JP7089381B2 - 基板検査装置、基板処理装置および基板検査方法 - Google Patents

基板検査装置、基板処理装置および基板検査方法 Download PDF

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Description

本発明は、基板の検査を行う基板検査装置およびそれを備えた基板処理装置ならびに基板の検査を行うための基板検査方法に関する。
基板に対する種々の処理工程において、基板の検査が行われる。特許文献１に記載される検査装置では、レジスト膜が形成された基板に露光処理および現像処理が順次行われた後、基板の外観検査が行われる。具体的には、検査対象の基板（以下、検査基板と呼ぶ。）の表面が撮像部によって撮像されることにより表面画像データが取得される。一方、外観上の欠陥がないサンプル基板が予め用意され、そのサンプル基板の表面画像データが取得される。サンプル基板の表面画像データの各画素の階調値と検査基板の表面画像データの各画素の階調値との比較に基づいて、検査基板の欠陥が検出される。
特開２０１６－２１９７４６号公報
特許文献１の検査装置においては、撮像部が１または複数の集光レンズを含む。この場合、取得される表面画像データが、レンズの収差による歪を含む。そのため、サンプル基板の表面画像データの各画素と検査基板の表面画像データの各画素との対応関係にずれが生じ、検査基板の欠陥を適切に検出することができない場合がある。
本発明の目的は、レンズの収差による歪が除去された補正画像データを容易に生成することができ、その補正画像データを用いて基板の検査を適切に行うことが可能な基板検査装置、基板処理装置および基板検査方法を提供することである。
（１）第１の発明に係る基板検査装置は、少なくとも一部が円形のエッジを有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得する画像データ取得部と、実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成する補正画像データ生成部と、補正画像データ生成部により生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行う検査部とを備え、補正画像データ生成部は、実画像において表された基板のエッジ上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得する第１の位置情報取得部と、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得する第２の位置情報取得部と、第１の位置情報取得部により取得された第１の外周位置情報および第２の位置情報取得部により取得された第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定する位置関係特定部と、実画像データの各画素の値および位置関係特定部により特定された関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定する画素値設定部とを含む。
この基板検査装置においては、基板を撮像することにより基板の実画像を表す実画像データが取得される。実画像データには、基板の撮像に用いられるレンズの収差による歪（以下、収差歪と呼ぶ。）が含まれる場合がある。そこで、実画像データに基づいて、基板の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データが生成される。
この場合、実画像に表される複数の外周点の位置が第１の外周位置情報として取得され、補正画像に表されるべき複数の外周点の本来的な位置が第２の外周位置情報として取得される。実画像データに収差歪が含まれると、第１および第２の外周位置情報との間に差異が生じる。そこで、第１および第２の外周位置情報に基づいて実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係が特定され、その位置関係に基づいて、補正画像データの各画素の値が設定される。これにより、収差歪が除去された補正画像データを容易に生成することができる。このようにして生成された補正画像データを用いることにより、基板の検査を適切に行うことができる。また、検査対象の基板を撮像することによって得られる実画像データに基づいて補正画像データを生成することができるので、補正を行うための特別な基板等を別途用意する必要がなく、かつ補正用のパラメータ等を予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストが削減される。
（２）第２の発明に係る基板検査装置は、少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得する画像データ取得部と、実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成する補正画像データ生成部と、補正画像データ生成部により生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行う検査部とを備え、補正画像データ生成部は、実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得する第１の位置情報取得部と、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得する第２の位置情報取得部と、第１の位置情報取得部により取得された第１の外周位置情報および第２の位置情報取得部により取得された第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定する位置関係特定部と、実画像データの各画素の値および位置関係特定部により特定された関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定する画素値設定部とを含み、位置関係特定部は、第１の外周位置情報および第２の外周位置情報を用いた回帰分析により位置関係を特定する。この場合、実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係を容易に特定することができる。
（３）第１の外周位置情報は、実画像における複数の外周点の位置をそれぞれ表す複数の第１の外周座標を含み、第２の外周位置情報は、補正画像における複数の外周点の位置をそれぞれ表す複数の第２の外周座標を含み、位置関係特定部は、複数の第１の外周座標および複数の第２の外周座標を用いた回帰分析により実画像データの各画素の座標と補正画像データの各画素の座標との関係を表す関係式を位置関係として特定してもよい。この場合、特定された関係式を用いて、補正画像データの画素に対応する実画像データの画素を容易に特定することができ、実画像データの画素の値に基づいて補正画像データの画素の値を設定することができる。
（４）第２の位置情報取得部は、仮想座標系において単位円上に設定された複数の外周点にそれぞれ対応する複数の仮想外周点の座標を複数の第３の外周座標として取得し、複数の第１の外周座標および複数の第３の外周座標に基づいて複数の第２の外周座標を取得してもよい。
この場合、単位円上に設定された仮想外周点の座標を用いることにより、複雑な計算または画像分析等を行うことなく、複数の第２の外周座標を取得することができる。
（５）第３の発明に係る基板検査装置は、少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得する画像データ取得部と、実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成する補正画像データ生成部と、補正画像データ生成部により生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行う検査部とを備え、補正画像データ生成部は、実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得する第１の位置情報取得部と、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得する第２の位置情報取得部と、第１の位置情報取得部により取得された第１の外周位置情報および第２の位置情報取得部により取得された第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定する位置関係特定部と、実画像データの各画素の値および位置関係特定部により特定された関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定する画素値設定部とを含み、画像データ取得部は、基板を保持する基板保持部と、第１の方向に延びるラインセンサにより基板を撮像する撮像部と、基板保持部により保持される基板が撮像部に対して相対的に第２の方向に移動するように基板保持部および撮像部の少なくとも一方を移動させる移動部とを含み、実画像および補正画像の各々において、第１の方向は第３の方向に対応し、第２の方向は第４の方向に対応し、第１の外周位置情報は、第３の方向における各外周点の位置を第１の位置として表し、第４の方向における各外周点の位置を第２の位置として表し、第２の外周位置情報は、第３の方向における各外周点の位置を第３の位置として表し、第４の方向における各外周点の位置を第４の位置として表し、第２の外周位置情報により表される複数の外周点の第４の位置は、第１の外周位置情報により表される複数の外周点の第２の位置とそれぞれ同じに設定される。
