JP2008033306A - 欠陥修正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータの負荷を軽減し、欠陥を効率的に修正することができる欠陥修正装置を提供する。
【解決手段】欠陥の修正が行われる前に、ステージ２は、欠陥が対物レンズ１４の視野領域に入る位置に基板１を二次元移動する。カメラ５は、入射光に基づいた画像信号を生成し、制御装置６へ出力する。画像処理部６２は、レビュー検査画像信号に基づいてサムネイル画像データを生成する。主制御部６５はレビュー検査画像のサムネイル画像データを欠陥データと関連付けて記憶部６６に格納する。修正開始の指示が出された場合、主制御部６５は記憶部６６から全てのレビュー対象欠陥のサムネイル画像データを読み出して、ディスプレイ７へ出力する。ディスプレイ７は、サムネイル画像データに基づいて、各欠陥のレビュー検査画像を縮小したサムネイル画像を表示する。レビュー検査画像の表示を確認したオペレータによって選択された欠陥にレーザーが照射される。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上の欠陥に対してレーザーを照射することによって、欠陥を修正する欠陥修正装置に関する。

液晶表示装置等フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や半導体ウエハを製造するフォトリソグラフィの製造工程において、大型ガラス基板や半導体基板等の基板上に発生した欠陥を、レーザー光によって修正する欠陥修正装置が一般的に用いられている（例えば特許文献１参照）。従来の欠陥修正装置において、製造工程で製造された基板を検査装置により欠陥部の画像データを画像処理し、基板上の欠陥が次製造工程に影響を与えない擬似欠陥か、修正が必要な真の欠陥かを自動的に判断し、この判断結果に基づいて欠陥を修正するものがある。しかし、欠陥検査装置は、欠陥の種類、大きさ、位置などの判定基準の設定条件によって誤判定を避けることができず、欠陥分類の判定精度に限界があった。そこで、オペレータがマクロ検査により検出された欠陥を顕微鏡等のミクロ検査装置を用いて詳細な観察（レビュー）をし、マクロ検査時に検出された欠陥の中から、修正する欠陥を選択することが行われている。
特開２００１−９１９１９号公報

従来において、オペレータは全ての欠陥をレビューし、その欠陥を修正するのか、しないのかを判断し、修正する場合には、欠陥修正装置を操作して欠陥箇所にレーザー光を照射し、欠陥を修正している。各欠陥のレビュー時には、基板が載置されたステージをＸＹ方向に移動させ、修正するか否かの判断の対象となる全ての欠陥を顕微鏡の観察位置に移動させて観察している。オペレータは常に欠陥修正装置の前で作業を行い、欠陥修正装置の操作と欠陥観察に気を使わなければならないため、オペレータの負荷が大きい。また、欠陥修正装置のタクトタイムは、処理する欠陥の数に依存しており、レビューと修正必要性有無の判断と欠陥の修正とをこの順で繰り返すのは非効率的である。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、オペレータの負荷を軽減し、欠陥を効率的に修正することができる欠陥修正装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、基板上の欠陥を修正する欠陥修正装置において、修正工程よりも前の検査工程で検査された前記基板の検査データの欠陥位置情報に基づいて、レビュー対象となる欠陥を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された各欠陥レビュー検査画像を縮小して一覧表示する表示部と、前記表示部により一覧表示された前期レビュー検査画像から修正する欠陥を選択する欠陥選択部と、前記欠陥選択部により選択された前期欠陥を修正する欠陥修正部と、前記撮像部と前記表示部と前記欠陥修正部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、オペレータの負荷を軽減し、欠陥を効率的に修正することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による欠陥修正装置の構成を示すブロック図である。基板１は、修正の対象となるＦＰＤ用ガラス基板や半導体ウエハ基板等である。ステージ２は、基板１を支持すると共に、互いに直交するＸ方向およびＹ方向に基板１を移動させる二次元移動機構を備えている。照明光源３は欠陥観察用の光源である。照明光源３からの光は、レンズ１２を透過し、ビームスプリッタ１３によって反射され、対物レンズ１４を介して基板１に照射される。これら照明光源３、レンズ１２、ビームスプリッタ１３、対物レンズ１４の少なくとも照明光源３と対物レンズ１４により欠陥を拡大視するレビュー検査部が構成されている。

