JP7241611B2 - パターン測定装置、パターン測定装置における傾き算出方法およびパターン測定方法 - Google Patents
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Description
まず、実施形態に係る基板処理システム1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、実施形態に係る基板処理システム1の構成を示す模式説明図である。
次に、線幅測定装置18の構成について図2を参照して説明する。図2は、実施形態に係る線幅測定装置18の構成を示す模式斜視図である。なお、以下では、図2に示すように、上述したX軸方向に対して直交するY軸方向およびZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、X軸、およびY軸を含む方向を水平方向とする。
測定部51は、撮像部30によって撮像された画像に基づき、投影パターンまたは実パターンの形状を測定する。具体的には、測定部51は、撮像部30によって撮像された投影パターンに基づき、投影パターンの線幅を測定する。同様に、測定部51は、撮像部30によって撮像された実パターンに基づき、実パターンの線幅を測定する。測定部51の詳細については後述する。
算出部52は、撮像部30によって撮像された投影パターンに基づき、搬送部20と撮像部30との相対的な傾き(以下、「相対角度」と記載する)を算出する。図5は、算出部52による相対角度算出処理の一例を示す図である。
補正部53は、基板処理システム1の立ち上げ後、製品基板である基板Gの線幅測定を行う際に、撮像部30によって撮像された投影パターンに基づき、測定部51による実パターンの形状の測定結果を補正する。
モード切替部54は、補正部53による補正を行う補正ありモードと、補正部53による補正を行わない補正なしモードとを切り替える。たとえば、モード切替部54は、測定制御装置50が備える図示しない入力部(たとえば、キーボード)への入力操作に従って、補正ありモードと補正なしモードとを切り替えることができる。モード切替部54は、現在のモードを記憶部55に記憶する。
次に、線幅測定装置の具体的動作について図8~図11を参照して説明する。まず、搬送部20と撮像部30との相対角度を算出する相対角度算出処理について図8を参照して説明する。図8は、相対角度算出処理の手順を示すフローチャートである。なお、図8~図11に示す各処理は、測定制御装置50の制御に従って実行される。
次に、測定部51による測定処理について図9を参照して説明する。図9は、実施形態に係る測定処理の手順を示すフローチャートである。
次に、補正部53による補正処理について図10および図11を参照して説明する。図10は、実施形態に係る補正処理の手順の一例を示すフローチャートである。また、図11は、実施形態に係る補正処理の手順の他の一例を示すフローチャートである。なお、図11に示すステップS401,S402,S404,S405の処理は、図10に示すステップS301,S302,S304,S305の処理と同じである。
上述してきたように、実施形態に係るパターン測定装置(一例として、線幅測定装置18)は、搬送部(一例として、搬送部20)と、パターン投影部(一例として、パターン投影部32)と、撮像部(一例として、撮像部30)と、測定部(一例として、測定部51)とを備える。搬送部は、基板(一例として、基板G)を搬送する。パターン投影部は、搬送部の上方に配置され、搬送部によって搬送される基板に投影パターンを投影する。撮像部は、搬送部の上方に配置され、基板に投影された投影パターンまたは基板に形成された実パターンを撮像する。測定部は、撮像部によって撮像された画像に基づき、投影パターンまたは実パターンの形状を測定する。よって、実施形態に係るパターン測定装置によれば、パターン形状を精度よく測定することができる。
1 基板処理システム
18 線幅測定装置
20 搬送部
30 撮像部
31 カメラ高さ測定部
32 パターン投影部
40 移動部
50 測定制御装置
51 測定部
52 算出部
53 補正部
54 モード切替部
55 記憶部
Claims (9)
- 基板を搬送する搬送部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記搬送部によって搬送される前記基板に投影パターンを投影するパターン投影部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記基板に投影された前記投影パターンまたは前記基板に形成された実パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像に基づき、前記投影パターンまたは前記実パターンの形状を測定する測定部と、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンに基づき、前記搬送部と前記撮像部との相対的な傾きを算出する算出部と、
前記撮像部を鉛直方向に沿って移動させる移動部と
を備え、
前記投影パターンは、互いに離隔して配置された第1の図形および第2の図形を含み、
前記算出部は、
前記第1の図形にフォーカスが合う前記撮像部の高さと、前記第2の図形にフォーカスが合う前記撮像部の高さとの差に基づき、前記搬送部と前記撮像部との相対的な傾きを算出する、パターン測定装置。 - 基板を搬送する搬送部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記搬送部によって搬送される前記基板に投影パターンを投影するパターン投影部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記基板に投影された前記投影パターンおよび前記基板に形成された実パターンを含む前記基板上の測定領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記実パターンに基づき、前記実パターンの形状を測定する測定部と、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンに基づき、前記測定部による前記実パターンの形状の測定結果を補正する補正部と、
を備え、
前記投影パターンは、予め決められた幅の複数の線が予め決められた間隔で並べられた図形を有しており、
