TWI811568B - 異物檢查裝置和異物檢查方法 - Google Patents

Abstract

一種裝置檢查具有檢查區域和佈置在檢查區域外側的非檢查區域的物體上的異物的存在/不存在。該裝置包括：感測器，用於照明物體並輸出藉由檢測來自包括檢查區域的區域的光而獲取的結果作為圖像；以及處理器，用於基於藉由從感測器輸出的圖像中排除作為非檢查區域的圖像的非檢查區域圖像而獲取的檢查區域圖像來檢測異物。非檢查區域圖像包括藉由來自被檢查物體的非檢查區域的預定部分的光而產生的第一部分和其像素值從第一部分的像素值起連續的第二部分，並且處理器基於第二部分的像素值從第一部分的像素值起連續的事實來指定第二部分。

Description

異物檢查裝置和異物檢查方法

本發明涉及異物檢查裝置和異物檢查方法。

在諸如半導體設備、顯示裝置等的設備的製造中，可以使用將原件(original)的圖案轉印到基板上的光阻劑膜上的曝光裝置。如果異物附著到原件，那麼異物被轉印到光阻劑膜並且可能導致設備中的缺陷。因此，異物檢查裝置可以被用於檢查已附著到原件的異物。 原件可以藉由傳送機器人被傳送到異物檢查裝置。儘管傳送機器人將原件相對於異物檢查裝置對準，但是如果對準精度低，那麼佈置在原件上的框(frame)(例如，薄膜(pellicle)框)可能被檢測為異物。可替代地，異物檢查裝置可以包括對準機構，但是如果在這種情況下對準精度也低，那麼佈置在原件上的框可能被檢測為異物。因此，根據原件的對準精度，異物檢查目的地區域可以被設定為充分地遠離框的內邊緣的區域。然而，在這種情況下，框附近的區域也將被從檢查目的地區域中排除並且即使存在異物也將不被檢測到。

本發明的一態樣是要提供一種即使在被檢查物體的對準精度低的情況下也有利於在寬範圍上檢測已附著到被檢查物體的異物的技術。 本發明的一個態樣提供了一種異物檢查裝置，該異物檢查裝置檢查包括檢查區域和佈置在檢查區域外側的非檢查區域的被檢查物體上的異物的存在/不存在，該裝置包括：感測器，被配置成照明被檢查物體並且輸出藉由檢測來自包括檢查區域的區域的光而獲取的結果作為圖像；以及處理器，被配置成基於藉由從感測器輸出的圖像中排除作為非檢查區域的圖像的非檢查區域圖像而獲取的檢查區域圖像來檢測異物，其中，非檢查區域圖像包括藉由來自被檢查物體的非檢查區域的預定部分的光而產生的第一部分和其像素值從第一部分的像素值起連續的第二部分，並且處理器基於第二部分的像素值從第一部分的像素值起連續的事實來指定第二部分。 本發明的另一態樣提供了一種異物檢查方法，該異物檢查方法用於檢查包括檢查區域和佈置在檢查區域外側的非檢查區域的被檢查物體上的異物，該方法包括：照明被檢查物體並且獲取藉由檢測來自檢查區域的光而獲取的結果作為圖像；以及基於藉由從該獲取中獲取的圖像中排除作為非檢查區域的圖像的非檢查區域圖像而獲取的檢查區域圖像來檢測異物，其中，非檢查區域圖像包括藉由來自被檢查物體的非檢查區域的預定部分的光而產生的第一部分和其像素值從第一部分的像素值起連續的第二部分，並且基於第二部分的像素值從第一部分的像素值起連續的事實在該檢測中識別第二部分。 根據以下參考圖式對示例性實施例的描述，本發明的更多特徵將變得清楚。