この場合、移動部により基板が第２の方向に移動されつつ撮像部により基板が連続的に撮像されることにより、実画像データが取得される。撮像部は第１の方向に延びるラインセンサによって基板を撮像するので、実画像においては、第１の方向に対応する第３の方向においてのみ収差歪が発生し、第２の方向に対応する第４の方向においては収差歪が発生しない。そこで、補正画像における各外周点の第４の位置が、第２の位置と同じに設定される。これにより、実画像における各外周点の第１の位置と、補正画像における各外周点の第３の位置とに基づいて、第３の方向における収差歪を適切に除去することができる。
（６）第２の位置情報取得部は、第１の外周位置情報により表される少なくとも１つの外周点の第２の位置に基づいて、基板の外周部の本来的な形状を特定し、特定された形状に基づいて補正画像における複数の外周点の第３の位置を特定してもよい。
この場合、実画像において第４の方向には収差歪が発生しないので、各外周点の第２の位置に基づいて基板の外周部の本来的な形状を適切に特定することができ、かつ特定された形状に基づいて各外周点の第３の位置を適切に特定することができる。
（７）第４の発明に係る基板処理装置は、基板上に処理膜を形成する膜形成部と、膜形成部による処理膜の形成後の基板の検査を行う上記の基板検査装置とを備える。
この基板処理装置においては、上記の基板検査装置により基板の検査が行われる。そのため、収差歪を含まない補正画像データを容易に生成することができ、その補正画像データに基づいて、基板の検査を適切に行うことができる。また、検査対象の基板を撮像することによって得られる実画像データに基づいて補正画像データを生成することができるので、補正を行うための特別な基板等を用意する必要がなく、かつ補正用のパラメータ等を予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストが削減される。
（８）第５の発明に係る基板検査方法は、少なくとも一部が円形のエッジを有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得するステップと、実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成するステップと、生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行うステップとを含み、補正画像データを生成するステップは、実画像において表された基板のエッジ上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得するステップと、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得するステップと、第１および第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定するステップと、実画像データの各画素の値および特定された関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定するステップとを含む。
この基板検査方法によれば、基板を撮像することにより基板の実画像を表す実画像データが取得される。実画像に表される複数の外周点の位置が第１の外周位置情報として取得され、補正画像に表されるべき複数の外周点の本来的な位置が第２の外周位置情報として取得される。実画像データに収差歪が含まれると、第１および第２の外周位置情報との間に差異が生じる。そこで、第１および第２の外周位置情報に基づいて実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係が特定され、その位置関係に基づいて、補正画像データの各画素の値が設定される。これにより、収差歪が除去された補正画像データを容易に生成することができる。このようにして生成された補正画像データを用いることにより、基板の検査を適切に行うことができる。また、検査対象の基板を撮像することによって得られる実画像データに基づいて補正画像データを生成することができるので、補正を行うための特別な基板等を別途用意する必要がなく、かつ補正用のパラメータ等を予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストが削減される。
（９）第６の発明に係る基板検査方法は、少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得するステップと、実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成するステップと、生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行うステップとを含み、補正画像データを生成するステップは、実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得するステップと、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得するステップと、第１および第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定するステップと、実画像データの各画素の値および特定された関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定するステップとを含み、位置関係を特定するステップは、第１の外周位置情報および第２の外周位置情報を用いた回帰分析により位置関係を特定することを含む。
（１０）第７の発明に係る基板検査方法は、少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得するステップと、実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成するステップと、生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行うステップとを含み、補正画像データを生成するステップは、実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得するステップと、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得するステップと、第１および第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定するステップと、実画像データの各画素の値および特定された関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定するステップとを含み、実画像データを取得するステップは、基板保持部により基板を保持することと、撮像部に含まれる第１の方向に延びるラインセンサにより基板を撮像することと、基板保持部により保持される基板が撮像部に対して相対的に第２の方向に移動するように基板保持部および撮像部の少なくとも一方を移動部により移動させることとを含み、実画像および補正画像の各々において、第１の方向は第３の方向に対応し、第２の方向は第４の方向に対応し、第１の外周位置情報は、第３の方向における各外周点の位置を第１の位置として表し、第４の方向における各外周点の位置を第２の位置として表し、第２の外周位置情報は、第３の方向における各外周点の位置を第３の位置として表し、第４の方向における各外周点の位置を第４の位置として表し、第２の外周位置情報により表される複数の外周点の第４の位置は、第１の外周位置情報により表される複数の外周点の第２の位置とそれぞれ同じに設定される。
本発明によれば、レンズの収差による歪が除去された補正画像データを容易に生成することができ、その補正画像データを用いて基板の検査を適切に行うことが可能となる。
本実施の形態に係る基板検査装置の外観斜視図である。 図１の基板検査装置の内部の構成を示す模式的側面図である。 収差歪について説明するための模式図である。 取得された実画像データにより表される基板の実画像の例を示す図である。 基板検査装置の機能的な構成を示すブロック図である。 補正画像データ生成処理を示すフローチャートである。 補正画像データ生成処理について概念的に説明するための図である。 補正画像データ生成処理について概念的に説明するための図である。 補正画像データ生成処理について概念的に説明するための図である。 補正画像データ生成処理について概念的に説明するための図である。 欠陥判定処理のフローチャートである。 基板検査装置を備える基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。