レーザー光源４は、欠陥を修正するためのレーザー光を出力する。レーザー光源４からのレーザー光は、ミラー８によって反射され、レンズ９およびビームスプリッタ１１，１３を透過し、対物レンズ１４を介して基板１上の欠陥に照射される。これらレーザー光源４、ミラー８、ビームスプリッタ１１、１３、対物レンズ１４の少なくともレーザー光源４と対物レンズ１４により、欠陥修正部が構成される。カメラ５は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を備えた撮像装置であり、被写体（基板１）の光像に基づいた画像信号を生成する。基板１の表面で反射した照明光源３からの光は、対物レンズ１４、ビームスプリッタ１３，１１、およびレンズ１０を介してカメラ５の受光面に入射する。

制御装置６は、欠陥修正装置全体を制御する機能を有しており、レーザー制御部６１、画像処理部６２、ステージ制御部６３、操作部６４、主制御部６５、および記憶部６６を備えている。また、制御装置６は、図示していないが、外部装置（例えば修正工程よりも前の上流源側の検査工程で検査された検査結果を示す検査データを管理する検査データサーバ）と通信を行うための通信インタフェース等の構成を備えている。

制御装置６において、レーザー制御部６１は、レーザー光源４に印加される電圧を制御する等によって、レーザー光源４のｏｎ・ｏｆｆの制御や、ｏｎ時に出力されるレーザー光のエネルギーの制御等を行う。画像処理部６２は、カメラ５から出力された欠陥画像信号を間引き等により、縮小されたサムネイル画像データを生成する。ステージ制御部６３はステージ２の駆動を制御する。

操作部６４は、オペレータによって操作されるキーボードやマウス等を備えており、操作結果に基づいた信号を生成する。主制御部６５は、上記の構成を含む制御装置６の全体を制御するための演算やデータの入出力制御等を行う。記憶部６６は各欠陥の検査データやサムネイル画像データ等が格納される半導体メモリまたはハードディスクドライブ等である。ディスプレイ７はサムネイル画像や欠陥データ等を表示するＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイまたは液晶表示ディスプレイ等の表示手段である。

次に、本実施形態による欠陥修正装置の動作を説明する。図２は、欠陥修正装置の動作を示すフローチャートである。欠陥修正装置の制御装置６は、図示せぬ通信回線を介して、検査データサーバから修正工程より上流側の検査工程で検査された基板全体の検査データ（欠陥リスト、欠陥データ）を取得し、記憶部６６に格納する（ステップＳ２０１）。この検査データには、欠陥の位置を示す座標（位置情報）、欠陥の大きさ、および欠陥の種類を示すデータが含まれている。オペレータが操作部６４を操作してレビュー検査を指示すると、操作部６４は、オペレータによる指示に基づいた信号を主制御部６５へ出力する。主制御部６５は、この信号を検出すると、制御装置６の各部に対して動作の指示を出力する。

主制御部６５は記憶部６６から基板１の検査データを読み出し、欠陥の大きさや位置等のデータに基づいて修正が不要な擬似欠陥と修正が必要な真の欠陥に分類し、検査データによって示される欠陥の中から、修正が必要なレビュー対象となる欠陥を選択する。主制御部６５は、選択した欠陥の中の１つの欠陥の座標をステージ制御部６３に通知すると共に、ステージ２の移動を指示する。指示を受けたステージ制御部６３はステージ２を駆動し、通知された欠陥座標に基づいて、移動量を制御する。ステージ２は、選択された欠陥が対物レンズ１４の視野領域に入る位置に基板１を移動する（ステップＳ２０２）。

