(57)【要約】【課題】基板の欠陥検査において、事前にレシピを作成することなく、最適な撮像条件の設定を行なう。【解決手段】撮像装置により撮像した基板画像に基づいて基板の欠陥を検査する方法であって、撮像対象となるウェハを所定の撮像条件で撮像し、当該撮像された基板画像の画素値の最頻値を抽出し、当該抽出された画素値と、予め設定されている撮像条件補正データとに基づき、撮像条件の補正値を算出する。補正値に基づいて前記撮像条件を変更し、当該変更後の撮像条件で前記撮像対象の基板を再度撮像し、当該変更後の撮像条件で撮像された基板画像に基づいて、基板の欠陥を検査する。【選択図】図１２
2014109436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置により撮像した基板画像に基づいて基板の欠陥を検査する方法であって、
撮像対象となる基板を所定の撮像条件で撮像し、
当該撮像された基板画像の画素値の最頻値を抽出し、
前記抽出された画素値と、予め設定されている撮像条件補正データとに基づき、前記撮像条件の補正値を算出し、
前記補正値に基づいて前記撮像条件を変更し、当該変更後の撮像条件で前記撮像対象の基板を再度撮像し、
当該変更後の撮像条件で撮像された基板画像に基づいて、基板の欠陥を検査することを特徴とする、基板の欠陥検査方法。
【請求項２】
前記補正値に基づいて変更される撮像条件は、撮像速度又は基板を照らす照度のうち少なくともいずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載の基板の欠陥検査方法。
【請求項３】
前記所定の撮像条件における撮像速度及び照度は、当該所定の条件で撮像される基板画像の画素値の最頻値が、前記補正値に基づいて変更される撮像条件により撮像された基板画像の画素値の最頻値よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする、請求項２に記載の基板の欠陥検査方法。
【請求項４】
前記画素値の最頻値は、基板画像の外周端部を除いた領域から抽出されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の基板の欠陥検査方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の基板の欠陥検査方法を基板の欠陥検査装置によって実行させるために、当該基板の欠陥検査装置を制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【請求項７】
基板の欠陥を検査する装置であって、
基板を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって所定の撮像条件で撮像された基板の画像から、当該基板画像の画素値の最頻値を抽出する画素値抽出部と、
前記抽出された画素値と、予め設定されている撮像条件補正データとに基づき、前記撮像条件の補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値に基づいて前記撮像条件を変更する撮像条件変更部と、を有することを特徴とする、基板の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記補正値に基づいて変更される撮像条件は、撮像速度又は基板を照らす照度のうち少なくともいずれか１つであることを特徴とする、請求項７に記載の基板の欠陥検査装置。
【請求項９】
前記所定の撮像条件における撮像速度及び照度は、当該所定の条件で撮像される基板画像の画素値の最頻値が、前記補正値に基づいて変更される撮像条件により撮像された基板画像の画素値の最頻値よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする、請求項８に記載の基板の欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記画素値の最頻値は、基板画像の外周端部を除いた領域から抽出されることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の基板の欠陥検査装置。
【請求項１１】
前記基板を前記撮像装置の撮像視野を横切って往復移動させる移動機構をさらに有することを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の基板の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置により撮像した基板画像に基づいて基板の欠陥を検査する方法、基板の欠陥検査装置、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィー工程では、ウェハ上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を所定のパターンに露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などの一連の処理が順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。これらの一連の処理は、ウェハを処理する各種処理部やウェハを搬送する搬送機構などを搭載した基板処理システムである塗布現像処理システムで行われている。