以下、本発明の実施の形態に係る基板検査装置、基板処理装置および基板検査方法について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等のＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。また、本実施の形態において検査対象として用いられる基板は、一面（主面）および他面（裏面）を有し、その一面上には所定のパターンを有する膜が形成されている。基板上の一面上に形成される膜としては、例えばレジスト膜、反射防止膜、レジストカバー膜等が挙げられる。
［１］基板検査装置の構成
図１は本発明の実施の形態に係る基板検査装置の外観斜視図であり、図２は図１の基板検査装置の内部の構成を示す模式的側面図である。図１に示すように、基板検査装置２００は、筐体２１０、投光部２２０、反射部２３０、撮像部２４０、基板保持装置２５０、移動部２６０、ノッチ検出部２７０、制御装置４００および表示部４１０を含む。
筐体２１０の側部には基板Ｗを搬送するためのスリット状の開口部２１６が形成されている。投光部２２０、反射部２３０、撮像部２４０、基板保持装置２５０、移動部２６０およびノッチ検出部２７０は、筐体２１０内に収容されている。
投光部２２０は、例えば１または複数の光源を含み、帯状の光を斜め下方に出射する。投光部２２０からの光は、方向Ｄ１に延びる長尺状の水平断面を有する。反射部２３０は、例えばミラーを含む。撮像部２４０は、複数の画素が方向Ｄ１に線状に並ぶように配置された撮像素子、ならびに１または複数の集光レンズを含む。本例では、撮像素子としてＣＣＤ（電荷結合素子）ラインセンサが用いられる。なお、撮像素子としてＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）ラインセンサが用いられてもよい。
図２に示すように、基板保持装置２５０は、例えばスピンチャックであり、駆動装置２５１および回転保持部２５２を含む。駆動装置２５１は、例えば電動モータであり、回転軸２５１ａを有する。回転保持部２５２は、駆動装置２５１の回転軸２５１ａの先端に取り付けられ、検査対象の基板Ｗを保持した状態で鉛直軸の周りで回転駆動される。
移動部２６０は、一対のガイド部材２６１（図１）および移動保持部２６２を含む。一対のガイド部材２６１は、互いに平行に直線状に延びるように設けられる。移動保持部２６２は、基板保持装置２５０を保持しつつ複数のガイド部材２６１に沿って移動可能に構成される。基板保持装置２５０が基板Ｗを保持する状態で移動保持部２６２が方向Ｄ２に沿って移動することにより、基板Ｗが投光部２２０および反射部２３０の下方を通過する。方向Ｄ２は、水平面上で上記の方向Ｄ１と直交する。方向Ｄ１は、第１の方向の例であり、方向Ｄ２は、第２の方向の例である。
ノッチ検出部２７０は、例えば投光素子および受光素子を含む反射型光電センサであり、検査対象の基板Ｗが基板保持装置２５０により回転される状態で、基板Ｗの外周部に向けて光を出射するとともに基板Ｗからの反射光を受光する。ノッチ検出部２７０は、基板Ｗからの反射光の受光量に基づいて基板Ｗのノッチを検出する。ノッチ検出部２７０として透過型光電センサが用いられてもよい。
制御装置４００（図１）は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、投光部２２０、撮像部２４０、基板保持装置２５０、移動部２６０、ノッチ検出部２７０および表示部４１０を制御する。表示部４１０は、検査対象となる基板Ｗの欠陥の有無の判定結果等を表示する。制御装置４００の詳細は後述する。
図１の基板検査装置２００における基板Ｗの撮像動作について説明する。検査対象の基板Ｗは、開口部２１６を通して筐体２１０内に搬入され、基板保持装置２５０により保持される。続いて、基板保持装置２５０により基板Ｗが回転されつつノッチ検出部２７０により基板Ｗの周縁部に光が出射され、その反射光がノッチ検出部２７０により受光される。これにより、基板Ｗのノッチが検出され、基板Ｗの向きが判定される。その後、基板保持装置２５０により基板Ｗのノッチが一定の方向を向くように基板Ｗの回転位置が調整される。
次に、投光部２２０から斜め下方に帯状の光が出射されつつ移動部２６０により基板Ｗが投光部２２０の下方を通るように移動される。方向Ｄ１における投光部２２０からの光の照射範囲は基板Ｗの直径よりも大きい。これにより、基板Ｗの一面の全体に投光部２２０からの光が順次照射される。基板Ｗから反射される光は反射部２３０によりさらに反射されて撮像部２４０に導かれる。撮像部２４０の撮像素子は、基板Ｗの一面から反射される光を所定のサンプリング周期で受光することにより、基板Ｗの一面上の複数の部分を順次撮像する。撮像素子を構成する各画素は受光量に応じた値を示す画素データを出力する。撮像部２４０から出力される複数の画素データに基づいて、基板Ｗの一面上の全体の画像を表す実画像データが生成される。その後、移動部２６０により基板Ｗが搬入時の位置に戻され、基板Ｗが開口部２１６を通して筐体２１０の外部に搬出される。
［２］収差歪
上記のように、図１の撮像部２４０は１または複数の集光レンズを含む。この場合、撮像部２４０により取得される実画像データには、レンズの収差よる歪（以下、収差歪と呼ぶ。）が生じる。図３は、収差歪について説明するための模式図である。図３（ａ）には、収差歪を含まない画像の例が示される。図３（ｂ）には、収差歪を含む画像の例が示される。図３（ａ）の画像ＩＭ１および図３（ｂ）の画像ＩＭ２は、同じ対象物Ｓの画像である。対象物Ｓは、複数の縦線Ｌ１および複数の横線Ｌ２を含む。実際の各縦線Ｌ１および各横線Ｌ２はそれぞれ直線である。
図３（ａ）に示すように、収差歪を含まない画像ＩＭ１においては、複数の縦線Ｌ１が互いに平行かつ等間隔に配置され、かつ複数の横線Ｌ２が互いに平行かつ等間隔に配置されている。一方、図３（ｂ）に示すように、収差歪を含む画像ＩＭ２においては、画像ＩＭ２の中心部が膨らむように複数の縦線Ｌ１および横線Ｌ２がそれぞれ湾曲している。縦線Ｌ１および横線Ｌ２の湾曲の程度は、画像ＩＭ２の中心部から遠ざかるにつれて大きくなる。
上記のように、図１の撮像部２４０は、方向Ｄ１に延びるラインセンサを含み、方向Ｄ２に移動する基板Ｗを所定のサンプリング周期で連続的に撮像することにより、実画像データを生成する。この場合、撮像部２４０によって一時点で撮像される基板Ｗ上の部分は、方向Ｄ１に延びる線状の部分である。そのため、撮像部２４０により得られる実画像データは、方向Ｄ２における収差歪を含まず、方向Ｄ１における収差歪のみを含む。図３（ｃ）には、撮像部２４０によって得られる対象物Ｓの画像の例が示される。図３（ｃ）の画像ＩＭ３においては、横方向が方向Ｄ１に対応し、縦方向が方向Ｄ２に対応する。この場合、縦方向には収差歪が生じず、横方向にのみ収差歪が生じる。具体的には、横方向において画像ＩＭ３の中心から離れるについて隣り合う縦線Ｌ１の間隔が小さくなる。複数の横線Ｌ２は、互いに平行かつ等間隔に配置される。
図４は、取得された実画像データにより表される基板Ｗの実画像の例を示す図である。実画像データの各画素の位置は、装置固有の二次元座標系（以下、装置座標系と呼ぶ。）で表される。本実施の形態において、装置座標系は、互いに直交するｘ軸およびｙ軸を有するｘｙ座標系である。この場合、ｘ軸方向が上記の方向Ｄ１に対応し、ｙ軸方向が上記の方向Ｄ２に対応する。装置座標系の原点は、例えば、実画像ＲＩのいずれかの角部にある画素に設定される。
図４の例では、実画像ＲＩの左上の角部にある画素が原点（０,０）に設定される。ｘ軸の正の向きは右であり、ｙ軸の正の向きは下である。例えば、実画像ＲＩの画素数が１０００×１０００である場合、実画像ＲＩの右上の角部にある画素の座標は (１０００,０)であり、実画像ＲＩの左下の角部にある画素の初期座標は(０,１０００)であり、実画像ＲＩの右下の角部にある画素の座標は(１０００,１０００)である。
本例において、実際の基板Ｗの外周部は、ノッチを除いて真円形状を有する。しかしながら、図４の実画像ＲＩにおいては、ｘ軸方向において収差歪が生じており、基板Ｗの外周部がｘ軸方向に延びる長円形状を有する。なお、図４および以下の図７～図１０においてはノッチの図示が省略される。
［３］補正画像データ生成処理
本実施の形態では、後述の補正画像データ生成処理によって実画像データから補正画像データが生成される。補正画像データは、基板Ｗの本来的な表面画像（以下、補正画像と呼ぶ。）を表す。本来的な表面画像とは、収差歪を含まない表面画像を意味する。
図５は、基板検査装置２００の機能的な構成を示すブロック図である。図５に示すように、基板検査装置２００は、実画像データ取得部３１０、補正画像データ生成部３２０および検査部３３０を含む。補正画像データ生成部３２０は、第１の位置情報取得部３２１、第２の位置情報取得部３２２、位置関係特定部３２３および画素値設定部３２４を含む。これらの機能は、制御装置４００において例えばＣＰＵがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