照明光源３からの光は基板１によって反射され、前述したようにカメラ５の受光面に入射する。カメラ５は、対物レンズ１４により所定の倍率に拡大された欠陥を撮像し、このレビュー検査画像信号を生成し、制御装置６へ出力する。制御装置６に入力されたレビュー検査画像信号は画像処理部６２に入力される。画像処理部６２は、レビュー検査画像信号に基づいてサムネイル画像データを生成し、主制御部６５へ出力する。主制御部６５はレビュー検査画像のサムネイル画像データを欠陥データと関連付けて記憶部６６に格納する（ステップＳ２０３）。

続いて、主制御部６５は、上記の画像保存をまだ行っていないレビュー対象の欠陥があるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。レビュー対象の欠陥がまだ残っている場合、処理はステップＳ２０２に戻り、上記の処理が繰り返される。一方、レビュー対象として選択された全欠陥のサムネイル画像データが記憶部６６に保存された場合には、レビュー動作を終了し、処理は次のステップＳ２０５に進む。上述したように、前検査工程で検出されたレビュー対象欠陥の位置情報に基づいて全ての欠陥を撮像してレビュー検査画像を保存するレビュー動作が自動で行われる。

修正開始の指示が出された場合、主制御部６５は記憶部６６から全てのレビュー対象欠陥のサムネイル画像データ（あるいは一部のサムネイル画像データであってもよい）を読み出して、ディスプレイ７へ出力する。ディスプレイ７は、入力されたサムネイル画像データに基づいて、各欠陥のレビュー検査画像３０８を、縮小したサムネイル画像として、例えば図３に示すように一覧形式で表示する（ステップＳ２０５）。オペレータは、一覧表示されたレビュー検査画像のサムネイル画像を目視により確認し、操作部６４のマウスを操作しながら、修正対象となる欠陥が表示されたレビュー検査画像にカーソル３００を移動させて選択する。この際、オペレータは一覧表示されたレビュー検査画像から修正を必要とする複数の欠陥を選択することが可能である。操作部６４からは、オペレータによる操作に基づいた信号が主制御部６５に出力される。主制御部６５は、その信号に基づいて、修正対象の欠陥を選択する（ステップＳ２０６）。

続いて、主制御部６５は、選択した欠陥の中の１つの欠陥の座標をステージ制御部６３に通知すると共に、ステージ２の移動を指示する。指示を受けたステージ制御部６３はステージ２を駆動し、通知された欠陥座標に基づいて、移動量を制御する。ステージ２は、選択された欠陥が対物レンズ１４の視野領域に入る位置に基板１を移動する（ステップＳ２０７）。続いて、主制御部６５は、欠陥に対するレーザーの照射位置、形状をレーザー制御部６１に指示する。指示を受けたレーザー制御部６１は、レーザー光源４によるレーザー出力を制御する。レーザー光源４からのレーザーが基板１上の欠陥に照射され、所望の欠陥修正が行われる（ステップＳ２０８）。

続いて、主制御部６５は、上記の欠陥修正をまだ行っていない修正対象の欠陥があるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。修正対象の欠陥がまだ残っている場合、処理はステップＳ２０７に戻り、上記の処理が繰り返される。一方、修正対象として選択された全欠陥に対するレーザー光の照射が終了した場合には、一連の動作が終了する。

前述したように、従来においては、個々の欠陥を１つ１つ顕微鏡でレビューし、その都度、欠陥修正の必要性の判断を行っていたため、オペレータは常に欠陥修正装置の前で作業を行い、オペレータの負荷が大きかった。これに対して、本実施形態によれば、上流側の検査装置で検出された各欠陥の座標データに基づいて、各欠陥のレビュー動作が自動で行われて、そのレビュー動作で撮像された欠陥のサムネイル画像がディスプレイ７上に一覧表示され、その表示に基づいて、オペレータが修正対象の欠陥を一度に選択するようにしたので、オペレータによる操作の負担を軽減することができる。