【０００３】
このような塗布現像処理システムで処理されたウェハに発生する欠陥の一つに、露光処理時のデフォーカスに起因するデフォーカス欠陥がある。デフォーカス欠陥は、露光装置のステージがパーティクルにより汚染されることが主な原因である。このステージの汚染は、露光装置に搬入されるウェハの特に裏面に付着したパーティクルにより引き起こされる。そのため、露光装置に搬入される前のウェハには、裏面が清浄であることが求められる。
【０００４】
この点に関し、特許文献１には、露光装置に搬入されるウェハの裏面を清浄に保つために、ウェハの裏面を洗浄する洗浄ユニットや、洗浄後のウェハの裏面を例えばＣＣＤラインセンサなどの撮像装置より撮像する検査ユニットを備えた基板処理システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３５５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のウェハの撮像にあたっては、撮像された画像の輝度（画素値）が明るすぎたり、あるいは暗すぎたりすると、ウェハの欠陥を判定できない場合がある。そのため、ウェハの画像の輝度が欠陥判定するのに最適な輝度となるように、ウェハを照らす照明の照度が調整されている
【０００７】
ところで、ウェハの裏面には、様々な裏面膜が形成されており、ウェハ裏面の反射率は形成される膜種により異なる。そのため、基板裏面の撮像に際しては、照度やスキャン速度といった撮像条件が最適化された撮像レシピが、裏面膜の種類ごとに準備される。
【０００８】
従来、レシピの作成にあたっては、先ず作業員が経験則などに基づいた撮像条件を設定する。そして、当該撮像条件で撮像した基板画像を確認し、試行錯誤的に撮像条件の補正を行ない最終的なレシピを作成する。そのため、撮像条件を設定したレシピの作成には多大な時間を要していた。特に、近年は多品種少量生産が主流となっているため、レシピの作成に費やす時間の増加が顕著であった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板の欠陥検査において、事前にレシピを作成することなく、最適な撮像条件の設定を行なうことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明は、撮像装置により撮像した基板画像に基づいて基板の欠陥を検査する方法であって、撮像対象となる基板を所定の撮像条件で撮像し、当該撮像された基板画像の画素値の最頻値を抽出し、前記抽出された画素値と、予め設定されている撮像条件補正データとに基づき、前記撮像条件の補正値を算出し、前記補正値に基づいて前記撮像条件を変更し、当該変更後の撮像条件で前記撮像対象の基板を再度撮像し、当該変更後の撮像条件で撮像された基板画像に基づいて、基板の欠陥を検査することを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、基板画像の画素値の最頻値に基づいて撮像条件の補正値を算出し、この補正値に基づいて撮像条件を設定するので、これまでのような試行錯誤を経て事前にレシピを作成することなく、最適な撮像条件を設定できる。この結果、レシピの作成に時間を費やすことなく、基板の裏面検査を適切に行なうことができる。
【００１２】
前記補正値に基づいて変更される撮像条件は、撮像速度又は基板を照らす照度のうち少なくともいずれか１つであってもよい。
【００１３】
前記所定の撮像条件における撮像速度及び照度は、当該所定の条件で撮像される基板画像の画素値の最頻値が、前記補正値に基づいて変更される撮像条件により撮像された基板画像の画素値の最頻値よりも小さくなるように設定されていてもよい。
【００１４】
前記画素値の最頻値は、基板画像の外周端部を除いた領域から抽出されていてもよい。
【００１５】
別の観点による本発明は、前記基板の欠陥検査方法を基板の欠陥検査装置によって実行させるために、当該基板の欠陥検査装置を制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００１６】
また別の観点による本発明は、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【００１７】
さらに別の観点による本発明は、基板の欠陥を検査する装置であって、基板を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって所定の撮像条件で撮像された基板の画像から、当該基板画像の画素値の最頻値を抽出する画素値抽出部と、前記抽出された画素値と、予め設定されている撮像条件補正データとに基づき、前記撮像条件の補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値に基づいて前記撮像条件を変更する撮像条件変更部と、を有することを特徴としている。
【００１８】
前記補正値に基づいて変更される撮像条件は、撮像速度又は基板を照らす照度のうち少なくともいずれか１つであってもよい。
【００１９】
前記所定の撮像条件における撮像速度及び照度は、当該所定の条件で撮像される基板画像の画素値の最頻値が、前記補正値に基づいて変更される撮像条件により撮像された基板画像の画素値の最頻値よりも小さくなるように設定されていてもよい。
【００２０】