実画像データ取得部３１０は、撮像部２４０が基板Ｗを撮像することによって生成された実画像データを取得する。撮像部２４０および実画像データ取得部３１０ならびに図１の基板保持装置２５０および移動部２６０により、画像データ取得部が構成される。補正画像データ生成部３２０は、取得された実画像データに基づいて補正画像データを生成する。検査部３３０は、生成された補正画像データに基づいて基板Ｗの検査を行う。本例では、基板Ｗの外観上の欠陥の有無を判定する外観検査が行われる。
補正画像データ生成部３２０の詳細を説明する。第１の位置情報取得部３２１は、実画像において表された基板Ｗの外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得する。第２の位置情報取得部３２２は、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得する。本例において、第１の外周位置情報は、実画像において複数の外周点の位置を表す複数の実外周座標であり、第２の外周位置情報は、補正画像において複数の外周点の位置を表す複数の補正外周座標である。実外周座標および補正外周座標の詳細については後述する。
位置関係特定部３２３は、取得された第１および第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定する。本例では、実画像における複数の外周点の座標と補正画像における複数の外周点の座標とを用いた回帰分析によって実画像データの各画素の座標と補正画像データの各画素の座標との関係を表す関係式が特定される。回帰分析による関係式の特定方法については後述する。画素値設定部３２４は、実画像データの各画素の値および位置関係特定部３２３により特定された位置関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定する。
図６は、図１の制御装置４００による補正画像データ生成処理を示すフローチャートである。図７～図１０は、補正画像データ生成処理について概念的に説明するための図である。
まず、実画像データ取得部３１０が、実画像データを取得する（ステップＳ１１）。次に、第１の位置情報取得部３２１が、取得された実画像データに基づいて、実画像ＲＩにおける基板Ｗの外周部（エッジ）を検出し、検出された外周部に基づいて基板Ｗの中心の座標を特定する（ステップＳ１２）。例えば、Ｓｏｂｅｌフィルタ等を用いて、実画像ＲＩにおける基板Ｗの外周部が検出される。検出された外周部の中心の座標が、基板Ｗの中心の座標として特定される。
次に、第１の位置情報取得部３２１は、基板Ｗの中心が原点となるように、変換座標系を設定する（図６のステップＳ１３）。具体的には、図７（ａ）に示すように、基板Ｗの中心ＣＮの座標が原点（０,０）に設定されるとともに、装置座標系のｘ軸およびｙ軸にそれぞれ平行なＸ軸およびＹ軸を有する変換座標系が設定される。Ｘ軸の正の向きは右であり、Ｙ軸の正の向きは上である。
次に、第１の位置情報取得部３２１は、実画像ＲＩにおいて、基板Ｗの外周部上に複数の実外周点を設定し、変換座標系におけるそれら複数の実外周点の座標を実外周座標として取得する（図６のステップＳ１４）。実外周座標は、第１の外周座標の例である。また、実外周点のＸ座標は第１の位置の例であり、実外周点のＹ座標は第２の位置の例である。
例えば、図７（ｂ）に示すように、基板Ｗの中心ＣＮから基板Ｗの外周部の外側に延びる複数の仮想線ＶＬが設定される。例えば、複数の仮想線ＶＬは、基板Ｗの中心ＣＮに対して等角度間隔で配置される。図７（ｂ）の例では、Ｙ軸に関して対称でかつＸ軸に対して対称に８つの仮想線ＶＬが設定される。８つの仮想線ＶＬの角度間隔は、４５度である。また、これらの複数の補正線ＶＬと基板Ｗの外周部とが交差する点Ａ１,Ａ２,・・・,Ａ８がそれぞれ実外周点に設定される。実外周点Ａ１,Ａ２,・・・,Ａ８の実外周座標は、（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、・・・および（Ｘ８,Ｙ８）である。
次に、第２の位置情報取得部３２２は、予め定められた仮想座標系で複数の実外周点にそれぞれ対応する複数の仮想外周点を設定し、それら複数の仮想外周点の座標を仮想外周座標として取得する（図６のステップＳ１５）。仮想外周座標は、第３の外周座標の例である。
具体的には、図８（ａ）に示すように、互いに直交するＸ'軸およびＹ'軸を有する仮想座標系が設定される。仮想座標系において、原点を中心とする単位円ＶＣが設定される。変換座標系における複数の仮想線ＶＬにそれぞれ対応するように、単位円ＶＣの中心から単位円ＶＣの外側に延びる複数の補正線ＶＬ'が設定される。仮想座標系においてＸ'軸に対する各補正線ＶＬ'の角度およびＹ'軸に対する各補正線ＶＬ'の角度は、変換座標系においてＸ軸に対する各補正線ＶＬの角度およびＹ軸に対する各補正線ＶＬの角度と同じである。これらの複数の補正線ＶＬ'と単位円ＶＣとが交差する点Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂ８がそれぞれ仮想外周点に設定される。仮想外周点Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂ８の仮想外周座標は、（０，１）、（ｃｏｓ（π／４），ｓｉｎ（π／４））、・・・、および（ｃｏｓ（３π／４），ｓｉｎ（３π／４））である。
次に、第２の位置情報取得部３２２は、変換座標系において複数の実外周点に対応する複数の補正外周点を設定し、それら複数の補正外周点の座標を補正外周座標として取得する（ステップＳ１６）。補正外周座標は、第２の外周座標の例である。また、補正外周点のＸ座標は第３の位置の例であり、補正外周点のＹ座標は第４の位置の例である。
具体的には、図８（ｂ）に示すように、変換座標系において、本来的な基板Ｗの外周部を表す外周線ＥＬ上に、複数の実外周点Ａ１～Ａ８にそれぞれ対応する複数の補正外周点Ｃ１～Ｃ８が設定される。補正外周点Ｃ１～Ｃ８は、収差歪がない場合の本来的な実外周点Ａ１～Ａ８の位置に相当する。
上記のように、実画像ＲＩは、Ｙ軸方向において収差歪を有しない。そのため、補正外周点Ｃ１～Ｃ８のＹ座標は、実外周点Ａ１～Ａ８のＹ座標とそれぞれ等しい。一方、実画像ＲＩは、Ｘ軸方向において収差歪を有する。そのため、補正外周点Ｃ１～Ｃ８のＸ座標は、実外周点Ａ１～Ａ８のＸ座標と異なる。そこで、下式（１）および（２）を用いて、各補正外周点Ｃ１～Ｃ８のＸ座標が算出される。
Ｘａｍ（ｎ）＝Ｘ'（ｎ）・Ｙｍａｘ （Ｙ≧０） ・・・（１）
Ｘａｍ（ｎ）＝Ｘ'（ｎ）・｜Ｙｍｉｎ｜ （Ｙ＜０） ・・・（２）
式（１）および（２）において、Ｘ'（ｎ）は、任意の仮想外周点のＸ'座標であり、Ｘａｍ（ｎ）は、当該任意の仮想外周点に対応する補正外周点のＸ座標である。
Ｙｍａｘは、実画像ＲＩ上の基板Ｗの外周部を表すＹ座標の最大値である。Ｙｍｉｎは、実画像ＲＩ上の基板Ｗの外周部を表すＹ座標の最小値である。図８（ｂ）の例では、Ｙ軸上に実外周点Ａ１，Ａ５が設定されている。この場合、実外周点Ａ１のＹ座標がＹｍａｘであり、実外周点Ａ５のＹ座標がＹｍｉｎである。Ｙｍａｘは、Ｙ≧０の範囲における外周線ＥＬの半径を表し、｜Ｙｍｉｎ｜は、Ｙ＜０の範囲における外周線ＥＬの半径を表す。Ｙｍａｘ＝｜Ｙｍｉｎ｜である場合、外周線ＥＬは真円である。
なお、互いに対応する実外周点と補正外周点とのずれは、Ｘ軸方向において基板Ｗの中心に近づくにつれて小さくなる。この場合、Ｙ軸上においては、実外周点と補正外周点とのずれは０である。そのため、図８（ｂ）において、実外周点Ａ１と補正外周点Ｃ１とは互いに一致しており、実外周点Ａ５と補正外周点Ｃ５とは互いに一致している。
Ｙ≧０の範囲では、上式（１）を用いてＸａｍ（ｎ）が算出され、Ｙ＜０の範囲では、上式（２）を用いてＸａｍ（ｎ）が算出される。図８（ｂ）の例では、補正外周点Ｃ２，Ｃ３，Ｃ７，Ｃ８のＸ座標が、式（１）を用いて算出され、補正外周点Ｃ４，Ｃ６のＸ座標が、式（２）を用いて算出される。例えば、補正外周点Ｃ２のＸ座標は、ｃｏｓ（π／４）・Ｙｍａｘであり、補正外周点Ｃ６のＸ座標は、ｃｏｓ（－３π／４）・｜Ｙｍｉｎ｜である。補正外周点Ｃ１，Ｃ５はＹ軸上にあるので、補正外周点Ｃ１，Ｃ５のＸ座標は０である。なお、式（１）および式（２）の一方のみを用いてＹａｍ（ｎ）が算出されてもよい。この場合、外周線ＥＬが真円であることが前提となる。
次に、位置関係特定部３２３は、実画像ＲＩにおける各画素の座標と補正画像における各画素の座標との関係を表す補正用関係式を特定する（図６のステップＳ１７）。具体的には、回帰分析（本例では、重回帰分析）によって以下の補正用関係式（３）が特定される。
Ｘ（ｐ）＝ｋ０＋ｋ１Ｘａｍ（ｐ）＋ｋ２Ｘａｍ（ｐ）２＋ｋ３Ｘａｍ（ｐ）３＋・・・＋ｋｍＸａｍ（ｐ）ｍ
・・・（３）