また、欠陥修正装置が前検査工程で検出された欠陥座標データに基づいて欠陥を自動的にレビューして撮像を行っている間は、オペレータは欠陥修正装置の前にいる必要がなくなるので、レビュー動作の間に他の装置を操作すること等ができるようになり、作業を効率的に行うことができる。当然、１人のオペレータが複数台の欠陥修正装置を操作することも可能となるので、欠陥修正を効率的に行うことができる。

また、レビューで撮像された各欠陥のサムネイル画像をディスプレイ７上に一覧表示することによって、オペレータは欠陥数や欠陥の様子・傾向等を視覚的に把握することができる。製造工程においては、欠陥修正に要する時間（修正処理時間）を短時間とすることが望まれるが、上記のように、欠陥数や欠陥の様子・傾向等の把握を可能としたことによって、オペレータが修正処理時間を考慮して修正対象の欠陥を効率的に選択することができる。例えば、修正処理時間を最短としなければならない場合には、オペレータは必要最低限、後の製造工程で問題となる重要な欠陥のみを選択すればよく、また、時間に余裕がある場合には、重要な欠陥以外の欠陥も選択すればよい。

なお、ステップＳ２０８において、レーザー光を照射して欠陥を修正する前後の基板１をカメラ５で撮像した修正前画像と修正後画像のサムネイル画像を生成してもよい。この場合、レーザー制御部６１はレーザー光源４のレーザー出力をｏｆｆとする。カメラ５はレーザー照射前後の基板１の表面を撮像して画像信号を生成し、制御装置６へ出力する。制御装置６の画像処理部６２は、画像信号に基づいて欠陥修正前後のサムネイル画像データを生成し、主制御部６５へ出力する。主制御部６５はそのサムネイル画像データを、レーザー照射前のサムネイル画像データと関連付けたレーザー照射後のサムネイル画像データとして記憶部６６に格納する。

主制御部６５は、例えば修正対象の全欠陥に対するレーザー光の照射後、記憶部６６からレーザー照射後のサムネイル画像データを読み出してディスプレイ７へ出力する。ディスプレイ７は、このサムネイル画像データに基づいて、修正後画像後のサムネイル画像３１０を、図３に示すよう一覧形式で修正前画像のサムネイル画像３１２と共に表示する。これによって、オペレータは、修正後画像を目視し、修正が正しく行われたか否かを確認することができる。再度の修正が必要な欠陥がある場合には、その欠陥を修正対象の欠陥として再登録し、前述した処理を再度繰り返せばよい。

次に、ディスプレイ７に表示される画面の例を説明する。図３は、表示画面の一例を示している。リペア開始ボタン３０１は、選択した欠陥に対するレーザー修正の開始を入力するためのボタンである。オペレータが例えばマウスを操作してカーソル３００をリペア開始ボタン３０１に合わせ、マウスをクリックすると、図２のステップＳ２０６以降の処理が開始される。リペア中断ボタン３０２は、レーザー修正の中断を入力するためのボタンである。オペレータが上記と同様にカーソル３００をリペア中断ボタン３０２に合わせ、マウスをクリックすると、レーザー光の照射が中断される。

追加ボタン３０３は、修正対象の欠陥を欠陥修正装置に登録（追加）するためのボタンである。選択削除ボタン３０４は、修正対象の欠陥として欠陥修正装置に登録された欠陥の中から任意の欠陥の登録を解除するためのボタンである。全削除ボタン３０５は、選択削除ボタン３０４と同様の機能を持ち、修正対象の欠陥として欠陥修正装置に登録された全欠陥の登録を解除するためのボタンである。終了ボタン３０６は、全動作を終了するためのボタンである。