前記画素値の最頻値は、基板画像の外周端部を除いた領域から抽出されていてもよい。
【００２１】
前記基板を前記撮像装置の撮像視野を横切って往復移動させる移動機構をさらに有していてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、基板の欠陥検査において、事前にレシピを作成することなく、最適な撮像条件の設定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】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】欠陥検査ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図５】欠陥検査ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図６】撮像条件設定機構の構成の概略を示す説明図である。
【図７】基板画像のヒストグラムを例示した説明図である
【図８】補正値算出テーブルを例示した説明図である。
【図９】最適な輝度を有する基板画像を例示した説明図である。
【図１０】輝度が高すぎる基板画像を例示した説明図である。
【図１１】最適な輝度よりも高い輝度を有する基板画像を例示した説明図である。
【図１２】ウェハの欠陥検査の主な工程を示すフローチャートである。
【図１３】基板画像を例示した説明図である。
【図１４】基板画像を例示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる欠陥検査装置を備えた基板処理システム１の内部構成の概略を示す説明図である。図２及び図３は、基板処理システム１の内部構成の概略を示す側面図である。なお、本実施の形態では、基板処理システム１が、例えば基板のフォトリソグラフィー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。
【００２５】
基板処理システム１は、図１に示すように例えば外部との間でカセットＣが搬入出される搬入出部としてのカセットステーション２と、フォトリソグラフィー処理の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理ユニットを備えた処理部としての処理ステーション３と、処理ステーション３に隣接する露光装置４との間でウェハＷの受け渡しを行う搬送部としてのインターフェイスステーション５とを一体に接続した構成を有している。また、基板処理システム１は、当該基板処理システム１の制御を行う制御装置６を有している。制御装置６には、後述する撮像条件設定機構１５０が接続されている。
【００２６】
カセットステーション２は、例えばカセット搬入出部１０とウェハ搬送部１１に分かれている。例えばカセット搬入出部１０は、基板処理システム１のＹ方向負方向（図１の左方向）側の端部に設けられている。カセット搬入出部１０には、カセット載置台１２が設けられている。カセット載置台１２上には、複数、例えば４つの載置板１３が設けられている。載置板１３は、水平方向のＸ方向（図１の上下方向）に一列に並べて設けられている。これらの載置板１３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を載置することができる。
【００２７】
ウェハ搬送部１１には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２０上を移動自在なウェハ搬送装置２１が設けられている。ウェハ搬送装置２１は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各載置板１３上のカセットＣと、後述する処理ステーション３の第３のブロックＧ３の受け渡しユニットとの間でウェハＷを搬送できる。
【００２８】
処理ステーション３には、各種ユニット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３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３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３のカセットステーション２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３のインターフェイスステーション５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。
【００２９】
第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理ユニット、例えばウェハＷを現像処理する現像処理ユニット３０、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）を形成する下部反射防止膜形成ユニット３１、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レジスト塗布ユニット３２、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）を形成する上部反射防止膜形成ユニット３３が下から順に４段に重ねられている。
【００３０】
