(57)【要約】【課題】システムの大型化を招くことなく短時間で基板の膜除去の状態と囲い部材の保持状態を確認できるようにする。【解決手段】囲い部材３０２の上方に設置され、周縁部の処理膜除去がされたウエハＷ及び囲い部材３０２を第１〜第３カメラ６０１〜６０３により撮像し、測定処理装置８００において、これらのカメラにより得られた撮像画像を処理することにより、ウエハＷの周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及びウエハＷの周縁端と囲い部材３０２との間の隙間幅を測定する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁部を下方から保持するとともに前記基板を囲う囲い部材の上方に設置され、周縁部の処理膜除去がされた基板及び前記囲い部材を撮像する撮像装置により得られた撮像画像を処理することにより、前記基板の周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及び前記基板の周縁端と前記囲い部材との間の隙間幅を測定する測定処理装置。
【請求項２】
前記撮像画像から、少なくとも、前記処理膜除去された平面領域と前記処理膜除去されていない平面領域の境界、前記基板の周縁端、及び前記囲い部材の境界を特定することにより、前記カット幅及び前記隙間幅を測定することを特徴とする請求項１に記載の測定処理装置。
【請求項３】
前記撮像装置の第１撮像条件での撮像により得られた第１撮像画像から前記処理膜除去された平面領域とラウンド領域との境界、前記基板の周縁端、及び前記囲い部材の境界を特定し、前記撮像装置の第２撮像条件での撮像により得られた第２撮像画像から前記処理膜除去された平面領域と前記処理膜除去されていない平面領域の境界を特定することを特徴とする請求項２に記載の測定処理装置。
【請求項４】
前記第２撮像条件は、第１撮像条件よりも、明るい撮像画像を得るための条件であることを特徴とする請求項３に記載の測定処理装置。
【請求項５】
前記測定処理装置は、情報処理装置の表示部に対して、前記第１及び第２撮像画像及び前記測定した前記カット幅及び前記隙間幅の値を表示させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の測定処理装置。
【請求項６】
前記撮像装置は、前記基板の周縁方向に沿う複数の位置に設置されており、前記複数の撮像装置が前記複数の位置における撮像をそれぞれ行うことにより得られた複数の撮像画像を測定に用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の測定処理装置。
【請求項７】
前記撮像装置は、前記基板の周縁方向に沿う１つの位置に設置されており、前記１つの撮像装置が前記囲い部材が回転することにあわせて前記基板の複数の位置における撮像を行うことにより得られた複数の撮像画像を測定に用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の測定処理装置。
【請求項８】
基板の周縁を下方から保持するとともに前記基板を囲う囲い部材を有し、前記囲い部材に保持された基板を処理する第１基板処理装置と、
前記囲い部材の上方に設置され、周縁部の処理膜除去がされた基板及び前記囲い部材を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により得られた撮像画像を処理することにより、前記基板の周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及び前記基板の周縁端と前記囲い部材との間の隙間幅を測定する測定処理装置と、
を備えることを特徴とする基板処理システム。
【請求項９】
前記第１基板処理装置は、前記囲い部材に保持された基板の下面を処理するための装置であり、
前記周縁部の処理膜除去がされた基板は、前記第１基板処理装置の外部から搬入されることを特徴とする請求項８に記載の基板処理システム。
【請求項１０】
成膜された基板の周縁部に対して処理液を供給することにより処理膜除去を行う第２の基板処理装置をさらに備え、
前記周縁部の処理膜除去がされた基板は、前記第２基板処理装置において処理された後、前記第１基板処理装置に搬入される基板であることを特徴とする請求項９に記載の基板処理システム。
【請求項１１】
前記第１基板処理装置は、基板を下面から支持して昇降可能な昇降部材をさらに有し、
前記昇降部材は、前記囲い部材よりも高く前記撮像装置よりも低い位置まで上昇して前記第１基板処理装置の外部から搬入された前記基板を受け取り、前記受け取りの位置から下降して前記基板を前記囲い部材に置くことを特徴とする請求項９または１０に記載の基板処理システム。
【請求項１２】
前記撮像装置は、前記基板の周縁方向に沿う複数の位置に設置されており、前記複数の撮像装置は、前記複数の位置における撮像をそれぞれ行うことにより、前記測定処理装置が処理するための複数の撮像画像を取得することを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項１３】
前記撮像装置は、前記基板の周縁方向に沿う１つの位置に設置されており、前記１つの撮像装置は、前記囲い部材が回転することにあわせて前記基板の複数の位置における撮像を行うことにより、前記測定処理装置が処理するための複数の撮像画像を取得することを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項１４】
基板の周縁を下方から保持するとともに前記基板の全周を囲う囲い部材を備える基板処理装置に用いられる測定用治具であって、
前記基板処理装置に対する設置面を有する設置台と、
前記設置台の上方で固定された撮像装置と、を備え、
周縁部の処理膜除去がされた基板が前記囲い部材に保持され、前記基板処理装置に前記設置台が固定されている状態において、前記撮像装置が、前記基板の周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及び前記基板の周縁端と前記囲い部材との間の隙間幅を測定できる画像を撮像可能であることを特徴とする測定用治具。
【請求項１５】
前記設置台と前記撮像装置との間には、少なくとも、前記基板処理装置が備える昇降部材が前記基板処理装置の外部から搬入された前記基板を受け取り下降して前記基板を前記囲い部材に置くことができるだけの間隔が空いていることを特徴とする請求項１４に記載の測定用治具。
【請求項１６】
前記撮像装置は、前記基板の周縁方向に沿う複数の位置に設置されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の測定用治具。
【請求項１７】
前記撮像装置は、前記基板の周縁方向に沿う１つの位置に設置されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の測定用治具。
【請求項１８】
基板の周縁部を下方から保持するとともに前記基板を囲う囲い部材の上方から、周縁部の処理膜除去がされた基板及び前記囲い部材を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において得られた撮像画像を処理することにより、前記基板の周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及び前記基板の周縁端と前記囲い部材との間の隙間幅を測定する測定処理工程と、
を備えることを特徴とする測定処理方法。
【請求項１９】
前記撮像工程は、前記基板の周縁方向に沿う複数の位置に設置された複数の撮像装置を用いて、前記複数の位置における撮像をそれぞれ行うことにより、前記測定処理工程において処理するための複数の撮像画像を取得することを特徴とする請求項１８に記載の測定処理方法。
【請求項２０】
前記撮像工程は、前記基板の周縁方向に沿う１つの位置に設置された１つの撮像装置を用いて、前記囲い部材が回転することにあわせて前記基板の複数の位置における撮像を行うことにより、前記測定処理工程において処理するための複数の撮像画像を取得することを特徴とする請求項１８に記載の測定処理方法。
【請求項２１】
請求項１８〜２０のいずれかに記載の測定処理方法を実行するためのプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハなどの基板を処理液により処理する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
