行われる。
【００８１】
（５．６．中間層膜の膜厚実測工程）
中間層膜ベーク工程に続いて、オフセット用ウェハＷに形成された中間層膜の厚さが、第２の基板処理システム２０の外部に設けられた、計測器としての膜厚測定手段（図示せず）によって測定される。具体的には、例えば、前述の１．１０．中間層膜の膜厚実測工程と同様の処理が行われる。測定結果は、全体制御部３０へ入力される。
【００８２】
（５．７．中間層膜の推定特徴量のオフセット量算出工程）
中間層膜の膜厚実測工程後、全体制御部３０により、中間層膜の推定特徴量のオフセット量が算出される。具体的には、５．４．下層膜のオフセット量算出工程と同様の処理が行われる。
【００８３】
（５．８．レジスト膜形成工程）
さらに、第２の基板処理システム２０において、中間層膜と同様、オフセット用ウェハＷ上に直接、レジスト膜が形成される。具体的には、主制御部２５０の制御の下、カセット載置台１１０に載置されたカセットＣに収容されたオフセット用ウェハＷが取り出され、中間層膜形成装置１２２に搬送される。そして、推定特徴量が算出されているレジスト膜を形成したときの処理と同じ塗布処理条件で、オフセット用ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。
【００８４】
（５．９．レジスト膜ベーク工程）
その後、オフセット用ウェハＷに対し、第２の基板処理システム２０において、ＰＡＢ処理が行われる。具体的には、主制御部２５０の制御の下、オフセット用ウェハＷが、ＰＡＢ処理用の熱処理装置１３０に搬送され、推定特徴量が算出されているレジスト膜を形成したときの処理と同じ熱処理条件で、ＰＡＢ処理が行われる。
【００８５】
（５．１０．レジスト膜の膜厚実測工程）
レジスト膜ベーク工程に続いて、オフセット用ウェハＷに形成されたレジスト膜の厚さが、第２の基板処理システム２０の外部に設けられた、計測器としての膜厚測定手段（図示せず）によって測定される。具体的には、例えば、前述の１．１６．レジスト膜の膜厚実測工程と同様の処理が行われる。測定結果は、全体制御部３０へ入力される。
【００８６】
（５．１１．レジスト膜の推定特徴量のオフセット量算出工程）
レジスト膜の膜厚実測工程後、全体制御部３０により、レジスト膜の推定特徴量のオフセット量が算出される。具体的には、５．４．下層膜のオフセット量算出工程と同様の処理が行われる。
【００８７】
（５．１２．レジストパターンの線幅実測工程）
さらにまた、レジストパターンの推定特徴量が算出されたウェハＷに形成されたレジストパターンの線幅が、第２の基板処理システム２０の外部に設けられたＳＥＭ等の線幅測定手段（図示せず）によって測定される。
具体的には、例えば、ステップＳ４の量産中に、レジストパターンの形成後にカセットＣ内に戻されたウェハＷが取り出され、線幅測定手段に搬入され、当該ウェハＷのレジストパターンの線幅が測定される。例えば、ウェハＷが撮像画像の区画領域数と同じ４３７個の領域に区画され、各領域において、当該領域上のレジストパターンの線幅が測定される。
測定結果は、全体制御部３０へ入力される。
【００８８】
（５．１３．レジストパターンの線幅のオフセット量算出工程）
線幅実測工程後、全体制御部３０により、レジストパターンの推定特徴量のオフセット量が算出される。具体的には、レジストパターンの線幅の測定結果に基づいて、５．４．下層膜のオフセット量算出工程と同様の処理が行われる。
なお、第２の基板処理システム２０には、処理装置の種類毎に、複数台設けられている。上述のように各種特徴量のオフセット量を算出する場合、特徴量が実測されるウェハＷに対し処理を行った処理装置と、オフセット量の算出に用いられる推定特徴量が取得されたウェハＷに対し処理を行った処理装置と、を共通にすることが好ましい。
【００８９】
なお、ステップＳ５のオフセット量算出工程で上述のようにして作成された各種オフセット量は、第２の基板処理システム２０へ送られる。
【００９０】
（６．推定特徴量の補正工程）
ステップＳ５のオフセット量算出工程後、第２の基板処理システム２０では、撮像制御部２５１により、算出された各膜の推定特徴量が、オフセット量に基づいて補正される（ステップＳ６）。具体的には、例えば、ステップＳ４において、膜の特徴量の種類毎に、ウェハＷそれぞれについて算出され撮像制御部２５１の記憶部に記憶された膜の推定特徴量に、当該推定特徴量についてのオフセット量が加算され、補正後の膜の推定特徴量とされ、上記記憶部に記憶される。また、補正後の膜の推定特徴量は、全体制御部３０に送るようにしてもよい。