第１のブロックＧ１の各ユニット３０〜３３は、処理時にウェハＷを収容するカップＦを水平方向に複数有し、複数のウェハＷを並行して処理することができる。
【００３１】
第２のブロックＧ２には、図３に示すようにウェハＷの加熱処理や冷却処理を行う熱処理ユニット４０、ウェハＷを疎水化処理する疎水化処理装置としてのアドヒージョンユニット４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光ユニット４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。なお、熱処理ユニット４０、アドヒージョンユニット４１及び周辺露光ユニット４２の数や配置は、任意に選択できる。
【００３２】
第３のブロックＧ３には、複数の受け渡しユニット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、複数の受け渡しユニット６０、６１、６２と、ウェハＷ裏面の欠陥の有無を検査する欠陥検査装置としての欠陥検査ユニット６３、露光装置４に搬入される前のウェハＷの裏面を洗浄する裏面洗浄ユニット６４が下から順に設けられている。
【００３３】
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、例えばウェハ搬送装置７０が配置されている。
【００３４】
ウェハ搬送装置７０は、例えばＹ方向、前後方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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の受け渡しユニット５２と第４のブロックＧ４の受け渡しユニット６２との間でウェハＷを搬送できる。
【００３７】
図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側には、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、例えば前後方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。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内の各受け渡しユニットにウェハＷを搬送できる。
【００３８】
インターフェイスステーション５には、ウェハ搬送装置１００が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えば前後方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１００は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡しユニット、露光装置４にウェハＷを搬送できる。
【００３９】
次に、欠陥検査ユニット６３の構成について説明する。
【００４０】
欠陥検査ユニット６３は、図４に示すようにケーシング１１０を有している。ケーシング１１０内には、図５に示すようにウェハＷを載置する載置台１１１が設けられている。この載置台１１１は、ウェハＷの裏面を下に向けた状態で当該ウェハＷの外周縁部を保持する保持部１２０と、保持部１２０を支持する支持部材１２１を有している。ケーシング１１０の底面には、ケーシング１１０内の一端側（図５中のＸ方向負方向側）から他端側（図５中のＸ方向正方向側）まで平行に延伸するガイドレール１２２、１２２が設けられている。支持部材１２１は、図示しない駆動機構によりガイドレール１２２、１２２上を移動自在に構成されている。
【００４１】
ケーシング１１０内の一端側（図５のＸ方向負方向側）の側面には、撮像装置１３０が設けられている。撮像装置１３０としては、例えば広角型のＣＣＤカメラが用いられ、本実施の形態においては、例えばその画像のｂｉｔ数が８ｂｉｔ（０〜２５５の２５６階調）のモノクロである場合を例にして説明する。また、欠陥検査ユニット６３には、撮像装置１３０によりウェハＷの裏面を撮像する際の撮像条件の設定を行なう、撮像条件設定機構１５０が設けられている。撮像条件設定機構１５０の詳細については後述する。
【００４２】
ガイドレール１２２、１２２の間であって、保持部１２０に保持されるウェハＷよりも下方の領域には、例えば２つの照明装置１３１、１３１が設けられている。照明装置１３１、１３１は、保持部１２０に保持されたウェハの直径より広い領域を照射できるように構成されている。照明装置１３１、１３１には、例えばＬＥＤが用いられる。照明装置１３１、１３１は互いに向かい合って斜め上方を照らし、両照明装置１３１、１３１の光軸が交差する高さと、保持部１２０に保持されたウェハＷの裏面との高さが概ね一致するように配置されている。そのため、照明装置１３１、１３１から照射された光は、ウェハＷの裏面の概ね同じ位置を照らす。
【００４３】