枚葉式の基板処理装置を備えた基板処理システムが知られている。この種のシステムとして、基板の表面に膜が形成された基板を保持して鉛直軸周りに回転させ、ノズルから基板の周縁部に処理液を供給し、周縁部の膜を除去する機能を備える基板処理装置（以降、第１基板処理装置とする）を備えるものがある。特許文献１では、基板処理システム内に撮像機構を設置して第１基板処理装置により処理された基板の周縁部を撮像し、撮像された画像に基づいて、周縁部の膜が適切に除去できているかを判断するようにしている。一方、第１基板処理装置とは別に、基板の周縁を下方から保持するとともに基板の全周を囲う囲い部材を有し、囲い部材に保持された基板を処理する基板処理装置（以降、第２基板処理装置とする）も知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６８４２９号公報
【特許文献２】特許第５３７２８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、基板処理システムが第１基板処理装置と第２基板処理装置の両方を備えている場合、第１基板処理装置の確認用の撮像機構とは別に、第２基板処理装置において基板が囲い部材に正確に保持されているかを確認するための撮像機構も必要となる。２つの撮像機構を個別に設けて確認作業を行うようにすると、システムの大型化を招き、また確認作業に長い時間を要するおそれがある。
本発明は、上述した問題点を解決するためのものであり、システムの大型化を招くことなく短時間で基板の膜除去の状態と囲い部材の保持状態を確認できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の測定処理装置は、基板の周縁部を下方から保持するとともに前記基板を囲う囲い部材の上方に設置され、周縁部の処理膜除去がされた基板及び前記囲い部材を撮像する撮像装置により得られた撮像画像を処理することにより、前記基板の周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及び前記基板の周縁端と前記囲い部材との間の隙間幅を測定する。
【０００６】
また、本発明の基板処理システムは、基板の周縁を下方から保持するとともに前記基板を囲う囲い部材を有し、前記囲い部材に保持された基板を処理する第１基板処理装置と、前記囲い部材の上方に設置され、周縁部の処理膜除去がされた基板及び前記囲い部材を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により得られた撮像画像を処理することにより、前記基板の周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及び前記基板の周縁端と前記囲い部材との間の隙間幅を測定する測定処理装置と、を備える。
【０００７】
また、本発明の測定用治具は、本発明の基板の周縁を下方から保持するとともに前記基板を囲う囲い部材を備える基板処理装置に用いられる測定用治具であって、前記基板処理装置に対する設置面を有する設置台と、前記設置台の上方で固定された撮像装置と、を備え、周縁部の処理膜除去がされた基板が前記囲い部材に保持され、前記基板処理装置に前記設置台が固定されている状態において、前記撮像装置が、前記基板の周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及び前記基板の周縁端と前記囲い部材との間の隙間幅を測定できる画像を撮像可能である。
【０００８】
また、本発明の測定処理方法は、基板の周縁部を下方から保持するとともに前記基板を囲う囲い部材の上方から、周縁部の処理膜除去がされた基板及び前記囲い部材を撮像する撮像工程と、前記撮像工程において得られた撮像画像を処理することにより、前記基板の周縁部において前記処理膜が存在しないカット幅及び前記基板の周縁端と前記囲い部材との間の隙間幅を測定する測定処理工程と、を備える。
【０００９】
また、本発明の記憶媒体は、上記測定処理方法を実行するためのプログラムを記憶する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、システムの大型化を招くことなく短時間で基板の膜除去の状態と囲い部材の保持状態を確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基板処理システム１００の概略構成を示す平面図である。
【図２】基板処理装置１１０の概略構成を示す図である。
【図３】基板処理装置１１１の構成を示す概略断面図である。
【図４】基板処理装置１１１を上方から見た斜視図である。
【図５】支持ピン３１２の周辺の拡大図である。
【図６】第１の実施形態における測定用治具６００の形状を示す図である。
【図７】測定用治具６００を基板処理装置１１１に設置した状態を示す図である。
【図８】本実施形態における測定システムの全体構成を示す図である。
【図９】第１カメラ６０１、基板処理装置１１１、及びウエハＷの配置関係を示す図である。
【図１０】確認用画面、及び確認用画面上の撮像画像とウエハＷの撮像位置との対応関係を示す図である。
【図１１】第１の実施形態におけるカット幅及び隙間幅の測定動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第２撮像条件により撮像された第２撮像画像の模式図である。
【図１３】第１撮像条件により撮像された第１撮像画像の模式図である。
【図１４】第２の実施形態における測定用治具１４００の形状を示す図である。
【図１５】第２の実施形態におけるカット幅及び隙間幅の測定動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、図１乃至図１５を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
＜基板処理システム＞
本実施の形態による基板処理システムによって処理されるウエハＷ（基板）には、所定の塗布処理により例えばメタル単層膜（ＴｉＮ，Ａｌ，Ｗ）が形成されている。以後、本実施形態ではこの膜のことを“処理膜”と記載する。この処理膜は、ウエハＷの上面に形成されている。ここで基板処理システムは、処理液をウエハＷに対して供給することにより下面全面の膜を除去する機能をもつ第１基板処理装置と、ウエハＷに形成されている処理膜のうちウエハＷの上面の周縁部に位置する膜を除去する機能をもつ第２基板処理装置を備えている。はじめに図１を参照し、このような機能を備える基板処理システム１００について説明する。
【００１４】
なお、ウエハＷの上面または下面とは、ウエハＷが後述の基板保持部によって水平に保持されているときに上または下を向いている面である。またウエハＷの周縁部とは、ウエハＷの側端部近傍の領域であって、半導体装置の回路パターンが形成されない領域のことである。
【００１５】
図１は、基板処理システム１００の概略構成を示す平面図である。図１に示すように、基板処理システム１００は、複数のウエハＷを収容するウエハキャリアＣが設けられ、ウエハＷの搬入・搬出を行う搬入出ステーション１００Ａと、ウエハＷの液処理を行うための処理ステーション１００Ｂと、を備えている。搬入出ステーション１００Ａ及び処理ステーション１００Ｂは、隣接して設けられている。
【００１６】
搬入出ステーション１００Ａは、キャリア載置部１０１、搬送部１０２、受け渡し部１０３及び筐体１０４を有している。キャリア載置部１０１には、複数のウエハＷを水平状態で収容するウエハキャリアＣが載置されている。搬送部１０２において、ウエハＷの搬送が行われ、受け渡し部１０３において、ウエハＷの受け渡しが行われる。搬送部１０２および受け渡し部１０３は筐体１０４に収容されている。
【００１７】
搬送部１０２は、搬送機構１０５を有している。搬送機構１０５は、ウエハＷを保持するウエハ保持アーム１０６と、ウエハ保持アーム１０６を前後に移動させる機構と、を有している。また搬送機構１０５は、図示はしないが、ウエハキャリアＣが配列されたＸ方向に延びる水平ガイド１０７に沿ってウエハ保持アーム１０６を移動させる機構と、垂直方向に設けられた垂直ガイドに沿ってウエハ保持アーム１０６を移動させる機構と、水平面内でウエハ保持アーム１０６を回転させる機構と、をさらに有している。搬送機構１０５により、ウエハキャリアＣと受け渡し部１０３との間でウエハＷが搬送される。
【００１８】