【００９１】
（７．処理条件補正工程）
第２の基板処理システム２０では、ステップＳ６の推定特徴量の補正工程後、補正された各膜の推定特徴量に基づいて、当該基板処理システム２０における、ウェハＷに対する処理の処理条件が、主制御部２５０により補正される（ステップＳ７）。具体的には、補正された各膜の推定特徴量に基づいて、ステップＳ３と同様な補正が行われる。
【００９２】
第２の基板処理システム２０については、上述のステップＳ４〜ステップＳ７が繰り返し行われ、ただし、２回目以降のステップＳ４の推定特徴量の算出には、過去のステップＳ５で算出したオフセット量を用いてもよい。
【００９３】
以上のように、本実施形態にかかる基板検査方法は、モデル作成用ウェハＷに形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、モデル作成用ウェハＷを第１の基板処理システム１０の撮像装置２１０で撮像して生成されたモデル形成用撮像画像と、に基づいて、ウェハＷの撮像画像における画素値と当該ウェハＷに形成された膜の特徴量との関係を示す相関モデルを作成する工程と、特徴量取得対象のウェハを第２の基板処理システム２０の撮像装置２１０で撮像して撮像画像を生成し、当該撮像画像と上記特徴量モデルとに基づいて、特徴量取得対象のウェハＷに形成された膜の推定特徴量を算出する工程と、複数枚の特徴量取得対象のウェハＷについて算出された推定特徴量の統計値を算出する工程と、推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が第２の基板処理システム２０でオフセット用ウェハＷに対し行われ形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、上記推定特徴量の統計値とから、推定特徴量のオフセット量を算出する工程と、を含む。つまり、第２の基板処理システム２０では、第１の基板処理システム１０の撮像装置２１０によるモデル作成用ウェハＷの撮像結果に基づいて作成された相関モデルを用いて、特徴量取得対象のウェハＷに形成された膜の特徴量を算出している。そのため、第２の基板処理システム２０の撮像装置２１０によるモデル作成用ウェハＷの撮像結果に基づく相関モデルの作成が不要である。したがって、簡単に特徴量を算出することができる。また、本実施形態では、上述のように、第２の基板処理システム２０において上相関モデルを用いて算出された推定特徴量について、オフセット量が算出される。そのため、当該オフセット量を用いて推定特徴量を補正することができ、正確な特徴量を取得することができる。
【００９４】
以上では、各膜の推定特徴量のオフセット量を算出するために当該推定特徴量の統計値を算出する際に、算出された推定特徴量の値によらず、統計値の算出に用いていた。これに代えて、算出された推定特徴量について、予め定められた範囲外のものを除外して上記統計値を算出してもよい。予め定められた範囲とは、例えば、算出された推定特徴量の上位５％と下位５％を除いた範囲である。
【００９５】
なお、第２の基板処理システム２０では、量産時において、検査装置１４５、１４６、１４７、１５３、１５４を用いて、撮像制御部２５１により、ウェハＷの欠陥の有無を判定する欠陥検査を行うことができる。例えば、検査装置１４７の撮像装置２１０の撮像結果から取得されるパターン形成後撮像画像に基づいて、該当するウェハＷ内の欠陥の有無を判定することができる。そして、上記推定特徴量の統計値を算出する際に、欠陥検査において欠陥が検出されたウェハＷについての推定特徴量を除外するようにしてもよい。これにより、元々異常があるウェハＷや処理中に異常が発生したウェハＷの影響を防ぐことができるため、適切なオフセット量を算出することができ、第２の基板処理システム２０における処理条件を適切に補正することができる。
【００９６】
また、上記推定特徴量の統計値を算出する際に、量産時の初期状態撮像画像における画素値が予め定められた範囲外となるウェハＷについての推定特徴量を除外するようにしてもよい。上記予め定められた範囲とは、例えば、相関モデル作成時に取得された初期状態撮像画像の画素値の面内平均の±３０％の範囲内である。これにより、元々異常があるウェハＷの影響を防ぐことができるため、適切なオフセット量を算出することができ、第２の基板処理システム２０における処理条件を適切に補正することができる。
【００９７】