ガイドレール１２２、１２２の間の領域であって、照明装置１３１、１３１の光軸が交差する位置の鉛直下方には、ミラー１３２が設けられている。このミラー１３２は、撮像装置１３０とは逆の方向に、例えば水平位置から２２．５度下方に向けて傾斜して配置されている。また、撮像装置１３０の正面であって、ミラー１３２の４５度斜め上方の位置には、ミラー１３３が設けられている。このミラー１３３は、例えばケーシング１１０の底面の方向に、例えば鉛直位置から２２．５度下方に向けて傾斜して配置されている。したがって、ウェハＷの裏面で反射した照明装置１３１、１３１からの光は、ミラー１３２及びミラー１３３でそれぞれ４５度ずつ方向転換しながら反射して、撮像装置１３０に取り込まれる。即ち、ミラー１３２の鉛直上方の位置は、撮像装置１３０の撮像視野内である。そのため、ガイドレール１２２、１２２に沿って載置台１１１を一方向に移動させ、当該載置台１１１に保持されるウェハＷをミラー１３２の上方を横切らせることで、撮像装置１３０によりウェハＷ裏面の全面を撮像することができる。また、載置台１１１を一方向に移動させて撮像した後に、載置台１１１を反対方向に移動させれば、再度ウェハＷの裏面を撮像できる。即ち、載置台１１１を、撮像装置１３０の撮像視野内であるミラー１３２の上方を横切って往復移動させることで、ウェハＷの裏面を２回撮像できる。
【００４４】
撮像されたウェハＷの画像（基板画像）は、制御装置６を介して撮像条件設定機構１５０に入力される。なお、照明装置１３１は必ずしも２つ設ける必要はなく、ウェハＷの裏面に適当に光を照射できれば、その配置や設置数は任意に設定が可能である。また、ミラー１３２、１３３についても、例えば照明装置１３１、１３１の光軸が交差する位置の鉛直下方に、４５度傾けたミラーを１つ配置してもよく、その配置や設置数も任意に設定が可能である。
【００４５】
制御装置６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、欠陥検査ユニット６３で撮像された基板画像に基づいて行われるウェハＷの裏面検査を制御するプログラムや、欠陥検査ユニット６３においてウェハＷを撮像する際の撮像条件がプログラムとして格納されている。これに加えて、プログラム格納部には、上述した各種処理ユニットや搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１の所定の作用、すなわちウェハＷへのレジスト液の塗布、現像、加熱処理、ウェハＷの受け渡し、各ユニットの制御などを実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばハードディスク（ＨＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリーカードなどの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、その記憶媒体Ｈから制御装置６にインストールされたものであってもよい。
【００４６】
次に、欠陥検査ユニット６３で撮像する際の撮像条件を設定する、撮像条件設定機構１５０の構成について説明する。撮像条件設定機構１５０は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えた汎用コンピュータにより構成されている。撮像条件設定機構１５０は、例えば図６に示すように、撮像装置１３０で撮像された基板画像から当該基板画像の画素値の最頻値を抽出する画素値抽出部１６０と、画素値抽出部１６０により抽出された画素値に基づいて撮像条件のパラメータ設定の補正値を算出する補正値算出部１６１と、補正値算出部１６１で算出された補正値に基づいて撮像条件のパラメータ設定を変更する撮像条件変更部１６２とを有している。また撮像条件設定機構１５０には、制御装置６との間で各種情報の入出力を行なう通信部１６３、基板画像などを出力表示するための出力表示部１６４が設けられている。
【００４７】
画素値抽出部１６０は、制御装置６から撮像条件設定機構１５０に入力された基板画像を、例えばピクセル単位で画素値として数値化する。次いで、この画素値から最頻値の画素値を抽出する。最頻値の画素値抽出についてヒストグラムを用いて具体的に説明すると、基板画像の画素値が例えば図７に示すような分布となる場合に、最も頻度が高い値である「１２」が最頻値である。したがって、図７に示す場合には、「１２」が最頻値の画素値として画素値抽出部１６０により抽出される。
【００４８】
なお、ウェハＷの裏面は表面とは異なり、裏面膜以外に特に処理が施されておらず、ウェハ面内における画素値の変化が少ない。そのため、この画素値の最頻値の抽出にあたっては、例えばウェハＷの中心領域の基板画像の画素値から抽出すれば足りる。ここで、中心領域とは、必ずしもウェハＷの中心位置近傍のみを意味するものではなく、基板画像の外周端部を含まない範囲であれば任意にその範囲を設定できる。ウェハＷの外周端部を除くのは、ウェハＷの外周端部で散乱した光により、ウェハＷの中心領域の反射率を反映していない画素値が検出されうるためである。
【００４９】
補正値算出部１６１には、撮像装置１３０での撮像条件を最適化するための、例えば図８に示す、撮像条件補正データとしての補正値算出テーブルＡが予め記憶されている。補正値算出テーブルＡについて具体的に説明する。
【００５０】
補正値算出テーブルＡは、撮像装置１３０により所定の撮像条件でウェハＷの裏面を撮像した際に、画素値抽出部１６０で抽出される画素値の最頻値と、当該抽出された最頻値に基づいて撮像条件を最適化するために変更すべきパラメータの補正後の値（補正値）との関係を表したものである。本実施の形態においては、例えば撮像装置１３０による撮像速度を１３０［ｍｍ／ｓｅｃ］、照明装置１３１、１３１からの光の照度を８０［ｌｍ／ｍ２］としている。なお、撮像速度とは、ミラー１３２上をウェハＷをスキャンさせる際の、ウェハＷの移動速度である。