補正用関係式（３）において、Ｘａｍ（ｐ）は、補正画像の任意の画素のＸ座標であり、Ｘｐは、当該任意の画素に対応する実画像ＲＩの画素のＸ座標である。本例において、補正画像を構成する画素の数および配置は、実画像ＲＩを構成する画素の数および配置とそれぞれ等しい。また、補正画像には実画像ＲＩと同様に変換座標系が設定される。
係数ｋ０～ｋｍは、Ｘ（ｐ）を目的変数とし、Ｘａｍ（ｐ），Ｘａｍ（ｐ）２，Ｘａｍ（ｐ）３，・・・，Ｘａｍ（ｐ）ｍを説明変数とする回帰分析によって算出することができる。この場合、Ｘ（ｐ）として、複数の実外周点のＸ座標が用いられ、Ｘａｍ（ｐ），Ｘａｍ（ｐ）２，Ｘａｍ（ｐ）３，・・・，Ｘａｍ（ｐ）ｍとして、式（１）および式（２）により算出された複数の補正外周点のＸ座標“Ｘａｍ（ｎ）”が用いられる。ｍは正の整数であり、ｍが大きいほど、補正用関係式の信頼性が高くなる。
次に、画素値設定部３２４は、取得された補正用関係式に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定する（図６のステップＳ１８）。具体的には、図９（ａ）に示すように、補正画像ＡＩの全画素のうち１つの画素Ｅａが注目画素に設定される。注目画素ＥａのＸ座標およびＹ座標は、それぞれ“Ｘａ”および“Ｙａ”である。続いて、図９（ｂ）に示すように、実画像ＲＩの全画素のうち注目画素Ｅａに対応する画素（以下、対応画素と呼ぶ。）Ｅｂが特定される。対応画素ＥｂのＸ座標およびＹ座標は、それぞれ“Ｘｂ”および“Ｙｂ”である。
この場合、式（３）のＸａｍ（ｐ）に、注目画素ＥａのＸ座標“Ｘａ”が代入される。これにより、式（３）のＸ（ｐ）として、対応画素Ｅ２のＸ座標“Ｘｂ”が算出される。また、対応画素ＥｂのＹ座標“Ｙｂ”は、注目画素ＥａのＹ座標“Ｙａ”と等しい。これにより、対応画素ＥｂのＸ座標“Ｘｂ”およびＹ座標“Ｙｂ”が特定される。
注目画素Ｅａの値（例えば階調値）は、対応画素Ｅｂの値と等しく設定される。同様にして、補正画像ＡＩの全画素について実画像ＲＩの対応画素が特定され、補正画像ＡＩの各画素の値が対応画素の値と等しく設定される。これにより、補正画像ＡＩの全画素の値が決定される。その結果、図１０に示されるような収差歪が除去された補正画像ＡＩが完成される。なお、補正画像ＡＩの全画素の値が上記の方法で設定されるのではなく、補正画像ＡＩの一部の画素の値が、他の画素の値を用いた補間によって設定されてもよい。
［４］外観検査
本実施の形態では、外観上の欠陥がないサンプル基板の表面画像を表す画像データ（以下、サンプル画像データと呼ぶ。）を用いて、検査対象の基板Ｗ（以下、検査基板Ｗと呼ぶ。）の欠陥の有無が判定される。例えば、予め高い精度で検査が行われ、その検査で欠陥がないと判定された基板がサンプル基板として用いられる。サンプル画像データは、基板検査装置２００において取得されてもよく、他の装置において取得されてもよい。また、サンプル画像データとして、予め生成された設計データが用いられてもよい。
以下、図５の検査部３３０による欠陥判定処理について説明する。図１１は、欠陥判定処理のフローチャートである。図１１に示すように、検査部３３０は、図６の補正画像データ生成処理によって生成された補正画像データを取得する（ステップＳ２１）。補正画像データに基づいて、収差歪を含まない検査基板Ｗの補正画像が図１の表示部４１０に表示されてもよい。続いて、検査部３３０は、予め用意されたサンプル画像データを取得する（ステップＳ２２）。なお、サンプル画像データには、収差歪が含まれていないことが好ましい。サンプル画像データに収差歪が含まれる場合には、サンプル画像データに対して検査画像データと同様に補正画像データ生成処理が行われてもよい。
次に、検査部３３０は、サンプル画像データの各画素と補正画像データの各画素との比較に基づいて、検査基板Ｗにおける欠陥の有無を判定する（ステップＳ２３）。具体的には、サンプル画像データと検査画像データにおいて同じ座標を有する各組の画素の値の差分が算出される。
検査画像データにおいて正常部分を表す画素の値は、サンプル画像データの対応する画素の値と同じかまたは近い。一方、検査画像データにおいて欠陥部分を表す画素の値は、サンプル画像データの対応する画素の値と大きく異なる。これにより、検査画像データおよびサンプル画像データにおいて同じ座標を有する各組の画素の差分値に基づいて、検査基板Ｗにおける正常部分と欠陥部分とを区別することができる。例えば、検査画像データおよびサンプル画像データにおける全組の画素の差分値が予め定められた許容範囲内にあるにある場合、検査部３３０は、検査基板Ｗに外観上の欠陥がないと判定する。検査画像データおよびサンプル画像データにおけるいずれかの組の画素の差分値が許容範囲外にある場合、検査部３３０は、検査基板Ｗに外観上の欠陥があると判定する。
これにより、欠陥判定処理を終了する。欠陥が検出された検査基板Ｗは、欠陥がないと判定された検査基板Ｗとは異なる処理が行われる。例えば、欠陥が検出された検査基板Ｗには、精密検査または再生処理等が行われる。
［５］基板処理装置
図１２は、図１および図２の基板検査装置２００を備える基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。図１２に示すように、基板処理装置１００は、露光装置５００に隣接して設けられ、基板検査装置２００を備えるとともに、制御装置１１０、搬送装置１２０、塗布処理部１３０、現像処理部１４０および熱処理部１５０を備える。
制御装置１１０は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、搬送装置１２０、塗布処理部１３０、現像処理部１４０および熱処理部１５０の動作を制御する。また、制御装置１１０は、基板Ｗの一面の表面状態を検査するための指令を基板検査装置２００の制御装置４００（図１）に与える。
搬送装置１２０は、基板Ｗを塗布処理部１３０、現像処理部１４０、熱処理部１５０、基板検査装置２００および露光装置５００の間で搬送する。塗布処理部１３０は、基板Ｗの表面にレジスト液を塗布することにより基板Ｗの表面上にレジスト膜を形成する（塗布処理）。塗布処理部１３０は膜形成部の例であり、レジスト膜は処理膜の例である。塗布処理後の基板Ｗには、露光装置５００において露光処理が行われる。現像処理部１４０は、露光装置５００による露光処理後の基板Ｗに現像液を供給することにより、基板Ｗの現像処理を行う。熱処理部１５０は、塗布処理部１３０による塗布処理、現像処理部１４０による現像処理、および露光装置５００による露光処理の前後に基板Ｗの熱処理を行う。
基板検査装置２００は、塗布処理部１３０によりレジスト膜が形成された後の基板Ｗの検査（欠陥判定処理）を行う。例えば、基板検査装置２００は、塗布処理部１３０による塗布処理後であって現像処理部１４０による現像処理後の基板Ｗの検査を行う。あるいは、基板検査装置２００は、塗布処理部１３０による塗布処理後であって露光装置５００による露光処理前の基板Ｗの検査を行ってもよい。また、基板検査装置２００は、塗布処理部１３０による塗布処理後かつ露光装置５００による露光処理後であって現像処理部１４０による現像処理前の基板Ｗの検査を行ってもよい。
塗布処理部１３０に、基板Ｗに反射防止膜を形成する処理ユニットが設けられてもよい。この場合、熱処理部１５０は、基板Ｗと反射防止膜との密着性を向上させるための密着強化処理を行ってもよい。また、塗布処理部１３０に、基板Ｗ上に形成されたレジスト膜を保護するためのレジストカバー膜を形成する処理ユニットが設けられてもよい。基板Ｗの一面に反射防止膜およびレジストカバー膜が形成される場合には、各膜の形成の後に基板検査装置２００により基板Ｗの検査が行われてもよい。
本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、レジスト膜、反射防止膜、レジストカバー膜等の膜が形成された基板Ｗの一面上の表面状態が図１の基板検査装置２００により検査される。それにより、収差歪を含まない補正画像データに基づいて、基板Ｗの検査を適切に行うことができる。
本例では、露光処理の前後に基板Ｗの処理を行う基板処理装置１００に基板検査装置２００が設けられるが、他の基板処理装置に基板検査装置２００が設けられてもよい。例えば、基板Ｗに洗浄処理を行う基板処理装置に基板検査装置２００が設けられてもよく、または基板Ｗのエッチング処理を行う基板処理装置に基板検査装置２００が設けられてもよい。あるいは、基板検査装置２００が単独で用いられてもよい。
［６］実施の形態の効果
本実施の形態に係る基板検査装置２００においては、実画像ＲＩに表される複数の実外周点の座標が複数の実外周座標として取得され、補正画像ＡＩに表されるべき複数の補正外周点の座標が複数の補正外周座標として取得される。取得された複数の実外周座標および複数の補正外周座標に基づいて、実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係が特定される。その位置関係に基づいて、補正画像データの各画素の値が設定される。これにより、収差歪が除去された補正画像データを生成することができる。このようにして生成された補正画像データを用いることにより、基板の検査を適切に行うことができる。また、検査対象の基板Ｗを撮像することによって得られる実画像データに基づいて補正画像データを生成することができるので、補正を行うための特別な基板等を別途用意する必要がなく、かつ補正用のパラメータ等を予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストが削減される。