さらに、ステップＳ５において算出されたオフセット量が、予め定められた範囲外である場合に報知するようにしてもよい。上記予め定められた範囲とは、例えば、オフセット量の絶対値が目標の特徴量以下となる範囲である。このような報知を行うことにより、オフセット量が異常であることをユーザに認識させることができる。また、ステップＳ５において算出されたオフセット量が、予め定められた範囲外である場合に、当該オフセット量をステップＳ６の推定特徴量の補正等に適用しないようにするとよい。これにより、第２の基板処理システム２０での処理条件の補正等を適切に行うことができる。
【００９８】
なお、全体制御部３０で行われる処理は、基板処理システム１０、２０の撮像制御部２５１で行ってもよく、また、基板処理システム１０、２０の撮像制御部２５１で行われる処理は、全体制御部３０で行ってもよい。
【００９９】
以上の例では、推定特徴量の補正の際に、当該推定特徴量についてのオフセット量を加算していたが、この加算の際、当該オフセット量に、１以下の予め定められた割合を乗じた上で、加算するようにしてもよい。これにより、補正前後で大きく推定特徴量が変化するのを防ぐことができる。
【０１００】
なお、以上では、推定特徴量のオフセット量の算出、算出されたオフセット量に基づく推定特徴量の補正等を、第２の基板処理システム２０についてのみ行っていたが、第１の基板処理システム１０についても行うようにしてもよい。
【０１０１】
また、以上の例では、生産ウェハ自身を測定して相関モデルを作成していた。膜厚の相関モデルの場合、生産ウェハに代えて、生産時と同一条件で塗布・ベーク処理したベアウェハの膜厚を用いて作成するようにしてもよい。
【０１０２】
なお、線幅については、生産ウェハの次工程（エッチングなど）の後で測定した測定値を用いて相関モデルを作成し、当該相関モデルに基づいて次工程後の線幅を推定するようにしてもよい。
【０１０３】
さらに、以上の例では、オフセット用ウェハＷとして、ベアウェハを用いていたが、生産ウェハＷを用いるようにしてもよい。
【０１０４】
以上の例では、膜の特徴量と関係がある画素値として撮像画像のＲＧＢデータを用いるものとしていたが、上記画素値はＲ、Ｇ、Ｂ全てについてのものであってもよいし、いずれか１色または２色のものであってもよい。また、上記画素値は、Ｒ、Ｇ、Ｂ以外の色のものであってもよい。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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）基板を検査する基板検査方法であって、
モデル形成用基板に形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記モデル形成用基板を第１の基板処理システムの撮像装置で撮像して生成されたモデル形成用撮像画像と、に基づいて、基板の撮像画像における画素値と当該基板に形成された膜の特徴量との関係を示す相関モデルを作成する工程と、
特徴量取得対象の基板を第２の基板処理システムの撮像装置で撮像して撮像画像を生成し、当該撮像画像と前記相関モデルとに基づいて、前記特徴量取得対象の基板に形成された膜の推定特徴量を算出する工程と、
複数枚の前記特徴量取得対象の基板について算出された前記推定特徴量の統計値を算出する工程と、
前記推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が前記第２の基板処理システムでオフセット算出用基板に対し行われ形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記推定特徴量の統計値とから、前記推定特徴量のオフセット量を算出する工程と、を含む、基板検査方法。
前記（１）では、第２の基板処理システムにおいて、第１の基板処理システムの撮像装置によるモデル作成用基板の撮像結果に基づいて作成された相関モデルを用いて、特徴量取得対象のウェハＷに形成された膜の特徴量を算出している。そのため、第２の基板処理システムの撮像装置によるモデル作成用基板の撮像結果に基づく相関モデルの作成が不要である。したがって、簡単に特徴量を算出することができる。また、前記（１）では、上述のように、第２の基板処理システムにおいて上記相関モデルを用いて算出された推定特徴量について、オフセット量が算出される。そのため、当該オフセット量を用いて推定特徴量を補正することができ、正確な特徴量を取得することができる。