受け渡し部１０３は、ウエハＷが載置される載置部を複数備えた受け渡し棚１０８を有している。受け渡し部１０３は、この受け渡し棚１０８を介して処理ステーション１００Ｂとの間でウエハＷの受け渡しを行うよう構成されている。
【００１９】
処理ステーション１００Ｂは、筐体１０９と、筐体１０９内に収容された複数の基板処理装置１１０（第２基板処理装置）及び基板処理装置１１１（第１基板処理装置）と、搬送室１１２と、搬送室１１２内に設けられた搬送機構１１３と、を備えている。複数の基板処理装置１１０及び基板処理装置１１１の下方には、各基板処理装置１１０及び基板処理装置１１１に液やガスを供給するための機構が収容されていてもよい。本実施形態では、図１における各基板処理装置１１０及び基板処理装置１１１が存在する矩形の閉空間を“処理室”と記載する。
【００２０】
搬送機構１１３は、ウエハＷを保持するウエハ保持アーム１１４と、ウエハ保持アーム１１４を前後に移動させる機構と、を有している。また搬送機構１１３は、図示はしないが、搬送室１１２に設けられた水平ガイド１１５に沿ってウエハ保持アーム１１４をＹ方向に移動させる機構と、垂直方向に設けられた垂直ガイドに沿ってウエハ保持アーム１１４を移動させる機構と、水平面内でウエハ保持アーム１１４を回転させる機構と、をさらに有している。搬送機構１１３により、各基板処理装置１１０及び基板処理装置１１１に対するウエハＷの搬入出が実施される。
【００２１】
基板処理システム１００には、システム制御部１１６と操作パネル１１７が設けられている。システム制御部１１６は、不図示の内蔵の記憶装置に記憶された制御プログラムに基づき、基板処理システム１００全体の制御を行う機能を有している。また、操作パネル１１７は、基板処理システム１００の使用者が各種操作命令を入力するためのタッチパネル方式の操作装置である。基板処理装置１１１には、メンテナンスパネル１１８（開閉式パネル）が設けられており、処理室内での作業や確認等の際に用いられる開閉式のパネルである。図１においては、１つの基板処理装置１１１がメンテナンスパネル１１８を備えるものとして図示しているが、本実施形態においては、図示している１２個全ての基板処理装置１１０及び基板処理装置１１１がメンテナンスパネル１１８を備えているものとする。
【００２２】
基板処理装置１１０の概略構成について、図２を用いて説明する。図示するように、基板処理装置１１０は、ウエハＷの周縁部に接触することなくウエハＷを水平に保持する基板保持部２０１と、基板保持部２０１の下側に接続され、基板保持部２０１を回転させる回転駆動部２０２と、を備えている。また、リング状の部材であり、基板保持部２０１およびウエハＷの側端部を側方から取り囲むカップ体２０３を備えている。
【００２３】
図２に示すように、カップ体２０３の内部には、上方に向かって開口され、円周方向に沿って延びる溝部２０４が形成され、液処理の間に発生する気体やウエハＷ周辺に送り込まれる気体を外部に排出する。カップ体２０３は、溝部２０４の上部において外方へ延びるフランジ部２０５と、フランジ部２０５の上方において延びるカバー部２０６と、を有している。このうちフランジ部２０５は、ウエハＷから飛散した液やウエハＷ周辺からの気体流をカップ体２０３の内部に導くよう構成されている。またカバー部２０６は、回転するウエハＷから飛散した液をその内面で受け止め、溝部２０４に導くよう構成されている。
【００２４】
ウエハＷに対して上方から処理を施すための各構成要素の構造について説明する。図２に示すように、薬液ノズル２０７は、薬液供給部２０８から供給されるフッ酸（ＨＦ）や硝酸（ＨＮＯ３）などの薬液を供給するノズルである。リンスノズル２０９は、リンス処理液供給部２１０から供給されるＤＩＷなどのリンス処理液を供給する。なお、ウエハＷに対して下方から処理を施すためのノズルや供給部等を備えていてもよい。
【００２５】
次に、図３から図５を参照し、本実施の形態に係る基板処理装置１１１について説明する。図３は、基板処理装置１１１の構成を示す概略断面図であり、図４は、上方から見たその斜視図である。図５は、後述の支持ピンの周辺の拡大図である。
【００２６】
図３に示すように、基板処理装置１１１は、回転プレート３０１、囲い部材３０２、回転カップ３０３、回転駆動部３０４、基板昇降部材３０５、処理液供給機構３０６、及び排気・排液部（カップ）３０７を有する。
【００２７】
回転プレート３０１は、図４にも示すように、ベースプレート３１０及び回転軸３１１を有する。ベースプレート３１０は、水平に設けられ、中央に円形の孔３１０ａを有する。回転軸３１１は、ベースプレート３１０から下方に向かって延在するように設けられており、中心に孔３１１ａが設けられた円筒状の形状を有する。
【００２８】
囲い部材３０２は、図２から図４に示すように、ウエハＷの周縁外方にウエハＷの周縁部を全周に亘り囲繞するように設けられている。また、囲い部材３０２は、回転可能に設けられており、ウエハＷを下方から支持するものである。囲い部材３０２は、図３に示すように、ウエハＷを処理した処理液を排液カップ３０７へと導く。また、囲い部材３０２は、支持ピン３１２を有する。支持ピン３１２は、囲い部材３０２の下端から周縁内方に突出して設けられている。支持ピン３１２は、ウエハＷの周縁部が載置されるものである。そして、支持ピン３１２は、支持ピン３１２にウエハＷの周縁部が載置されることによって、ウエハＷの周縁部を下方より支持するものである。また、図４に示すように、支持ピン３１２は、ウエハＷの周方向に沿って、略等間隔に複数（本実施形態では１２個）設けられている。
【００２９】
回転カップ３０３は、ウエハＷの下面側に供給され、回転するウエハＷから外周側へ飛散する処理液が、跳ね返されて再びウエハＷに戻ることを防止するためのものである。また、回転するウエハＷから外周側へ飛散する処理液が、ウエハＷの上面側に回り込まないようにするためのものでもある。
【００３０】
図５に示すように、ベースプレート３０１、囲い部材３０２及び回転カップ３０３は、それぞれを貫通するように形成された孔３１３に締結部材３１４を嵌め込むことにより、締結されている。これにより、ベースプレート３１０、囲い部材３０２及び回転カップ３０３は、一体として回転可能に設けられている。
【００３１】
図３において、回転駆動部３０４は、プーリ３１６、駆動ベルト３１５及びモータ３１７を有する。プーリ３１６は、回転軸３１１の下方側における周縁外方に配置されている。駆動ベルト３１５は、プーリ３１６に巻きかけられている。モータ３１７は、駆動ベルト３１５に連結されており、駆動ベルト３１５に回転駆動力を伝達することによって、プーリ３１６を介して回転軸３１１を回転させる。すなわち、回転駆動部３０４は、回転軸３１１を回転させることによって、ベースプレート３１０、囲い部材３０２及び回転カップ３０３を回転させる。なお、回転軸３１１の周縁外方にはベアリング３１８が配置されている。
【００３２】
基板昇降部材３０５は、ベースプレート３１０の孔３１０ａ及び回転軸３１１の孔３１１ａ内に昇降可能に設けられており、リフトピンプレート３１９及びリフト軸３２０を有する。リフトピンプレート３１９は、周縁に複数例えば３本のリフトピン３１９ａを有している。リフト軸３２０は、リフトピンプレート３１９から下方に延在している。リフトピンプレート３１９及びリフト軸３２０は、中心に処理液供給機構３０６が設けられている。また、リフト軸３２０の下端にはシリンダ機構３２０ａが接続されており、このシリンダ機構３２０ａによって基板昇降部材３０５を昇降させることにより、ウエハＷを昇降させてウエハＷのローディングおよびアンローディングが行われる。
【００３３】
処理液供給機構３０６は、処理液供給管３２１を有する。処理液供給管３２１は、リフトピンプレート３１９およびリフト軸３２０の内部（中空空間内）に、上下方向に延在するように、設けられている。処理液供給管３２１は、処理液配管群３２２の各配管から供給された処理液をウエハＷの下面側まで導く。すなわち、処理液供給管３２１は、ウエハＷの下面に処理液を供給する。処理液供給管３２１は、リフトピンプレート３１９の上面に形成された処理液供給口３２１ａと連通している。
【００３４】
排気・排液部（カップ）３０７は、排液カップ３２３、排液管３２４、排気カップ３２５及び排気管３２６を有する。また、排気・排液部（カップ）３０７は、上面に開口が設けられている。排気・排液部（カップ）３０７は、主に回転プレート３０１と回転カップ３０３に囲繞された空間から排出される気体および液体を回収するためのものである。
【００３５】