前記補正部は、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンにおける前記線の幅および前記線間の間隔の比率である測定比率と、前記予め決められた幅および前記予め決められた間隔の比率であるジャストフォーカス比率とに基づき、前記測定結果の補正比率を算出する、パターン測定装置。 - 前記補正部は、
前記測定比率が閾値範囲内であるか否かを判定し、前記測定比率が前記閾値範囲内でないと判定した場合に、前記測定結果の補正を行う、請求項2に記載のパターン測定装置。 - 基板を搬送する搬送部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記搬送部によって搬送される前記基板に投影パターンを投影するパターン投影部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記基板に投影された前記投影パターンおよび前記基板に形成された実パターンを含む前記基板上の測定領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記実パターンに基づき、前記実パターンの形状を測定する測定部と、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンに基づき、前記測定部による前記実パターンの形状の測定結果を補正する補正部と、
前記撮像部を鉛直方向に沿って移動させる移動部と
を備え、
前記撮像部は、
撮像された前記実パターンのエッジ強度が予め決められた値を下回る場合に、前記移動部を用いて高さ位置を変更したうえで、前記測定領域を再度撮像し、
前記測定部は、
前記撮像部による同一の前記測定領域の撮像回数が予め決められた回数に達した場合に、前記エッジ強度が前記予め決められた値を下回る前記実パターンの画像に基づいて前記実パターンの形状を測定し、
前記補正部は、
前記撮像部による同一の前記測定領域の撮像回数が予め決められた回数に達した場合に、前記エッジ強度が前記予め決められた値を下回る前記実パターンの画像に基づいて測定された前記実パターンの形状の測定結果を補正する、パターン測定装置。 - 前記補正部による補正を行う補正ありモードと、前記補正部による補正を行わない補正なしモードとを切り替えるモード切替部
をさらに備える、請求項2~4のいずれか一つに記載のパターン測定装置。 - 前記補正ありモードは、
予め決められた条件を満たした前記測定結果について前記補正部による補正を行う条件付き補正モードと、全ての前記測定結果について前記補正部による補正を行う全補正モードとを含み、
前記モード切替部は、
前記条件付き補正モードと前記全補正モードとを切り替える、請求項5に記載のパターン測定装置。 - 基板を搬送する搬送部と、前記搬送部の上方に配置され、前記搬送部を搬送される前記基板を撮像する撮像部と前記撮像部を鉛直方向に沿って移動させる移動部とを備え、前記撮像部によって撮像された画像に基づいて前記基板に形成された実パターンの形状を測定するパターン測定装置の前記搬送部を用い、前記基板および前記実パターンが形成されていない基板のいずれかである対象基板を搬送する搬送工程と、
前記搬送工程において搬送される前記対象基板に投影パターンを投影するパターン投影工程と、
前記基板に投影された前記投影パターンを前記撮像部を用いて撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において撮像された前記投影パターンに基づき、前記搬送部と前記撮像部との相対的な傾きを算出する算出工程と
を含み、
前記投影パターンは、互いに離隔して配置された第1の図形および第2の図形を含み、
前記算出工程は、
前記第1の図形にフォーカスが合う前記撮像部の高さと、前記第2の図形にフォーカスが合う前記撮像部の高さとの差に基づき、前記搬送部と前記撮像部との相対的な傾きを算出する、パターン測定装置における傾き算出方法。 - 搬送部を用いて基板を搬送する搬送工程と、
前記搬送部によって搬送される前記基板に投影パターンを投影するパターン投影工程と、
前記搬送部の上方に配置された撮像部を用いて、前記基板に投影された前記投影パターンおよび前記基板に形成された実パターンを含む前記基板上の測定領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像部によって撮像された前記実パターンに基づき、前記実パターンの形状を測定する測定工程と、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンに基づき、前記測定工程における前記実パターンの測定結果を補正する補正工程と
を含み、
前記投影パターンは、予め決められた幅の複数の線が予め決められた間隔で並べられた図形を有しており、
前記補正工程は、
前記撮像工程において撮像した前記投影パターンにおける前記線の幅および前記線間の間隔の比率である測定比率と、前記予め決められた幅および前記予め決められた間隔の比率であるジャストフォーカス比率とに基づき、前記測定結果の補正比率を算出する、パターン測定方法。 - 搬送部を用いて基板を搬送する搬送工程と、
前記搬送部によって搬送される前記基板に投影パターンを投影するパターン投影工程と、
前記搬送部の上方に配置された撮像部を用いて、前記基板に投影された前記投影パターンおよび前記基板に形成された実パターンを含む前記基板上の測定領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像部によって撮像された前記実パターンに基づき、前記実パターンの形状を測定する測定工程と、
前記撮像部によって撮像された前記投影パターンに基づき、前記測定工程における前記実パターンの測定結果を補正する補正工程と
を含み、
前記撮像工程は、
撮像された前記実パターンのエッジ強度が予め決められた値を下回る場合に、前記撮像部を鉛直方向に沿って移動させる移動部を用いて前記撮像部の高さ位置を変更したうえで、前記測定領域を再度撮像し、
前記測定工程は、
前記撮像工程における同一の前記測定領域の撮像回数が予め決められた回数に達した場合に、前記エッジ強度が前記予め決められた値を下回る前記実パターンの画像に基づいて前記実パターンの形状を測定し、
前記補正工程は、
前記撮像工程における同一の前記測定領域の撮像回数が予め決められた回数に達した場合に、前記エッジ強度が前記予め決められた値を下回る前記実パターンの画像に基づいて測定された前記実パターンの形状の測定結果を補正する、パターン測定方法。
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