また、本実施の形態では、複数の実外周座標および複数の補正外周座標を用いた回帰分析により実画像データの各画素の座標と補正画像データの各画素の座標との関係を表す補正用関係式が特定される。これにより、特定された補正用関係式を用いて、補正画像データの画素に対応する実画像データの画素を容易に特定することができ、実画像データの画素の値に基づいて、補正画像データの画素の値を容易にかつ精度良く設定することができる。
また、本実施の形態では、仮想座標系において単位円上に設定された複数の仮想外周点の座標が複数の仮想外周座標として取得され、複数の実外周座標および複数の仮想外周座標に基づいて複数の補正外周座標が取得される。これにより、複雑な計算または画像分析等を行うことなく、複数の補正外周座標を取得することができる。
また、本実施の形態では、移動部２６０により基板が方向Ｄ２に移動されつつ撮像部２４０により基板Ｗが連続的に撮像されることにより、実画像データが取得される。撮像部２４０は方向Ｄ１に延びるラインセンサによって基板を撮像するので、実画像においては、方向Ｄ１に対応するＸ軸方向においてのみ収差歪が発生し、方向Ｄ２に対応するＹ軸方向においては収差歪が発生しない。そこで、各補正外周点のＹ座標が、対応する実外周点のＹ座標と同じに設定される。これにより、各実外周点のＸ座標と、各補正外周点のＸ座標とに基づいて、Ｘ軸方向における収差歪を適切に除去することができる。
また、本実施の形態では、実外周点のＹ座標（ＹｍａｘおよびＹｍｉｎ）に基づいて、基板Ｗの外周部の本来的な形状を表す外周線ＥＬが設定され、設定された外周線ＥＬに基づいて複数の補正外周点のＸ座標が特定される。これにより、各補正外周座標を効率良く適切に特定することができる。
［７］他の実施の形態
上記実施の形態では、実外周点および補正外周点の数が８つに設定されるが、実外周点および補正外周点の数は、任意に変更可能である。実外周点および補正外周点の数を増やすことにより、実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係をより精度良く特定することができる。
上記実施の形態では、補正画像データを用いた基板Ｗの検査として基板Ｗの外観検査が行われるが、基板Ｗの検査として他の検査が行われてもよい。例えば、補正画像データに基づいて、基板Ｗの外周部と基板Ｗ上に形成された膜の外周部との間の距離（エッジ幅）が適正であるか否かの検査が行われてもよい。この場合、収差歪が除去された補正画像データが用いられることにより、エッジ幅を適切に検出することができる。それにより、エッジ幅が適正であるか否かの判定の精度が高まる。
上記実施の形態では、Ｘ軸方向の収差歪を含みかつＹ軸方向の収差歪を含まない実画像データが用いられるが、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方の収差歪を含む実画像データが用いられてもよい。例えば、ラインセンサの代わりに２次元状に画素が配置された撮像素子が用いられ、静止状態の基板Ｗが撮像されることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方の収差歪を含む実画像データが取得される。この場合、互いに対応する実外周点のＹ座標と補正外周点のＹ座標とが異なる。例えば、Ｘ座標に関する補正用関係式に加えて、Ｙ座標に関する補正用関係式が特定される。これらの補正用関係式を用いて、補正画像データの画素に対応する実画像データの画素が特定され、実画像データの画素の値に基づいて補正画像データの値が設定される。
上記実施の形態では、実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係として、実画像データの各画素の座標と補正画像データの各画素の座標との関係を表す補正用関係式が特定されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、補正用関係式の代わりに、実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係を表すマップが生成されてもよい。また、回帰分析が使用される代わりに、複数の実外周点の位置情報および複数の補正外周点の位置情報を用いた他の方法によって実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係が特定されてもよい。
［７］参考形態
（１）第１の参考形態に係る基板検査装置は、少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得する画像データ取得部と、実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成する補正画像データ生成部と、補正画像データ生成部により生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行う検査部とを備え、補正画像データ生成部は、実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得する第１の位置情報取得部と、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得する第２の位置情報取得部と、第１の位置情報取得部により取得された第１の外周位置情報および第２の位置情報取得部により取得された第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定する位置関係特定部と、実画像データの各画素の値および位置関係特定部により特定された関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定する画素値設定部とを含む。
この基板検査装置においては、基板を撮像することにより基板の実画像を表す実画像データが取得される。実画像データには、基板の撮像に用いられるレンズの収差による歪（以下、収差歪と呼ぶ。）が含まれる場合がある。そこで、実画像データに基づいて、基板の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データが生成される。
この場合、実画像に表される複数の外周点の位置が第１の外周位置情報として取得され、補正画像に表されるべき複数の外周点の本来的な位置が第２の外周位置情報として取得される。実画像データに収差歪が含まれると、第１および第２の外周位置情報との間に差異が生じる。そこで、第１および第２の外周位置情報に基づいて実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係が特定され、その位置関係に基づいて、補正画像データの各画素の値が設定される。これにより、収差歪が除去された補正画像データを容易に生成することができる。このようにして生成された補正画像データを用いることにより、基板の検査を適切に行うことができる。また、検査対象の基板を撮像することによって得られる実画像データに基づいて補正画像データを生成することができるので、補正を行うための特別な基板等を別途用意する必要がなく、かつ補正用のパラメータ等を予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストが削減される。
（２）位置関係特定部は、第１の外周位置情報および第２の外周位置情報を用いた回帰分析により位置関係を特定してもよい。この場合、実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係を容易に特定することができる。
（３）第１の外周位置情報は、実画像における複数の外周点の位置をそれぞれ表す複数の第１の外周座標を含み、第２の外周位置情報は、補正画像における複数の外周点の位置をそれぞれ表す複数の第２の外周座標を含み、位置関係特定部は、複数の第１の外周座標および複数の第２の外周座標を用いた回帰分析により実画像データの各画素の座標と補正画像データの各画素の座標との関係を表す関係式を位置関係として特定してもよい。この場合、特定された関係式を用いて、補正画像データの画素に対応する実画像データの画素を容易に特定することができ、実画像データの画素の値に基づいて補正画像データの画素の値を設定することができる。
（４）第２の位置情報取得部は、仮想座標系において単位円上に設定された複数の外周点にそれぞれ対応する複数の仮想外周点の座標を複数の第３の外周座標として取得し、複数の第１の外周座標および複数の第３の外周座標に基づいて複数の第２の外周座標を取得してもよい。