排液カップ３２３は、回転カップ３０３によって導かれた処理液を受ける。排液管３２４は、排液カップ３２３の底部の最外側部分に接続されており、排液カップ３２３によって受けられた処理液を図示しない排液配管群のいずれかの配管を通して排出する。排気カップ３２５は、排液カップ３２３の外方又は下方において、排液カップ３２３と連通するように設けられている。図３では、排気カップ３２５が排液カップ３２３の周縁内方及び下方において、排液カップ３２３と連通するように設けられている例を示す。排気管３２６は、排気カップ３２５の底部の最外側部分に接続されており、排気カップ３２５内の窒素ガスなどの気体を図示しない排気配管群のいずれかの配管を通して排気する。
【００３６】
＜測定用治具＞
本実施形態で使用される測定用治具の形状について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、測定用治具６００を上方から見た場合の斜視図である。図６（ｂ）は、測定用治具６００を下方からみた場合の斜視図である。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、測定用治具６００は、第１カメラ６０１、第２カメラ６０２、第３カメラ６０３を備えている。第１〜第３カメラ６０１〜６０３は、いずれもウエハＷの周縁部を撮像するためのものである。
【００３８】
設置台６０４は、表面６０４ａ及び裏面６０４ｂを有する半円状の部材である。表面６０４ａの上方には、接続部等を介して第１〜第３カメラ６０１〜６０３が固定されている。図６（ｂ）に示すように、裏面６０４ｂは、基板処理装置１１１の排気・排液部（カップ）３０７の上面に設置するための設置面になっている。
【００３９】
第１支持部材６０５は、第１カメラ６０１を、その上面に搭載することで支持しており、図６（ｂ）に示すように、カメラの撮像センサやライトに相当する位置に開口６０５ａを有している。
【００４０】
第１接続部材６０６は、第１支持部材６０５と設置台６０４とを接続するためのものであり、後述するように、設置後においてもウエハＷを搬出入できるように、設置台６０４の上面から第１支持部材６０５の裏面まで所定の高さＨ１の間隔（図７（ｂ）参照）をもつようにしている。第２カメラ６０２及び第３カメラ６０３についても、それぞれ同様に、第２支持部材６０７と第２接続部材６０８、第３支持部材６０９と第３接続部材６１０、開口６０７ａと開口６０９ａを備えている。
【００４１】
第１〜第３カメラ６０１〜６０３は、外部から撮像動作の制御信号を受信するためや撮像した画像を外部に送信するための第１〜第３ケーブル６１１〜６１３を備えている。図６では省略しているが、これらのケーブルは後述の測定処理装置８００に接続されている。
【００４２】
測定用治具６００を基板処理装置１１１に設置した状態について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、基板処理装置１１１に設置した状態を上方から見た平面図であり、図７（ｂ）は、横から見た側面図である。
【００４３】
図７（ａ）に示すように、測定用治具６００が正しく設置された場合、第１〜第３カメラ６０１〜６０３は、ウエハＷの周縁方向に沿って配置されており、また、基板処理装置１１１の排気・排液部（カップ）３０７の内周端の上方に位置するようになっている。ここで、排気・排液部（カップ）３０７の内周端よりも、囲い部材３０２の内縁端部のほうが、内側に対して若干張り出している。したがって、図には表れていないが、支持ピン３１２のみでなく、囲い部材３０２の内縁端部も、上方から撮像可能になっている。
【００４４】
図７（ｂ）に示すように、測定用治具６００は、基板処理装置１１１の排気・排液部（カップ）３０７の上面に設置されている。排気・排液部（カップ）３０７の上面からウエハＷの上面までの距離も決まっているので、各カメラの撮像センサからウエハＷまでの距離は一定となる。
【００４５】
測定用治具６００の設置に際しては、システムの使用者が不図示の取り付け用工具を用いて、測定中においても排気・排液部（カップ）３０７の上面から動かないように固定する。
【００４６】
＜測定処理システム＞
本実施形態における測定システムの全体構成について、図８を用いて説明する。本システムは、測定用治具６００、測定処理装置８００、情報処理装置８０１から構成されている。
【００４７】
測定処理装置８００は、測定用治具６００により得られた撮像画像を処理して、後述するカット幅や隙間幅を測定等するための装置である。測定処理装置８００は、その筐体内に、ＣＰＵ８０２、記憶部８０３、操作部８０４、Ｉ／Ｆ部８０５、Ｉ／Ｆ部８０６を有する。
【００４８】
ＣＰＵ８０２は、測定処理装置８００の各ブロックを制御するとともに、測定用治具６００の各カメラ６０１〜６０３の動作を制御する。また、後述の測定処理プログラムを実行することにより、カット幅や隙間幅の算出や確認用画面の生成を行う。
【００４９】
記憶部８０３は、ＣＰＵ８０２が実行する後述の測定処理プログラムを記憶する。また、各カメラ６０１〜６０３から受信した撮像画像を一時的に記憶し、ＣＰＵ８０２が算出した測定結果を記憶する。操作部８０４は、使用者が後述する確認用画面に対する選択動作や、測定処理の実行指示等を入力するために用いられる。
【００５０】
Ｉ／Ｆ（インターフェース）部８０５は、各カメラ６０１〜６０３のケーブル６１１〜６１３との接続部であり、ＣＰＵ８０２が生成した制御信号を各カメラに対して送信するとともに、各カメラの撮像画像を受信して、記憶部８０３に転送する。
【００５１】
Ｉ／Ｆ（インターフェース）部８０６は、情報処理装置８０１とＵＳＢケーブル等を介して接続する接続部であり、記憶部８０３に記憶された測定結果や撮像画像を情報処理装置８０１に対して送信する。また、ＣＰＵ８０２が生成した確認用画面を送信する。また、図示していないが、Ｉ／Ｆ（インターフェース）部８０６は、基板処理システム１００のシステム制御部１１６との間で通信するためにも用いられる。
【００５２】
情報処理装置８０１は、図示しない表示部と、記憶部とを備えており、例えば、パーソナルコンピュータにより構成されている。情報処理装置８０１は、測定処理装置８００からＩ／Ｆ（インターフェース）部８０６を介して送られてくる確認用画面を受信して、これを表示部に表示させる。また、測定処理装置８００から送られてきた撮像画像や測定結果を記憶部に記憶する。
【００５３】
第１カメラ６０１、基板処理装置１１１、及びウエハＷの配置関係を、図９を用いて説明する。図示するように、ウエハＷは、周縁部にラウンドを有し、上面には処理膜が形成され、その周縁部の処理膜のみが除去（カット）されている。なお、ウエハＷの直径は３００ｍｍであり、円周方向に関して誤差は無いものとする。また、このウエハＷの下面の周縁部が、囲い部材３０２に設けられた支持ピン３１２により下方から保持されている。図９は、ウエハＷの周縁部うち、支持ピン３１２により支持されていない位置の断面図を示すものである。したがって、ウエハＷと囲い部材３０２の間には隙間が存在する。
【００５４】
測定用治具６００が適切に設置された場合、第１カメラ６０１の横方向の撮像画角は、内端（左端）がウエハＷの処理膜上にあり、外端（右端）が囲い部材３０２上にある。したがって、カメラ６０１による撮像画像には、画角内端（左端）から順に、処理膜領域９０１、カット面領域９０２、ラウンド領域９０３、隙間領域９０４、囲い部材領域９０５が存在することになる。ここで、処理膜領域９０１は、形成された処理膜がエッチングにより除去されることなくそのまま残っている領域である。カット面領域９０２は、形成された処理膜が除去された領域のうち、ウエハＷの周端に形成されているラウンドを含まない平面の領域である。ラウンド領域９０３は、処理膜が除去された又は初めから処理膜が形成されていないラウンドの領域である。隙間領域９０４は、ウエハＷの周端縁と囲い部材３０２との間に形成された領域である。囲い部材領域９０５は、囲い部材３０２が存在する領域である。そして、カット幅は、ウエハＷの周端部において処理膜の周縁端とウエハＷの周縁端との間にカット面領域９０２とラウンド領域９０３とで形成される処理膜が存在しない領域（処理膜が除去された又は初めから処理膜が形成されていない領域）の幅である。また、隙間幅は、ウエハＷの周縁端と囲い部材との間に形成される隙間領域９０４の幅である。なお、カット面領域９０２の幅をカット面幅といい、ラウンド領域９０３の幅をラウンド幅という。
【００５５】