在下文中，將參考圖式詳細地描述實施例。注意的是，以下實施例不旨在限制要求保護的本發明的範圍。在實施例中描述了多個特徵，但是並不限制要求所有這樣的特徵的發明，並且可以適當地組合多個這樣的特徵。此外，在圖式中，相同的圖式標記被賦予相同或類似的配置，並且省略其冗餘的描述。 圖1示出了根據實施例的異物檢查裝置10的佈置。圖2A示出了作為被檢查物體的原件M的平面圖，並且圖2B示出了原件M的截面圖。圖3示出了原件M的檢查區域21和佈置在檢查區域外側的非檢查區域22。檢查區域21是異物的存在/不存在要被檢查的區域，並且非檢查區域22是異物的存在/不存在不需要被檢查的區域，或者是由於異物檢查裝置10的規格而不能檢查異物的存在/不存在的區域。原件M可以包括例如玻璃基板GS、設置在玻璃基板GS上的圖案P(例如，鉻圖案)、薄膜PL以及與玻璃基板GS接合並且支撐薄膜PL的薄膜框14。檢查區域21可以是薄膜框14的內邊緣內側的區域。 異物檢查裝置10檢查作為被檢查物體的原件M上的異物的存在/不存在。異物檢查裝置10可以包括感測器S，該感測器S照明包括檢查區域21的區域(稍後將描述的圖像獲取區域15)，檢測來自該區域的光，並且輸出檢測結果作為圖像(圖像資料)。感測器S以這種方式產生並輸出圖像的操作在下文中也將被稱為圖像捕獲。異物檢查裝置10還可以包括處理器8，該處理器8基於檢查區域圖像來檢測異物，該檢查區域圖像是藉由從感測器S輸出的圖像中排除作為非檢查區域22的圖像的非檢查區域圖像而獲取的圖像。非檢查區域圖像可以包括藉由來自原件M的非檢查區域22的預定部分的光而產生的第一部分和其像素值從第一部分的像素值起連續的第二部分。處理器8可以基於預定部分的特徵來識別第一部分。處理器8可以基於像素值從第一部分的像素值起連續的事實來指定第二部分。原件M的非檢查區域22包括薄膜框14(框狀部(frame-shaped portion))，並且上述預定部分可以是薄膜框14(框狀部)的角部。可替代地，上述預定部分可以是可以由設置在薄膜框14上的標記等標識的部分。 處理器8可以由例如諸如FPGA(現場可程式設計閘陣列的縮寫)之類的PLD(可程式邏輯裝置的縮寫)、ASIC(專用積體電路的縮寫)、嵌入有程式的通用電腦、或者這些元件的全部或一些的組合形成。 感測器S可以包括光照射器6和光檢測器7，該光照射器6以相對於原件M的表面的法線傾斜的角度用光照射原件M的表面，該光檢測器7檢測來自該表面上的異物的光(反射光或散射光)。光檢測器7被佈置成使得來自原件M的表面(不存在異物的區域)的鏡面反射光將不進入光檢測器7。光照射器6可以包括光源1和用於利用來自光源1的光照射原件M的光學系統2。光檢測器7可以包括光電轉換器4(例如，光電倍增管)和用於將來自原件M上的異物的光聚焦到光電轉換器4的光學系統3。感測器S被配置成輸出圖像獲取區域15的圖像，該圖像獲取區域15除了檢查區域21之外包括非檢查區域22的至少一部分。在圖5中例示了圖像獲取區域15。在圖5中示出的示例中，圖像獲取區域15是包含檢查區域21和薄膜框14的區域。 異物檢查裝置10還可以包括保持原件M的檢查台5以及在預定方向(Y方向)上掃描或驅動檢查台5的驅動機構9。在一個示例中，光照射器6可以用光照射原件M，以便在X方向(主掃描方向)上掃描原件M，並且驅動機構9可以驅動原件M，以便在Y方向(副掃描方向)上掃描原件M。在另一個示例中，光照射器6可以被配置成用帶狀光照射原件M，該帶狀光的寬度可以覆蓋圖像獲取區域15在X方向上的寬度。