レビュー検査画像欄３０７は、レビュー動作時にカメラ５によって、処理対象の欠陥を撮像したレビュー検査画像を表示する領域である。図３においては、レビュー検査画像を縮小したサムネイル画像３０８ａ〜３０８ｅが一覧表示されている。オペレータが欠陥選択部であるマウスを操作してカーソル３００をサムネイル画像３０８ａ〜３０８ｅのいずれかに合わせてマウスをクリックし、さらにカーソル３００を追加ボタン３０３に合わせてマウスをクリックすると、指定したレビュー検査画像３０８ｃに表示された修正対象の欠陥が欠陥修正装置に登録され、登録されたサムネイル画像の枠が色や太線等で強調表示される。図３においては、枠が太線で強調表示されたサムネイル画像３０８ａ、３０８ｃ、および３０８ｄが修正対象の欠陥として登録されている。

リペア開始ボタン３０１がクリックされた場合にはレビュー検査画像欄３０７で選択されたサムネイル画像に表示されている欠陥に対して、欠陥修正が行われる。レビュー検査画像３０８ａ〜３０８ｅの選択の際には、オペレータがディスプレイ７上に一覧表示されたレビュー検査画像のサムネイル画像にカーソル３００を合わせてクリックすることによって１つのレビュー検査画像を選択してもよいし、オペレータがマウスをドラッグして複数のレビュー検査画像を選択してもよい。

修正前画像欄３０９は、修正対象として登録された欠陥にレーザー光を照射する前にカメラ５で撮像した欠陥修正前のサムネイル画像をレビュー検査画像３０８に対応付けて表示する領域である。図３においては、サムネイル３０８ａ、３０８ｃ、および３０８ｄに対応したサムネイル３１０ａ、３１０ｃ、および３１０ｄが表示されている。修正後画像欄３１１は、修正対象として登録された欠陥の修正後（レーザー照射後）のサムネイル画像をレビュー検査画像または修正前画像に対応付けて表示する領域である。図３においては、サムネイル３１０ａ、３１０ｃ、および３１０ｄに対応した修正後のサムネイル３１２ａ、３１２ｃ、および３１２ｄが表示されている。

欠陥リスト欄３１３は、レビュー検査画像欄３０７に表示されている各サムネイルに対応した欠陥データ（座標や大きさ等）を表示する領域である。修正対象として登録されたサムネイルに対応した欠陥データは、例えば未登録のサムネイルに対応した欠陥データとは異なる色で表示される。

なお、サムネイル画像中の欠陥が小さくて見にくい場合に、オペレータがカーソル３００をレビュー検査画像欄３０７上の任意のサムネイル画像に合わせてダブルクリックするなど拡大指定すると、そのサムネイルに対応する縮小処理前のレビュー検査画像が記憶部６６から読み出されて拡大表示されるようにしてもよい。あるいは、オペレータがカーソル３００をレビュー検査画像欄３０７上のサムネイルに合わせてダブルクリックすると、そのサムネイル画像に表示された欠陥がカメラ５により再度撮像され、欠陥のレビュー検査画像が表示されるようにしてもよい。

欠陥の画像が再度表示される場合には、主制御部６５は、操作部６４から出力された信号を検出し、その信号に基づいて、どの欠陥が再度の撮像対象として選択されたのかを判断する。主制御部６５は、記憶部６６に格納されている検査データに基づいて、その欠陥の座標を識別し、その座標をステージ制御部６３に通知すると共に、ステージ２の移動を指示する。指示を受けたステージ制御部６３はステージ２を駆動し、通知された欠陥座標に基づいて、移動量を制御する。ステージ２は、選択された欠陥が対物レンズ１４の視野領域に入る位置に基板１を移動する。