【０１０７】
（２）前記膜の推定特徴量を算出する工程で算出された前記推定特徴量を、前記オフセット量に基づいて補正する工程を含む、前記（１）に記載の基板検査方法。
【０１０８】
（３）補正された前記推定特徴量は、前記第２の基板処理システムにおける基板処理の条件の調整に用いられる、前記（２）に記載の基板検査方法。
【０１０９】
（４）前記膜の特徴量は、膜厚または当該膜の線幅である、前記（１）〜（３）のいずれか１に記載の基板検査方法。
【０１１０】
（５）前記推定特徴量の統計値を算出する工程は、前記推定特徴量を算出する工程で算出された前記推定特徴量のうち、予め定められた範囲外のものを除外して、前記統計値を算出する、前記（１）〜（４）のいずれか１に記載の基板検査方法。
【０１１１】
（６）前記推定特徴量の統計値を算出する工程は、前記推定特徴量を算出する工程で算出された前記推定特徴量のうち、前記特徴量取得対象の基板の前記撮像画像に基づく欠陥検査において欠陥が検出された前記特徴量取得対象の基板についてのものを除外して、前記統計値を算出する、前記（１）〜（５）のいずれか１に記載の基板検査方法。
【０１１２】
（７）基板を検査する基板検査システムであって、
基板を撮像する撮像装置と基板を処理する処理装置と有する第１及び第２の基板処理システムと、
制御部と、を備え、
制御部は、
モデル形成用基板を前記第１の基板処理システムの前記撮像装置で撮像した結果から、モデル形成用撮像画像を生成し、
前記モデル形成用基板に形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記モデル形成用撮像画像と、に基づいて、基板の撮像画像における画素値と当該基板に形成された膜の特徴量との関係を示す相関モデルを作成し、
特徴量取得対象の基板を前記第２の基板処理システムの前記撮像装置で撮像して撮像画像を生成し、当該撮像画像と前記相関モデルとに基づいて、前記特徴量取得対象の基板に形成された膜の推定特徴量を算出し、
複数枚の前記特徴量取得対象の基板について算出された前記推定特徴量の統計値を算出し、
前記推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が前記第２の基板処理システムでオフセット算出用基板に対し行われ形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記推定特徴量の統計値とから、前記推定特徴量のオフセット量を算出するように構成されている、基板検査システム。
【０１１３】
（８）基板を検査する基板検査システムの制御装置であって、
前記基板検査システムは、基板を撮像する撮像装置と基板を処理する処理部とを有する第１及び第２の基板処理システムを備え、
前記制御装置は、
モデル形成用基板に形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、前記モデル形成用基板を前記第１の基板処理システムの前記撮像装置で撮像して生成されたモデル形成用撮像画像と、に基づいて、基板の撮像画像における画素値と当該基板に形成された膜の特徴量との関係を示す相関モデルを作成し、
特徴量取得対象の基板を前記第２の基板処理システムの前記撮像装置で撮像して生成された撮像画像の画素値と前記相関モデルとに基づいて算出される、前記特徴量取得対象の基板に形成された膜の推定特徴量の、オフセット量を算出するように構成され、さらに、
前記オフセット量の算出の際、前記推定特徴量が算出された膜の形成処理と同じ処理が前記第２の基板処理システムでオフセット算出用基板に対し行われ形成された膜の特徴量の、計測器による測定結果と、複数枚の前記特徴量取得対象の基板について算出された前記推定特徴量の統計値とから、前記オフセット量を算出するように構成されている、制御装置。
【符号の説明】
【０１１４】
１      基板検査システム
１０    第１の基板処理システム
２０    第２の基板処理システム
３０    全体制御部
１２０  現像処理装置
１２１  下層膜形成装置
１２２  中間層膜形成装置
１２３  レジスト塗布装置
１３０  熱処理装置
２１０  撮像装置
２５０  搬送・プロセス制御部
２５１  撮像制御部
Ｗ      ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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