第１カメラ６０１は、図６に示した開口６０５ａに対応する位置に、撮像センサ９０６と、ライト９０７とを備えている。本実施形態において、撮像センサ９０６は、１６００画素×１２００ラインからなる約２００万画素の有効画素領域を備えたＣＣＤセンサであり、受光レベルに応じて輝度信号に対応する信号のみ生成する。撮像センサ９０６の表面前方には不図示の焦点調整機構と露出調整機構が備えられている。ライト９０７は、ウエハＷに対して白色光を照射するものであり、矢印に示すように、ウエハＷの平面に対して垂直方向に強い指向性を持っている。撮像制御部９０８は、撮像センサ９０６とライト９０７を制御して、上記画角からなる被写体を撮像し、１６００画素×１２００ラインの画素数を有する８ｂｉｔの輝度信号からなる撮像画像を生成する。
【００５６】
後述するように、第１カメラ６０１の主な目的は、処理膜境界９０９、カット面境界９１０、ウエハ周縁端９１１、囲い部材境界９１２を正確に撮像することである。そのために、撮像制御部９０８は、ケーブル６１１を介して測定処理装置８００から受信した制御信号に基づき撮像条件を変更して撮像させることができる。なお、第２カメラ、第３カメラも同様の構成を備えている。
【００５７】
情報処理装置８０２の表示部に出力される確認用画面、及び確認用画面上の撮像画像とウエハＷの撮像位置との対応関係について、図１０を用いて説明する。
【００５８】
図１０（ａ）は、情報処理装置８０２に表示される確認用画面１０００を示す図である。図１０（ｂ）は、第１〜第３カメラ６０１〜６０３の撮像画角及び確認用画面１０００上での表示領域を示す図である。
【００５９】
図１０（ｂ）において、第１カメラ６０１の撮像画角が１００１であり、第２カメラ６０２の撮像画角が１００２であり、第３カメラ６０３の撮像画角が１００３である。
【００６０】
測定処理装置８００が、カット幅及び隙間幅の測定に用いるのは、これら画角の全体の撮像画像ではなく、そのうちの一部が切り出された画像である。第１カメラ６０１を例にすると、画角１００１のうち、ウエハＷの境界に沿って位置調整された、１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ、１００１ｄ、及び１００１ｅ、の５つの領域の切り出された撮像画像を測定に用いる。切り出された撮像画像のサイズは、例えば、３２０×２４０画素である。第２カメラ６０２及び第３カメラ６０３でも同様の画像を用いる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、後述するように、それぞれの撮像画角１００１〜１００３について、第１撮像条件及び第２撮像条件で、それぞれ２つの撮像画像を取得する。
【００６２】
図１０（ａ）において、表示ウインドウ１００４は、第１の撮像条件で得られた撮像画像であって、５つの領域１００１ａ〜１００１ｅのいずれかから切り出した撮像画像（画像１）を表示するための領域である。同様に、表示ウインドウ１００５は、第２の撮像条件で得られた、切り出された撮像画像（画像２）を表示するための領域である。５つの領域１００１ａ〜１００１ｅのうちどの領域の切り出し撮像画像を表示するかは、使用者が操作部８０４が備える例えばマウスを使用し、カーソルにより表示ウインドウ上をクリックすることにより順次切り替えることができる。
【００６３】
操作領域１００６は、どのカメラの画像を表示ウインドウ１００４に表示させるかを選択するためアイコン１００７〜１００９を配置している。使用者は、操作部８０４のマウスを使用し、カーソルを移動させていずれかのアイコンをクリックして選択すると、選択したアイコンに対応するカメラの切り出された撮像画像が表示ウインドウ１００４に表示される。操作領域１０１０及びアイコン１０１１〜１０１３も同様の機能を有しており、選択結果が表示ウインドウ１００５に反映される。
【００６４】
測定処理装置８００がカット幅や隙間幅を算定していない間でも、各カメラ６０１〜６０３は動作しており、例えば５フレーム／秒の頻度で撮像を行い、撮像画像を測定処理装置８００に送信している。測定処理装置８００は、受信した撮像画像をもとに確認用画面１０００を更新して情報処理装置８０１に送信しているので、使用者は、現在のウエハＷの撮像状況がリアルタイムで目視確認できるようになっている。本実施形態において、どのタイミングで測定動作を開始するタイミングは、操作部８０４が備える開始ボタンで決定されるが、確認用画面１０００上に開始ボタンを表示させ、これをクリックすると開始するような仕様にしても良い。
【００６５】
＜測定動作＞
次に、本実施形態の各装置が連携して行うカット幅及び隙間幅の測定動作について、図１１のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートにおける測定動作は、測定処理装置８００のＣＰＵ８０２が記憶部８０３に記憶された測定処理プログラムを実行することにより達成される。
【００６６】
本フローチャートに示す測定動作を開始する前に、基板処理システム１００はメンテナンスモードに移行し、測定のための準備を行う。メンテナンスモードでは、各基板処理装置１１０及び基板処理装置１１１は、通常のレシピに従ったウエハＷに対する処理は行わない。一方、ウエハＷを各装置内で移動及び保持させる動作や、基板処理システム１００内で移動させる動作は自動又は手動で行えるようになっている。
【００６７】
基板処理システム１００の使用者は、操作パネル１１７を操作することでシステムをメンテナンスモードに変更する。そして、基板処理装置１１１のメンテナンスパネル１１８を開けて、測定用治具６００を、処理室内の基板処理装置１１１に図７に示す態様で設置する。ここで使用者は、図３においてウエハＷが置いてある位置に、不図示のスケーリングウエハを置く。スケーリングウエハは、カメラにより得られた撮像画像の画素数とウエハＷが置かれる平面上の長さ［ｍｍ］との対応関係を測定するためのものである。スケーリングウエハには例えば、１ｍｍ幅を示す目盛りや構造等が付加されている。スケーリングウエハが置かれた後、使用者がメンテナンスパネル１１８を閉じる。使用者は、測定用治具６００、測定処理装置８００、及び情報処理装置８０１をそれぞれ接続して起動し、測定可能状態とすることで前準備が終了する。そして、測定処理装置の操作部８０４より指示を出すことにより、測定動作が開始される。
【００６８】
まず、基板処理装置１１１のウエハＷの保持位置におかれたスケーリングウエハを用いたスケーリング処理を行う（ステップＳ１１０１）。具体的には、測定処理装置８００のＣＰＵ８０２は、測定用治具６００の第１カメラ６０１を制御して、基板処理装置１１１のウエハＷの保持位置におかれたスケーリングウエハを撮像させる。得られた撮像画像は、第１カメラ６０１からケーブル６１１、Ｉ／Ｆ部８０５を介して記憶部８０３に送られ記憶される。ＣＰＵ８０２は、撮像画像において、１ｍｍ幅を示す目盛りが何画素に相当するかを画像解析により判定する。例えば目盛りが黒色であれば、黒色のライン画素の間隔を調べることにより画素数を判断できる。ここでは、ＣＰＵ８０２は、画素数が２０であったと判断し、“スケーリング値”＝２０画素／ｍｍ、という値を記憶部８０３に記憶しておく。以上の動作が終了したら、基板処理システム１００の制御部１１６は、リフトピンプレート３１９を上昇させ、搬送機構１１３によりスケーリングウエハを基板処理装置１１１から搬出し所定の保管場所に保管する。
【００６９】
次に、基板処理システム１００の制御部１１６は、搬送機構１１３を制御して、カット幅を測定するための対象となるウエハＷを基板処理装置１１１に搬入させる（ステップＳ１１０２）。本実施形態では、予めウエハＷがキャリア載置部１０１に載置されており、搬送機構１１３は、まず受け渡し部１０３を介して搬入されたウエハＷを基板処理装置１１０に搬入する。そして、基板処理装置１１０において周縁部の処理膜除去がされた後、搬送機構１１３は、ウエハＷを基板処理装置１１０から取り出して、基板処理装置１１１に搬入する。制御部１１６は、使用者が操作パネル１１７で操作した搬入指示に応答して搬送動作を開始するが、測定処理装置８００のＣＰＵ８０２からＩ／Ｆ部８０６を介して受け取った、ステップＳ１１０１の終了指示に応答して動作を開始しても良い。基板処理装置１１１にウエハＷが搬入された後、リフトピンプレート３１９が上昇し、ウエハＷは搬送機構１１３のウエハ保持アーム１１４からリフトピンプレート３１９のリフトピン３１９ａへと受け渡される。そして、リフトピンプレート３１９は、受け取ったウエハＷを保持したまま降下し、支持ピン３１２にウエハＷを受け渡し、もとの位置に戻る。一連の動作が完了すると、リフトピンプレート３１９は、図３に示す配置状態になり、第１カメラ６０１、基板処理装置１１１、及びウエハＷの配置関係は、図９に示す状態となる。