この場合、単位円上に設定された仮想外周点の座標を用いることにより、複雑な計算または画像分析等を行うことなく、複数の第２の外周座標を取得することができる。
（５）画像データ取得部は、基板を保持する基板保持部と、第１の方向に延びるラインセンサにより基板を撮像する撮像部と、基板保持部により保持される基板が撮像部に対して相対的に第２の方向に移動するように基板保持部および撮像部の少なくとも一方を移動させる移動部とを含み、実画像および補正画像の各々において、第１の方向は第３の方向に対応し、第２の方向は第４の方向に対応し、第１の外周位置情報は、第３の方向における各外周点の位置を第１の位置として表し、第４の方向における各外周点の位置を第２の位置として表し、第２の外周位置情報は、第３の方向における各外周点の位置を第３の位置として表し、第４の方向における各外周点の位置を第４の位置として表し、第２の外周位置情報により表される複数の外周点の第４の位置は、第１の外周位置情報により表される複数の外周点の第２の位置とそれぞれ同じに設定されてもよい。
この場合、移動部により基板が第２の方向に移動されつつ撮像部により基板が連続的に撮像されることにより、実画像データが取得される。撮像部は第１の方向に延びるラインセンサによって基板を撮像するので、実画像においては、第１の方向に対応する第３の方向においてのみ収差歪が発生し、第２の方向に対応する第４の方向においては収差歪が発生しない。そこで、補正画像における各外周点の第４の位置が、第２の位置と同じに設定される。これにより、実画像における各外周点の第１の位置と、補正画像における各外周点の第３の位置とに基づいて、第３の方向における収差歪を適切に除去することができる。
（６）第２の位置情報取得部は、第１の外周位置情報により表される少なくとも１つの外周点の第２の位置に基づいて、基板の外周部の本来的な形状を特定し、特定された形状に基づいて補正画像における複数の外周点の第３の位置を特定してもよい。
この場合、実画像において第４の方向には収差歪が発生しないので、各外周点の第２の位置に基づいて基板の外周部の本来的な形状を適切に特定することができ、かつ特定された形状に基づいて各外周点の第３の位置を適切に特定することができる。
（７）第２の参考形態に係る基板処理装置は、基板上に処理膜を形成する膜形成部と、膜形成部による処理膜の形成後の基板の検査を行う上記の基板検査装置とを備える。
この基板処理装置においては、上記の基板検査装置により基板の検査が行われる。そのため、収差歪を含まない補正画像データを容易に生成することができ、その補正画像データに基づいて、基板の検査を適切に行うことができる。また、検査対象の基板を撮像することによって得られる実画像データに基づいて補正画像データを生成することができるので、補正を行うための特別な基板等を用意する必要がなく、かつ補正用のパラメータ等を予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストが削減される。
（８）第３の参考形態に係る基板検査方法は、少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得するステップと、実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成するステップと、生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行うステップとを含み、補正画像データを生成するステップは、実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得するステップと、補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得するステップと、第１および第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す実画像データの各画素と基板の各部分を表す補正画像データの各画素との位置関係を特定するステップと、実画像データの各画素の値および特定された関係に基づいて、補正画像データの各画素の値を設定するステップとを含む。
この基板検査方法によれば、基板を撮像することにより基板の実画像を表す実画像データが取得される。実画像に表される複数の外周点の位置が第１の外周位置情報として取得され、補正画像に表されるべき複数の外周点の本来的な位置が第２の外周位置情報として取得される。実画像データに収差歪が含まれると、第１および第２の外周位置情報との間に差異が生じる。そこで、第１および第２の外周位置情報に基づいて実画像データの各画素と補正画像データの各画素との位置関係が特定され、その位置関係に基づいて、補正画像データの各画素の値が設定される。これにより、収差歪が除去された補正画像データを容易に生成することができる。このようにして生成された補正画像データを用いることにより、基板の検査を適切に行うことができる。また、検査対象の基板を撮像することによって得られる実画像データに基づいて補正画像データを生成することができるので、補正を行うための特別な基板等を別途用意する必要がなく、かつ補正用のパラメータ等を予め設定する必要もない。したがって、補正画像データの生成に要する時間およびコストが削減される。
１１０…制御装置，１２０…搬送装置，１３０…塗布処理部，１４０…現像処理部，１５０…熱処理部，２００…基板検査装置，２１０…筐体，２２０…投光部，２３０…反射部，２４０…撮像部，２５０…基板保持装置，２６０…移動部，２７０…ノッチ検出部，３１０…実画像データ取得部，３２０…補正画像データ生成部，３２１…第１の位置情報取得部，３２２…第２の位置情報取得部，３２３…位置関係特定部，３２４…画素値設定部，３３０…検査部，４００…制御装置，４１０…表示部，ＡＩ…補正画像，ＲＩ…実画像

Claims (10)

  1. 少なくとも一部が円形のエッジを有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得する画像データ取得部と、
    前記実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成する補正画像データ生成部と、
    前記補正画像データ生成部により生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行う検査部とを備え、
    前記補正画像データ生成部は、
    前記実画像において表された基板のエッジ上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得する第１の位置情報取得部と、
    前記補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得する第２の位置情報取得部と、
    前記第１の位置情報取得部により取得された第１の外周位置情報および前記第２の位置情報取得部により取得された第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す前記実画像データの各画素と基板の各部分を表す前記補正画像データの各画素との位置関係を特定する位置関係特定部と、
    前記実画像データの各画素の値および前記位置関係特定部により特定された位置関係に基づいて、前記補正画像データの各画素の値を設定する画素値設定部とを含む、基板検査装置。
  2. 少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得する画像データ取得部と、
    前記実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成する補正画像データ生成部と、
    前記補正画像データ生成部により生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行う検査部とを備え、
    前記補正画像データ生成部は、
    前記実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得する第１の位置情報取得部と、
    前記補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得する第２の位置情報取得部と、
    前記第１の位置情報取得部により取得された第１の外周位置情報および前記第２の位置情報取得部により取得された第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す前記実画像データの各画素と基板の各部分を表す前記補正画像データの各画素との位置関係を特定する位置関係特定部と、
    前記実画像データの各画素の値および前記位置関係特定部により特定された位置関係に基づいて、前記補正画像データの各画素の値を設定する画素値設定部とを含み、
    前記位置関係特定部は、前記第１の外周位置情報および前記第２の外周位置情報を用いた回帰分析により前記位置関係を特定する、基板検査装置。
  3. 前記第１の外周位置情報は、前記実画像における前記複数の外周点の位置をそれぞれ表す複数の第１の外周座標を含み、