【００５１】
図８に示すように、「最頻値」の欄には画素値抽出部１６０で抽出された最頻値の範囲が、「補正値」の欄には、当該最頻値が抽出された場合に最適な基板画像が得られる撮像速度が「７．５［ｍｍ／ｓｅｃ］〜５０［ｍｍ／ｓｅｃ］」の範囲で、照度が「１００［ｌｍ／ｍ２］〜８０［ｌｍ／ｍ２］」の範囲でそれぞれ設定されている。また、図８に示すように、「最頻値」の値が小さいほど、撮像条件の「補正値」は、「補正値」に基づいて変更した後の撮像条件で撮像した撮像画像の画素値（輝度）の最頻値が大きくなるように設定されている。
【００５２】
そして、補正値算出部１６１では、この補正値算出テーブルＡと画素値抽出部１６０で抽出された最頻値の画素値とに基づいて、補正値が算出される。画素値抽出部１６０で抽出された画素値の最頻値が図８に例示した「１２」である場合を例にして説明すると、補正値算出部１６１では、補正値算出テーブルＡの「最頻値」が「１０〜１５」に対応する「補正値」の欄から、撮像条件としての「撮像速度」の補正値として「１５」が、「照度」の補正値として「８０」がそれぞれ算出される。
【００５３】
この補正値算出テーブルＡは、予め行われる試験等により求められる。即ち、それぞれ反射率の異なる裏面膜が形成されたウェハＷを複数用意しておき、各ウェハＷの裏面を上述の所定の条件で撮像する。そして、撮像により得られた基板画像を確認し、当該基板画像の輝度に応じて撮像条件を変更して再度撮像を行なう。そして、変更後の撮像条件による基板画像が所望の輝度を有していれば、その際の撮像条件を「補正値」として採用し、所望の輝度となっていなければ、再度撮像条件を変更して所望の輝度が得られる撮像条件を求める。この作業を複数のウェハＷに対して行い、補正値算出テーブルＡを作成する。
【００５４】
なお、補正値算出テーブルＡを作成する際の所定の撮像条件は、当該所定の撮像条件で撮像した基板画像の輝度が、欠陥検査に最適となる所望の輝度よりも低くなるようにすることが好ましい。例えば図９に示す基板画像は、欠陥判定に最適な輝度を有する基板画像の一例であり、欠陥が白く、欠陥のない部分は黒く写っている。ところが、所定の撮像条件下での基板画像が所望の輝度より明るくなるように撮像条件を設定した場合、例えば図１０に示すように、基板画像の輝度が高すぎて画素値のレンジの上限である２５５を越えてしまう可能性がある。かかる場合、「補正値」に基づいて変更した後の撮像条件で撮像した基板画像の画素値（輝度）が、図１０の基板画像の画素値よりも小さくなるように「補正値」を設定しても、補正後の撮像条件で撮像した基板画像の輝度が、依然として所望の輝度よりも高くなってしまい、例えば図１１に示すように、本来欠陥ではない部分までが白く写ってしまう可能性が生じるためである。
【００５５】
また、撮像条件を構成するパラメータは本実施の形態に限定されるものではなく、上述の撮像速度や照度以外に、撮像装置１３０であるカメラのゲイン値や、当該カメラのレンズの絞り（Ｆ値）などがある。そして、補正値算出テーブルＡにどのようなパラメータを採用するかについては任意に設定が可能であり、補正値算出テーブルに例えば照度のみを設定するようにしてもよい。
【００５６】
補正値算出部１６１で補正値が算出されると、撮像条件変更部１６２により、当該補正値が通信部１６３を介して制御装置６に出力され、これにより制御装置６内の既存の撮像条件の各パラメータ設定が変更される。
【００５７】
本実施の形態に係る基板処理システム１は以上のように構成されており、次に、以上のように構成された基板処理システム１で行われるウェハＷの処理について説明する。
【００５８】
ウェハＷの処理においては、先ず、複数枚のウェハＷを収容したカセットＣがカセットス搬入出部１０の所定の載置板１３に載置される。その後、ウェハ搬送装置２１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の例えば受け渡しユニット５３に搬送される。
【００５９】
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の熱処理ユニット４０に搬送され、温度調節される。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ユニット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の熱処理ユニット４０に搬送され、加熱処理が行われる。その後第３のブロックＧ３の受け渡しユニット５３に戻される。
【００６０】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって同じ第３のブロックＧ３の受け渡しユニット５４に搬送される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２のアドヒージョンユニット４１に搬送され、疎水化処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってレジスト塗布ユニット３２に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理ユニット４０に搬送されて、プリベーク処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡しユニット５５に搬送される。