【００７０】
ウエハＷが置かれた後、ウエハＷの第１撮像条件での撮像が行われる（ステップＳ１１０３）。ここでは、まず、測定処理装置８００のＣＰＵ８０２は、各カメラ６０１〜６０３に対して、第１撮像条件で撮像動作を行うよう制御指示を送信する。制御指示を受けた各カメラ６０１〜６０３の撮像制御部９０８は、受信した制御指示に従い、第１撮像条件で撮像するよう撮像センサ９０６及びライト９０７を制御し、撮像させる。撮像制御部９０８は、撮像センサ９０６の撮像により得られた信号を１フレームの輝度信号の撮像画像に変換し、測定処理装置８００に対して送信する。測定処理装置８００に転送された撮像画像は記憶部８０３に記憶される。ここで、第１撮像条件の内容と実際の撮像画像の状態については後述する。
【００７１】
第１撮像条件による撮像の後、続けてウエハＷの第２撮像条件での撮像が行われる（ステップＳ１１０４）。ここでの動作は、ステップＳ１１０３と同様なものであり、その第２撮像条件の内容と実際の撮像画像の状態については後述する。
【００７２】
第１及び第２撮像条件での撮像を行った後、測定処理装置８００のＣＰＵ８０２は、記憶部８０３に記憶された第１撮像条件による第１撮像画像と第２撮像条件による第２撮像画像の解析処理を行い、測定結果として、カット幅及び隙間幅を得る（ステップＳ１１０５）。画像解析処理の詳細は後述する。
【００７３】
測定処理が終了したら、測定処理装置８００のＣＰＵ８０２は、測定結果を表示する（ステップＳ１１０６）。本実施形態では、ＣＰＵ８０２は、第１撮像条件による第１撮像画像、第２撮像条件による第２撮像画像、カット幅及び隙間幅の情報を含む表示画面を生成し、生成した表示画面をＩ／Ｆ部８０６を介して情報処理装置８０１に送信する。なお、第１撮像画像及び第２撮像画像自体も合わせて情報処理装置８０１に送信する。情報処理装置８０１は、受け取った表示画面に基づき、表示部に図１０で示した態様で画面表示を行うとともに、受け取った第１撮像画像及び第２撮像画像を不図示の記憶部に記憶する。
【００７４】
測定結果を表示したら、リフトピンプレート３１９が上昇してウエハＷを下面から支持し、ウエハ保持アーム１１４に受け渡す。搬送機構１１３は基板処理装置１１１からウエハＷを搬出する。搬出された基板は、受け渡し部１０３を介して、キャリア載置部１０１に戻される（ステップＳ１１０７）。制御部１１６は、使用者が操作パネル１１７で操作した搬出指示に応答して本ステップの搬送動作を開始するが、使用者の指示を介することなく自動的に搬送動作を行うようにしても良い。例えば、測定処理装置８００がステップＳ１１０４〜Ｓ１１０６のいずれかを実行したタイミングで制御部１１６に通知を行い、制御部１１６がこの通知を受けたことに応じて、ステップＳ１１０７を実行するようにしても良い。
【００７５】
以上が、本実施形態における１枚のウエハＷについての測定動作であり、キャリア載置部１０１に載置されている次のウエハＷについて、同じ動作を繰り返す。
【００７６】
＜撮像動作及び画像解析処理＞
次にステップＳ１１０３〜Ｓ１１０５における撮像動作及び画像解析処理の詳細について説明する。
【００７７】
本実施形態で測定する情報は、ウエハＷのカット幅と、ウエハＷの周縁部の端部と囲い部材３０２との間の隙間幅である。これらの値は、図９の関係を参照すると、それぞれ、以下の算出式（１）及び（２）により算出できる。
【００７８】
式（１）
・カット幅［ｍｍ］＝カット面領域９０２の幅［ｍｍ］＋ラウンド領域９０３の幅［ｍｍ］
ここで、
・カット面領域９０２の幅［ｍｍ］＝（カット面境界９１０の位置［画素］−処理膜境界９０９の位置［画素］）／スケーリング値［画素／ｍｍ］
・ラウンド領域９０３の幅［ｍｍ］＝（ウエハ周縁端９１１の位置［画素］−カット面境界９１０の位置［画素］）／スケーリング値［画素／ｍｍ］
【００７９】
式（２）
・隙間幅［ｍｍ］＝隙間領域９０４の幅［ｍｍ］＝（囲い部材境界９１２の位置［画素］−ウエハ周縁端９１１の位置［画素］／スケーリング値［画素／ｍｍ］
【００８０】
以上の式（１）及び（２）において、“位置［画素］”とは、切り出し画像の画角左端からの横方向の画素数のカウント値を意味する。本実施形態において、切り出し画像の横方向の画素数は３２０個であるので、“位置［画素］”としては、１〜３２０の値をとりうる。
本実施形態では、図１０（ｂ）に示したように、１つの撮像画像から５つの領域を抽出してそれぞれ、カット幅と隙間幅を求め、それらの平均値を、それぞれの領域における最終的なカット幅値、隙間幅とする。
【００８１】
式（１）及び（２）のように、カット幅と隙間幅を算出するには、（ａ）カット面境界９１０の位置、（ｂ）処理膜境界９０９の位置、（ｃ）ウエハ周縁端９１１の位置、（ｄ）囲い部材境界９１２の位置の４つの境界位置を撮像画像の画素の輝度レベルの変化量（輝度エッジ量）から特定する必要がある。ここで、輝度エッジ量は、隣接画素間の輝度値の差分絶対値からピーク値を求める方法や、公知のエッジフィルタを画像に対して適用する方法を用いることができる。
【００８２】
本実施形態のウエハＷ及び基板処理装置の各領域９０１〜９０５は、その材質特有の反射特性やその構造特有の反射特性を持っている。ライト９０７から同一照度の照射光が入射した場合、例えば、材質の違いによって、カット面領域９０２のほうが、処理膜領域９０１の反射光レベル（グレー）よりも高い反射光レベル（明るいグレー）になる。一方、カット面領域９０２とラウンド領域９０３は同じ材質であるが、ラウンド領域９０３は傾斜しているため、撮像センサ９０６の方向への反射光レベルが低い（黒色に近い）。また、同様に、保持部領域９０５も傾斜しているため、反射光レベルが低い（黒色に近い）。隙間領域９０４は、反射面が底面であるため減衰が生じるが、ある程度の反射光レベル（黒に近いグレー）を有する。
【００８３】
したがって、撮像センサ９０６で受光される反射光レベルは、結果的に、処理膜領域９０１、カット面領域９０２、隙間領域９０４、保持部領域９０５、ラウンド領域９０３の順で高い。
【００８４】
このように、本実施形態では、ライト９０７からの同一照度の照射光を用いた場合、反射光のレベルの幅がとても広くなってしまうため、通常の広さのダイナミックレンジをもつ撮像センサ９０６では、すべての領域の反射光レベルが適切な輝度レベルになるよう撮像することができない。そして、適切な輝度レベルを持たない撮像画像からは、正確な輝度エッジが算出できず、４つの境界位置（ａ）〜（ｄ）の特定に誤差が生じてしまう。
【００８５】
本実施形態では、明るさに関する条件が互いに異なる第１撮像条件と第２撮像条件とを予め準備しておき、撮像時には、これらを用いて２回に分けて撮像することにより、上記問題を解決する。便宜上、第２撮像条件及び第２撮像画像から先に説明する。
【００８６】
第２撮像条件は、相対的に明るい撮像画像を取得して（ｂ）処理膜境界９０９の位置の位置が正確に特定できるように、中間照度の反射光レベルを重視した撮像条件が設定される。すなわち、反射光レベルが輝度信号に変換された際に、処理膜領域からの反射光レベルやカット面領域からの反射光レベルが含まれる照度レベルに広い諧調幅が割り当てられるようにする。具体的には、例えば、ＣＣＤの感度（例えば、ＩＳＯ感度）を設定したり、不図示の露出調整機構によるＣＣＤの受光時間を設定したりすることにより調整できる。
【００８７】
ここで、第２撮像条件は、中間照度の反射光レベルを重視しているため、低照度の反射光レベルの再現性は低いものになる。すなわち、隙間領域９０４、保持部領域９０５、ラウンド領域９０３からの反射光レベルが含まれる照度レベルに狭い幅の諧調が割り当てられるため、いずれの領域も黒色に近い色の画像となって現れる。
【００８８】
第２撮像条件により撮像された第２撮像画像の模式図を図１２に示す。処理膜領域９０１とカット面領域９０２の輝度信号レベルは諧調が十分に保たれているので、この２つの領域の画素の輝度レベルの変化、すなわち輝度エッジの検出が容易に可能となり、（ｂ）処理膜境界９０９の位置を正確に特定することができる。なお、（ａ）カット面境界９１０の位置も正確に特定することができる。一方で、隙間領域９０４、保持部領域９０５、ラウンド領域９０３は、いずれも、低い輝度信号値（ほぼ黒色）に位置する。このため、輝度エッジの検出が困難であり、（ｃ）ウエハ周縁端９１１の位置、（ｄ）囲い部材境界９１２の位置を特定することができない。
【００８９】