    前記第２の外周位置情報は、前記補正画像における前記複数の外周点の位置をそれぞれ表す複数の第２の外周座標を含み、
    前記位置関係特定部は、前記複数の第１の外周座標および前記複数の第２の外周座標を用いた回帰分析により前記実画像データの各画素の座標と前記補正画像データの各画素の座標との関係を表す関係式を前記位置関係として特定する、請求項２記載の基板検査装置。
  4. 前記第２の位置情報取得部は、仮想座標系において単位円上に設定された前記複数の外周点にそれぞれ対応する複数の仮想外周点の座標を複数の第３の外周座標として取得し、前記複数の第１の外周座標および前記複数の第３の外周座標に基づいて前記複数の第２の外周座標を取得する、請求項３記載の基板検査装置。
  5. 少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得する画像データ取得部と、
    前記実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成する補正画像データ生成部と、
    前記補正画像データ生成部により生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行う検査部とを備え、
    前記補正画像データ生成部は、
    前記実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得する第１の位置情報取得部と、
    前記補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得する第２の位置情報取得部と、
    前記第１の位置情報取得部により取得された第１の外周位置情報および前記第２の位置情報取得部により取得された第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す前記実画像データの各画素と基板の各部分を表す前記補正画像データの各画素との位置関係を特定する位置関係特定部と、
    前記実画像データの各画素の値および前記位置関係特定部により特定された位置関係に基づいて、前記補正画像データの各画素の値を設定する画素値設定部とを含み、
    前記画像データ取得部は、
    基板を保持する基板保持部と、
    第１の方向に延びるラインセンサにより基板を撮像する撮像部と、
    前記基板保持部により保持される基板が前記撮像部に対して相対的に第２の方向に移動するように前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を移動させる移動部とを含み、
    前記実画像および前記補正画像の各々において、前記第１の方向は第３の方向に対応し、前記第２の方向は第４の方向に対応し、
    前記第１の外周位置情報は、前記第３の方向における各外周点の位置を第１の位置として表し、前記第４の方向における各外周点の位置を第２の位置として表し、
    前記第２の外周位置情報は、前記第３の方向における各外周点の位置を第３の位置として表し、前記第４の方向における各外周点の位置を第４の位置として表し、
    前記第２の外周位置情報により表される前記複数の外周点の前記第４の位置は、前記第１の外周位置情報により表される前記複数の外周点の前記第２の位置とそれぞれ同じに設定される、基板検査装置。
  6. 前記第２の位置情報取得部は、前記第１の外周位置情報により表される少なくとも１つの外周点の第２の位置に基づいて、基板の外周部の本来的な形状を特定し、特定された形状に基づいて前記補正画像における前記複数の外周点の第３の位置を特定する、請求項４記載の基板検査装置。
  7. 基板上に処理膜を形成する膜形成部と、
    前記膜形成部による処理膜の形成後の基板の検査を行う請求項１～５のいずれか一項に記載の基板検査装置とを備えた、基板処理装置。
  8. 少なくとも一部が円形のエッジを有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得するステップと、
    前記実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成するステップと、
    前記生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行うステップとを含み、
    前記補正画像データを生成するステップは、
    前記実画像において表された基板のエッジ上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得するステップと、
    前記補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得するステップと、
    前記第１および前記第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す前記実画像データの各画素と基板の各部分を表す前記補正画像データの各画素との位置関係を特定するステップと、
    前記実画像データの各画素の値および前記特定された関係に基づいて、前記補正画像データの各画素の値を設定するステップとを含む、基板検査方法。
  9. 少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得するステップと、
    前記実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成するステップと、
    前記生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行うステップとを含み、
    前記補正画像データを生成するステップは、
    前記実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得するステップと、
    前記補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得するステップと、
    前記第１および前記第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す前記実画像データの各画素と基板の各部分を表す前記補正画像データの各画素との位置関係を特定するステップと、
    前記実画像データの各画素の値および前記特定された関係に基づいて、前記補正画像データの各画素の値を設定するステップとを含み、
    前記位置関係を特定するステップは、前記第１の外周位置情報および前記第２の外周位置情報を用いた回帰分析により前記位置関係を特定することを含む、基板検査方法。
  10. 少なくとも一部が円形の外周部を有する基板を撮像することにより基板の一面の実画像を表す実画像データを取得するステップと、
    前記実画像データに基づいて基板の一面の本来的な画像を補正画像として表す補正画像データを生成するステップと、
    前記生成された補正画像データに基づいて基板の検査を行うステップとを含み、
    前記補正画像データを生成するステップは、
    前記実画像において表された基板の外周部上の複数の外周点の位置を第１の外周位置情報として取得するステップと、
    前記補正画像において表されるべき複数の外周点の本来的な位置を第２の外周位置情報として取得するステップと、
    前記第１および前記第２の外周位置情報に基づいて、基板の各部分を表す前記実画像データの各画素と基板の各部分を表す前記補正画像データの各画素との位置関係を特定するステップと、
    前記実画像データの各画素の値および前記特定された関係に基づいて、前記補正画像データの各画素の値を設定するステップとを含み、
    前記実画像データを取得するステップは、
    基板保持部により基板を保持することと、
    撮像部に含まれる第１の方向に延びるラインセンサにより基板を撮像することと、
    前記基板保持部により保持される基板が前記撮像部に対して相対的に第２の方向に移動するように前記基板保持部および前記撮像部の少なくとも一方を移動部により移動させることとを含み、
    前記実画像および前記補正画像の各々において、前記第１の方向は第３の方向に対応し、前記第２の方向は第４の方向に対応し、
    前記第１の外周位置情報は、前記第３の方向における各外周点の位置を第１の位置として表し、前記第４の方向における各外周点の位置を第２の位置として表し、
    前記第２の外周位置情報は、前記第３の方向における各外周点の位置を第３の位置として表し、前記第４の方向における各外周点の位置を第４の位置として表し、
    前記第２の外周位置情報により表される前記複数の外周点の前記第４の位置は、前記第１の外周位置情報により表される前記複数の外周点の前記第２の位置とそれぞれ同じに設定される、基板検査方法。
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