【００６１】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって上部反射防止膜形成ユニット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、ウェハ搬送装置７０によって熱処理ユニット４０に搬送されて、加熱され、温度調節される。その後、ウェハＷは、周辺露光ユニット４２に搬送され、周辺露光処理される。
【００６２】
その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡しユニット５６に搬送される。
【００６３】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって受け渡しユニット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の受け渡しユニット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７のウェハ搬送装置１００によって裏面洗浄装置６４に搬送され、裏面洗浄される。裏面洗浄されたウェハＷは、ウェハ搬送装置１００によって欠陥検査ユニット６３に搬送され、ウェハＷ裏面の撮像が行われる。
【００６４】
欠陥検査ユニット６３におけるウェハＷ裏面の撮像について、図１２に示す裏面検査処理のフロー図と共に説明する。
【００６５】
欠陥検査ユニット６３に搬入されたウェハＷは、ケーシング１１０内の一端側（図５のＸ方向負方向側）で待機している載置台１１１の保持部１２０により、裏面を下に向けた状態で保持される。次いでガイドレール１２２、１２２に沿って載置台１１１をケーシング１１０の他端側に向けて移動させ、ウェハＷ裏面を撮像装置１３０により撮像する（１回目の撮像。図１２の工程Ｓ１）。この際、撮像条件として、撮像装置１３０による撮像速度は１３０［ｍｍ／ｓｅｃ］、照明装置１３１、１３１からの光の照度は８０［ｌｍ／ｍ２］に設定されている。この１回目の撮像により、例えば図１３に示すような、輝度の低い基板画像が得られる。輝度の低い基板画像においては、例えば図１３に矢印で示すように、ごく一部で欠陥に相当する箇所が白く写っているのみである。撮像が終了すると、載置台１１１はケーシング１１０の他端側で一旦待機する。
【００６６】
撮像された基板画像は制御装置６から撮像条件設定機構１５０に入力される。画素値抽出部１６０では、当該基板画像の中心領域の画素値から最頻値が抽出される（図１２の工程Ｓ２）。次いで補正値算出部１６１では、画素値抽出部１６０で抽出された最頻値の画素値と、補正値算出テーブルＡとに基づいて撮像速度と照度の補正値が算出される（図１２の工程Ｓ３）。そして、制御装置６内の既存の撮像条件即ち撮像速度と照度が、撮像条件変更部１６２により変更される（図１２の工程Ｓ４）。
【００６７】
制御装置６内で既存の撮像条件が変更されると、他端側で待機していた載置台１１１をガイドレール１２２、１２２に沿ってケーシング１１０の撮像装置１３０側に移動させる。このように、ガイドレール１２２、１２２に沿って載置台１１１を往復移動させることで、撮像条件の変更前とは逆方向にウェハＷがスキャンされ、変更された撮像条件によりウェハＷの裏面が再度撮像される（２回目の撮像。図１２の工程Ｓ５）。その結果、補正後の最適な撮像条件で撮像した、例えば図１４に示すような、ウェハＷ裏面の欠陥や異物の確認に最適な輝度を有する基板画像が得られる。図１４に示す基板画像においては、補正前の撮像条件で撮像した基板画像（図１３の基板画像）では認識できなかった欠陥についても認識できるようになっている。
【００６８】
次に、制御装置６では、２回目の撮像により得られた撮像画像に基づいて、当該ウェハＷの裏面の状態が、露光装置４に搬入可能なものであるか否かが判定される（図１２の工程Ｓ６）なお、制御装置６では、例えばウェハＷの裏面に付着したパーティクルの数や付着した範囲、あるいはパーティクルの高さや大きさなどに基づいて当該ウェハＷの露光装置４での露光の可否が判定される。そして、ウェハＷの状態が、露光装置４で露光可能と判定されれば、ウェハＷは搬送装置１００により露光装置４に搬送され、露光処理される。
【００６９】
また、露光不可と判定されれば、当該ウェハＷの以後の処理を中止し、搬送装置１００により受け渡しユニット６２に搬送され、次いでシャトル搬送装置８０により受け渡しユニット５２に搬送される。その後、以後の処理が中止されたウェハＷはカセットステーション２へ搬送されて、次いで所定のカセット載置板１３のカセットＣに回収される。なお、露光不可と判定された場合は、裏面洗浄装置６４での再度の裏面洗浄及び欠陥検査装置６３での再度の検査を行うようにしてもよい。
【００７０】
露光処理されたウェハＷは、ウェハ搬送装置１００によって第４のブロックＧ４の受け渡しユニット６０に搬送される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理ユニット４０に搬送され、露光後ベーク処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって現像処理ユニット３０に搬送され、現像される。現像終了後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって熱処理ユニット４０に搬送され、ポストベーク処理される。