本実施形態では、（ｃ）ウエハ周縁端９１１の位置、（ｄ）囲い部材境界９１２の位置を、もう一方の撮像条件である第１撮像条件により撮像された相対的に暗い第１撮像画像から特定する。
【００９０】
第１撮像条件は、低照度の反射光レベルを重視した撮像条件が設定される。すなわち、反射光レベルが輝度信号に変換された際に、隙間領域９０４、保持部領域９０５、ラウンド領域９０３からの反射光レベルが含まれる照度レベルに広い幅の諧調が出るようにする。具体的には、例えば、ＣＣＤの感度（例えば、ＩＳＯ感度）を第２撮像条件よりも高感度に設定したり、ＣＣＤの受光時間を第２撮像条件よりも長時間に設定したりすることにより調整できる。
【００９１】
ここで、第１撮像条件は、低照度の反射光レベルを重視しているため、中間照度の反射光レベルの再現性は低いものになる。すなわち、処理膜領域９０１とカット面領域９０２からの反射光レベルが含まれる照度レベルに狭い諧調になるため、ほとんど白色に近い色の画像となって現れる。
【００９２】
第１撮像条件により撮像された第１撮像画像の模式図を図１３に示す。隙間領域９０４、保持部領域９０５、ラウンド領域９０３の輝度信号値は諧調が十分に保たれているので、輝度エッジの検出が容易に可能となり、（ｃ）ウエハ周縁端９１１の位置、（ｄ）囲い部材境界９１２の位置を正確に特定することができる。一方で、処理膜領域９０１とカット面領域９０２は、いずれも、高い輝度信号値（ほぼ白色）に位置する。このため、輝度エッジの検出が困難であり、（ｂ）処理膜境界９０９の位置を特定することができない。
【００９３】
以上のように、第１撮像条件に基づく第１撮像画像及び第２撮像条件に基づく第２撮像画像の２つの画像を用いて、（ａ）カット面境界９１０の位置、（ｂ）処理膜境界９０９の位置、（ｃ）ウエハ周縁端９１１の位置、（ｄ）囲い部材境界９１２の位置を正確に求めることができる。
【００９４】
ＣＰＵ８０１は、上記式（１）及び式（２）に、上記の位置情報（ａ）〜（ｄ）を適用することにより、カット幅及び隙間幅を算出する。他の切り出し画像１０００ａ，ｂ，ｄ，ｅについても同様にカット幅及び隙間幅を算出し、それらの値を平均したものを、撮像画像１００１により求めた最終的なカット幅及び隙間幅として決定する。
【００９５】
通常、ウエハＷはその周縁の一部にノッチを有しているため、切り出し画像１０００ａ〜ｅのいずれかに写り込んでしまう可能性がある。その場合は、写り込んでしまった切り出し画像の測定値を除外した他の切り出し画像を用いて平均化の処理を行い、上記の最終的なカット幅及び隙間幅を決定しても良い。写り込みが生じた画像であるか否かの判定は、ノッチ形状を認識する公知の画像認識によって行っても良いし、単純に、カット幅や隙間幅として異常値が得られた画像がノッチを含んだものに該当すると推定するようにしてもよい。
【００９６】
図１０に示す表示画面１０００における“測定結果”は、撮像画像１００１により求めた最終的なカット幅及び隙間幅を報知する領域であり、カット幅が０．７５ｍｍ，隙間幅が０．３５ｍｍである例を示している。
【００９７】
上記測定値は、画面表示されるだけでなく、テキストファイルにリスト形式で記載されて、情報処理装置８０１の記憶部に記憶される。撮像画像は、ビットマップ形式のファイルに変換されて同様に記憶部に記憶される。テキストファイルにおいては、対応するウエハＩＤや画像ファイルを特定する情報と関連付けて記載するようにしても良い。
【００９８】
＜測定結果の利用＞
本実施形態で得られた測定結果は、例えば、以下の様に利用される。ウエハＷが基板処理装置１１０で処理されたものである場合、カット幅は、基板処理装置１１０の薬液ノズル２０８の位置を調整するための情報として用いられる。システムの使用者は、予め設定しておいたカット幅と実際の測定により得られたカット幅との差分値に基づき、例えば、薬液ノズル２０８の位置を微調整することができる。
【００９９】
隙間幅は、搬送機構１１３からリフトピンプレート３１９へのウエハＷの受け渡しにおける、中心位置の調整のため情報として用いられる。測定用治具６００が基板処理装置１１１に適切に取り付けられたとき、第１〜第３カメラ６０１〜６０３の撮像画角は、基板処理装置１１１の中心位置（基板昇降部材３０５の中心位置）を基準に、等距離かつ円周方向に互いに１２０度離れてそれぞれ位置する。したがって、実際に支持ピン３１２に置かれたときのウエハＷの中心位置は、３つの隙間幅の値から計算で得ることができる。そして、基板処理装置１１１の中心位置と実際に置かれたときのウエハＷの中心位置との差分値に基づき、搬送機構１１３からリフトピンプレート３１９へのウエハＷの受け渡しにおける、位置調整を行うことができる。
【０１００】
＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、基板処理装置１１１において、囲い部材３０２の上方から、周縁部の処理膜除去がされたウエハＷ及び囲い部材３０２を撮像し、得られた撮像画像を処理することにより、ウエハＷにおけるカット幅及びウエハＷの周縁端と囲い部材３０２との間の隙間幅を測定するようにした。これにより、ウエハＷにおけるカット幅の確認用の撮像機構と、囲い部材３０２の保持状態の確認用の撮像機構と、を個別に設ける必要がなくなり、それぞれの個別の撮像シーケンスを設ける必要もない。したがって、基板処理システムの大型化を招くことなく短時間でウエハＷの膜除去の状態と囲い部材３０２の保持状態を確認することができる。
【０１０１】
また、本実施形態によれば、処理膜境界９０９、カット面境界９１０、ウエハ周縁端９１１、囲い部材境界９１２を特定することによりカット幅と隙間幅を測定するようにした。これにより、ラウンドの幅まで反映したカット幅を測定することができる。そして、この際、第１撮像条件により得られた相対的に暗い第１撮像画像から処理膜境界９０９を特定するようにした。また、第２撮像条件により得られた相対的に明るい第２撮像画像からカット面境界９１０、ウエハ周縁端９１１、囲い部材境界９１２を特定するようにした。これにより、各境界や端部の特定に誤差が少なくなるので、カット幅と隙間幅を正確に測定することができる。さらに、測定処理の後、第１及び第２撮像画像及び測定した処理領域幅及び隙間幅の値を表示画面に表示させるようにした。したがって、使用者は、撮像画像を目視確認した上で、処理領域幅及び隙間幅の値を知ることができるので、測定結果の良否判断を容易に行うことができる。
【０１０２】
本実施形態では、基板処理装置１１１は、ウエハＷの下面を処理する装置であり、その囲い部材３０２に保持される周縁部の処理膜除去がされたウエハＷは、前記第１基板処理装置の外部から搬入するようにした。これにより、ウエハＷにおけるカット幅の確認用の撮像機構と、囲い部材３０２の保持状態の確認用の撮像機構と、を個別に設ける必要をなくした。また、基板処理装置１１０において成膜されたウエハＷの周縁部の処理を行った後で、そのウエハＷをそのまま基板処理装置１１１に搬入する搬送シーケンスを行うようにしたので、実際の周縁部処理からその処理の確認までを短時間で行うことができる。
【０１０３】
本実施形態では、測定用治具６００は、基板処理装置１１１に適切に設置されている状態において、第１〜第３カメラ６０１〜６０３によりカット幅と隙間幅を測定するための画像を撮像することができる。このような装置から着脱可能な治具の方式を取ることにより、基板処理装置１１１内においても、定常的にカメラを設置しておく必要が無くなり、システムの大型化を招くこともない。また、測定用治具６００が設置されても、基板処理装置１１１は、囲い部材３０２よりも高く第１〜第３カメラ６０１〜６０３よりも低い位置まで上昇して外部から搬入されたウエハＷを受け取り、受け取りの位置から下降してウエハＷを囲い部材３０２に置くようにしている。したがって、複数枚のウエハＷに関して、連続的にカット幅と隙間幅を測定することができる。
【０１０４】
（第１の実施形態の変形例）
ウエハＷのカット幅の算出には、上記式（１）に限らず、以下の式（１）’を用いるようにしても良い。
【０１０５】
式（１）’：カット幅［ｍｍ］＝（ウエハ周縁端９１１の位置［画素］−処理膜境界９０９の位置［画素］）／スケーリング値［画素／ｍｍ］。
【０１０６】
上記式は、ラウンド幅を個別に求める必要が無い、すなわち、カット面境界９１０の位置を特定する必要がない場合に有効である。
【０１０７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、測定用治具６００が、第１〜第３カメラ６０１〜６０３を備えており、これら複数のカメラを用いてウエハＷにおける複数の位置に対応する複数の撮像画像を得るようにした。本実施形態では、１つのカメラを用いてウエハＷにおける複数の位置に対応する複数の撮像画像を取得し、カット幅及び隙間幅の測定処理を行う例について説明する。