カメラ５は基板１の表面を撮像して画像信号を生成し、制御装置６へ出力する。制御装置６の画像処理部６２は、画像信号に基づいた画像データを主制御部６５へ出力する。主制御部６５はその画像データをディスプレイ７へ出力する。ディスプレイ７は、この画像データに基づいて、基板１の表面画像を表示する。これによって、オペレータは、新たに撮像されたレビュー検査画像内の欠陥を再度確認することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上述した実施形態においては、基板１を支持するステージ２が移動するとしたが、対物レンズ１４を含む光学系が基板１上をＸＹ移動してもよいし、ステージ２と対物レンズ１４を含む検査ヘッドがＸ方向とＹ方向にそれぞれ一軸方向に相対移動しても良い。また、対物レンズ１４は、基板１の観察用とレーザー照射用とで同じ倍率としてもよいし、異なる倍率としてもよい。また、カメラ５によって撮像された縮小前の元画像データをサムネイル画像データと共に記録してもよい。

本発明の一実施形態による欠陥修正装置の構成を示すブロック図である。 本発明の欠陥修正装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の欠陥修正装置の画面に表示される表示例を示す参考図である。

符号の説明

１・・・基板、２・・・ステージ、３・・・照明光源、４・・・レーザー光源、５・・・カメラ、６・・・制御装置、７・・・ディスプレイ、８・・・ミラー、９，１０，１２・・・レンズ、１１，１３・・・ビームスプリッタ、１４・・・対物レンズ、６１・・・レーザー制御部、６２・・・画像処理部、６３・・・ステージ制御部、６４・・・操作部、６５・・・主制御部、６６・・・記憶部。

Claims (6)

1. 基板上の欠陥を修正する欠陥修正装置において、
   修正工程よりも前の検査工程で検査された前記基板の検査データの欠陥位置情報に基づいて、レビュー対象となる欠陥を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像された各欠陥レビュー検査画像を縮小して一覧表示する表示部と、
   前記表示部により一覧表示された前期レビュー検査画像から修正する欠陥を選択する欠陥選択部と、
   前記欠陥選択部により選択された前期欠陥を修正する欠陥修正部と、
   前記撮像部と前記表示部と前記欠陥修正部を制御する制御部と、を備えた欠陥修正装置。
2. 前記制御部は、前記検査データの欠陥位置情報に基づいて、前記欠陥修正部の欠陥修正前にレビュー対象となる全ての欠陥を撮像部で撮像させ、このレビュー検査画像を画像処理部で縮小画像に生成し、この縮小画像を前記欠陥データに関連付けて記憶部に格納させ、修正開始の指令に基づき前記記憶部からレビュー検査画像の縮小画像を読み出して前記表示部に一覧表示させる制御を行う
   請求項１に記載の欠陥修正装置。
3. 前記制御部は、前記撮像部に対して前記欠陥修正部により修正される前記欠陥の修正後の画像を撮像させるとともに、前記表示部に対して前記撮像部で撮像された修正後の画像を縮小して前記レビュー欠陥画像に関連付けて表示させる制御を行う
   請求項１〜２のいずれかに記載の欠陥修正装置。
4. 前記制御部は、前記撮像部に対して前記欠陥修正部により修正される前記欠陥の修正前後の画像を撮像させるとともに、前記表示部に対して修正前と修正後の画像を縮小して前記レビュー欠陥画像に関連つけて表示させる制御を行う
   請求項１〜２のいずれかに記載の欠陥修正装置。
5. 前記制御部は、検査工程で検査された前記基板の検査データを外部装置から取得し、この検査データに基づいて修正が必要なレビュー対象となる欠陥を選択し、この選択されたレビュー対象欠陥の位置情報に基づいて前記撮像部によりレビュー対象として選択された各欠陥を撮像させる
   請求項１に記載の欠陥修正装置。
6. 前記制御部は、前記検査データの欠陥位置情報に基づいて、前記欠陥修正部の欠陥修正前にレビュー対象となる全ての欠陥を撮像部で撮像させ、このレビュー検査画像と縮小した縮小レビュー検査画像を記憶部に格納させ、前記表示部に縮小して一覧表示されたレビュー検査画像を拡大指定することにより前記縮小処理前のレビュー検査画像が前記記憶部から読み出されて拡大表示される
   請求項１に記載の欠陥修正装置。

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