【００７１】
その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡しユニット５０に搬送され、その後カセットステーション２のウェハ搬送装置２１によって所定の載置板１３のカセットＣに搬送される。こうして、一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００７２】
また、カセットＣに収容されている同一ロットの他のウェハＷについても同様の処理が繰り返し行われる。その際、同一ロットのウェハＷには同じ裏面膜が形成されているので、工程Ｓ４において撮像条件が補正値に基づいて一旦変更された後は、撮像条件の変更は不要である。即ち、同一ロットの２枚目以降のウェハＷの撮像に際しては、欠陥検査ユニット６３では、この補正後の撮像条件で引き続き撮像が行なわれる（図１２の工程Ｓ７）。そして、当該撮像された２枚目以降のウェハＷの撮像画像は、制御装置６で露光装置４に搬入可能なものであるか否かが判定され、この欠陥検査ユニット６３での一連の処理が同一ロットのウェハＷに対して繰り返し行われる。
【００７３】
以上の実施の形態によれば、画素値抽出部１６０で抽出された基板画像の画素値の最頻値に基づいて補正値算出部１６１で補正値を算出し、この補正値に基づいて撮像条件変更部１６２が撮像条件を変更するので、事前に撮像対象となるウェハＷの裏面膜にあわせたレシピを作成することなく、最適な撮像条件を設定できる。その結果、例えば未知の裏面膜が形成されたウェハＷの裏面を撮像する場合であっても、レシピの作成に時間を費やすことなく、ウェハの裏面検査を迅速且つ適切に行なうことができる。
【００７４】
また、画素値抽出部１６０では、ウェハＷの中心領域の画素値を対象として最頻値の抽出を行なっている。そのため、画素値抽出部１６０での演算の負荷を低減し、最頻値の抽出に要する時間を短縮することができる。
【００７５】
以上の実施の形態では、保持部１２０でウェハＷを保持した状態の載置台１１１を、ガイドレール１２２、１２２に沿って往復移動させることでウェハＷの裏面の撮像を２度行なうことができる。そのため、撮像条件設定機構１５０により撮像条件を最適化する際に、１回目の撮像と２回目の撮像を速やかに行なうことができる。
【００７６】
なお、以上の実施の形態においては、ＣＣＤカメラによる撮像画像がモノクロである場合を例にして説明したが、撮像画像は例えばＲ、Ｇ、Ｂの３原色からなる画像であってもよい。かかる場合、画素値抽出部１６０での画素値の最頻値の抽出にあたっては、例えばＲ、Ｇ、Ｂのうちから任意の原色を１つ選択し、当該選択された原色について最頻値の抽出を行ってもよい。
【００７７】
以上の実施の形態では、撮像条件設定機構１５０と制御装置６とを個別に設けたが、撮像条件設定機構１５０は制御装置６の一部として構成されていてもよい。
【００７８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。以上の実施の形態では、撮像対象は基板の裏面であったが、基板の表面を撮像する場合にも本発明は適用できる。また、上述した実施の形態は、半導体ウェハの塗布現像処理システムにおける例であったが、本発明は、半導体ウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板の塗布現像処理システムである場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、事前にレシピを作成することなく、最適な撮像条件の設定を行なう際に有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１    基板処理システム
２    カセットステーション
３    処理ステーション
４    露光装置
５    インターフェイスステーション
６    制御装置
１０  カセット搬入出部
１１  ウェハ搬送部
１２  カセット載置台
１３  載置板
２０  搬送路
２１  ウェハ搬送装置
３０  現像処理ユニット
３１  下部反射防止膜形成ユニット
３２  レジスト塗布ユニット
３３  上部反射防止膜形成ユニット
４０  熱処理ユニット
４１  アドヒージョンユニット
４２  周辺露光ユニット
６３  欠陥検査ユニット
７０  ウェハ搬送装置
８０  シャトル搬送装置
９０  ウェハ搬送装置
１００  ウェハ搬送装置
１１０  ケーシング
１１１  載置台
１２０  保持部
１２１  支持部材
１２２  ガイドレール
１３０  撮像装置
１５０  撮像条件設定機構
１６０  画素値抽出部
１６１  補正値算出部
１６２  撮像条件変更部
１６３  通信部
１６４  出力表示部
Ａ    補正値算出テーブル
Ｗ    ウェハ
Ｄ    ウェハ搬送領域
Ｃ    カセット
【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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【図１２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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