【０１０８】
本実施形態における測定用治具の形状について、図１４を用いて説明する。図１４（ａ）に示す測定用治具１４００は、撮像装置としてカメラ１４０１のみを備えている。支持部材１４０２は、その上面にカメラ１４０１を搭載している。図示していないが、支持部材１４０２は、第１の実施形態の測定用治具６００と同様に、カメラ１４０１の撮像センサとライトに相当する位置に開口を有している。設置台１４０３は、カメラ１４０１が搭載された支持部材１４０２と表面で結合する。また、設置台１４０３の裏面は、処理室の底面に設置するための設置面になっている。カメラ１４０１は、第１の実施形態で説明した第１〜第３カメラと同一の構成を有しており、ケーブル１４０４を介して、第１の実施形態と同様の構成を有する測定処理装置８００に接続されている。第１の実施形態と同様に、設置後においてもウエハＷを搬出入できるように、設置台１４０３の上面から支持部材１４０２の裏面まで所定の高さＨ２の間隔をもつようにしている。後述するように、第１の実施形態と設置面の場所が異なるので、高さＨ２は、基板処理装置１１１自体の高さを加味して、Ｈ１よりも大きくなっている。
【０１０９】
図１４（ｂ）は、測定用治具１４００が基板処理装置１１１の収容される処理室の底面に設置された際の概観図である。第１の実施形態と異なり、測定用治具１４００は、基板処理装置１１１の外部に設置されている。測定用治具１４００の設置に際しては、使用者が不図示の取り付け用工具を用いて、測定中においても処理室の底面から動かないように固定する。
【０１１０】
図１４（ｃ）は、処理室の底面に設置した状態を上方から見た平面図である。本実施形態におけるカメラ１４０１と基板処理装置１１１との相対位置及び基板処理装置１１１に対する撮像画角は、第１の実施形態で説明した第１〜第３カメラの少なくとも１つのカメラと同一である。
【０１１１】
次に、本実施形態の各装置が連携して行うカット幅及び隙間幅の測定動作について、図１５のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートにおける測定動作は、測定処理装置８００のＣＰＵ８０２が記憶部８０３に記憶された測定処理プログラムを実行することにより達成される。
【０１１２】
本実施形態において、ステップＳ１１０１，Ｓ１１０２，及びＳ１１０５〜Ｓ１１０７は、第１の実施形態で説明したステップと同様の処理を行っている。
【０１１３】
本実施形態では、ステップＳ１１０２においてウエハＷが置かれた後、ウエハＷの第１撮像条件での撮像が行われ（ステップＳ１５０１）、  第１撮像条件による撮像の後、続けてウエハＷの第２撮像条件での撮像が行われる（ステップＳ１５０２）。ここでは、第１の実施形態で説明したステップＳ１１０３及びＳ１１０４と同様な動作を、１つのカメラ１４０１に関してのみ実行する。
【０１１４】
次に、予め設定しておいた全ての位置での撮像を行ったかを判定する（Ｓ１５０３）。本実施形態では、最初に搬入した際にカメラ１４０１の真下にあるウエハＷの位置、その位置を基準に１２０度回転させた位置におけるウエハＷの位置、さらに１２０度回転させた位置におけるウエハＷの位置の３箇所を撮像する。すなわち、ウエハＷの３つの位置の撮像を行うものであるという点では、第１の実施形態と実質的に同じである。ここでは、まだ、最初に搬入した際にカメラ１４０１の真下にあるウエハＷの位置を撮像したのみなので（ステップＳ１５０３：Ｎｏ）、ステップＳ１５０４の回転動作に移行する。
【０１１５】
システム制御部１１６は、回転駆動部３０４を駆動させて回転プレート３０１を回転させることにより、囲い部材３０２に保持されているウエハＷを１２０度回転させて、カメラ１４０１の真下に、次の撮像位置が配置されるようにする（Ｓ１５０４）。
【０１１６】
回転動作が終了したら、ステップＳ１５０１に戻り、同様の撮像動作及び回転動作を行い、再度ステップＳ１５０１に戻る。３度目の撮像動作が終了したら、全ての位置での撮像を行ったことになるので（ステップＳ１５０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０５に移行し、３セットの第１撮像画像及び第２撮像画像を用いて、第１の実施形態と同様の画像解析処理を行う（Ｓ１１０５）。以降の処理の説明は第１の実施形態と同様なので、省略する。
【０１１７】
本実施形態では、ウエハＷの３箇所を撮像する例を説明したが、これに限らず、より多くの位置を撮像して、その後の処理に利用するようにしても良い。例えば、６箇所を撮像する場合は、ステップＳ１５０４では、１回につき６０度の回転動作を行うことになる。撮像位置を増やすことにより、より精度の高いカット幅及び隙間幅を求めることができる。
【０１１８】
以上説明したように、本実施形態によれば、１つのカメラ１４０１をウエハＷの周縁方向に沿う位置に設置し、前記カメラ１４０１は、囲い部材３０２が回転することにあわせてウエハＷの複数の位置における撮像を行うことにより、測定処理装置８００が処理するための複数の撮像画像を取得するようにした。したがって、第１の実施形態のように、カメラを複数備える必要が無くなるため、第１の実施形態と比較して低コストかつ省スペースな測定作業を行うことができる。また、撮像回数を増やすことにより、より多くの撮像画像を測定に用いることができるので、測定精度を向上させることができる。
【０１１９】
（他の実施形態）
上記実施形態では、基板処理装置に対して着脱可能な測定用治具６００及び測定用治具１４００を用いる例を説明したが、本発明はこれに限らず、基板処理装置１１１内の上部にカメラを予め設置し、所定のタイミングで撮像及び測定処理を行うように構成してもよい。同様に測定処理装置８００も、基板処理システム外部に別体として設けるのではなく、システム制御部１１６が同様の機能を有するように構成してもよい。また、情報処理装置８０１も別体ではなく、操作パネル１１７が同様の機能を有するように構成しても良い。
【０１２０】
上記実施形態では、囲い部材３０２がウエハＷの全周を囲うものと説明したが、全周に限らず、一部がウエハＷを囲うものであっても良い。この場合、その一部の囲い部材の位置にカメラを配置させて上記実施形態と同様の撮像を行う。また、上記実施形態では、撮像センサ側の撮像条件を変えて２回撮影する例を示したが、ライト側の照射レベルを変更することで、複数の撮像画像を得るようにしてもよい。また、仕様によっては複数回撮影しなくても良い。例えば、ダイナミックレンジがとても広く、暗部から明部まで明るさを表すことが可能な撮像センサを備えるカメラがあれば、１つの撮像画像から全てのエッジを求めることができる。なお、通常のカメラの場合であっても、測定処理装置８００が、諧調補正処理を行える画像処理ソフトウェアを搭載していれば、１つの撮像画像から図１２及び図１３に相当する画像を生成し、全てのエッジを求められることもある。
【０１２１】
上記実施形態では、基板処理システム１００を制御するためのプログラムはシステム制御部１１６が有する不図示の記憶装置が記憶し、測定処理システムを制御するためのプログラムは測定処理装置８００の記憶部８０３が記憶していると説明した。これらの記憶装置は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリーや、ハードディスク等に限らず、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどのディスク状記憶媒体などでも構成され得る。また、記憶されるべきプログラムの一部又は全部を、不図示のネットワーク等を介して外部サーバ等より受信することにより、システムにおいて実行可能にするよう構成しても良い。
【符号の説明】
【０１２２】
１００  基板処理システム
１１０  基板処理装置
１１１  基板処理装置
３０２  囲い部材
６００  測定用治具
８００  測定処理装置
８０１  情報処理装置
【図１】
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【図２】
2016100565.tif 000004
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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