驅動機構9可以在預定方向上驅動感測器S，而不是驅動原件M。 異物檢查裝置10還可以包括顯示單元41。處理器8可以控制顯示單元41顯示檢查區域圖像。處理器8還可以控制顯示單元41，使得異物檢查結果將被疊加並顯示在檢查區域圖像上。圖6示意性地示出了已附著有異物16的原件M。圖7示意性地示出了藉由使用感測器S來捕獲圖6中示出的原件M的圖像獲取區域15而獲取的圖像。圖8示意性地示出了要被顯示在顯示單元41上的檢查結果。檢查結果可以被顯示為例如藉由將檢查區域圖像劃分為多個單位區域並且針對每個單位區域映射指示檢查結果的資訊(指示異物的存在/不存在的資訊)而獲取的圖像。每個單位區域可以被任意地設定為例如5 mm² 區域。 圖4A示出了異物檢查裝置10的平面圖，並且圖4B示出了異物檢查裝置10的側視圖。原件M可以藉由傳送機器人12被裝載到異物檢查裝置10中。傳送機器人12可以被配置成傳送由例如盒板(cassette plate)13保持的原件M。異物檢查裝置10可以包括將原件M相對於以上提到的檢查台5對準的對準機構11。 圖9例示了異物檢查裝置10的操作。圖9中示出的操作可以由處理器8控制。在步驟S201中，原件M藉由傳送機器人12被裝載到異物檢查裝置10中，並且由檢查台5保持。在原件M藉由傳送機器人12被裝載到異物檢查裝置10中之前，傳送機器人12可以使用對準機構11來對準原件M。注意的是，這樣的對準操作可以藉由使用另一裝置或機構來執行或者在異物檢查裝置10中執行。在步驟S202中，處理器8使感測器S捕獲原件M的圖像獲取區域15並且獲取從感測器S輸出的圖像。在這種情況下，考慮到要在檢查台5上對準的原件M的對準精度，圖像獲取區域15可以被預先設定以便充分地確保原件M的檢查區域21將落入要由感測器S捕獲的區域內。因此，更嚴格地，圖像獲取區域15可以在原件M已沒有誤差地在檢查台5上被精確地對準的狀態下匹配要由感測器S捕獲的區域。 在步驟S203中，處理器8指定(specifies)藉由從在步驟S202中獲取的圖像中排除作為非檢查區域22的圖像的非檢查區域圖像而獲取的檢查區域圖像。檢查區域圖像與包括圖8中示出的區域的圖像相對應。稍後將詳細地描述步驟S203的處理。 在步驟S204中，處理器8基於在步驟S203中指定的檢查區域圖像來確定(或檢查)異物的存在/不存在。在這種情況下，如果形成檢查區域圖像的像素(或單位區域)的像素值等於或大於預定值，那麼處理器8可以確定在與該像素(或單位區域)對應的區域中存在異物。在步驟S205中，處理器8控制顯示單元41顯示異物檢查結果。處理器8可以控制顯示單元41，使得檢查結果將以圖8中示出的示例的方式被疊加並顯示在檢查區域圖像上。在步驟S206中，原件M藉由傳送機器人12被從異物檢查裝置10卸載。如果在步驟S204中確定存在異物，那麼在步驟S206中已被卸載的原件M可以被傳送到用於清潔處理的清潔裝置。 圖10示出了圖9的步驟S203的處理的更具體示例。在步驟S301中，處理器8確定在步驟S202中獲取的圖像中的基準位置。圖11A示出了在步驟S202中獲取的圖像的示例。在圖11A中，用黑色填充的像素(或單位區域)和用灰色填充的像素(或單位區域)形成薄膜框圖像，該薄膜框圖像由來自原件M的非檢查區域22中所包括的薄膜框14(框狀部)的光形成。薄膜框圖像可以是非檢查區域圖像的一部分。在圖11A中，黑色和灰色不是用於指示圖像的色調的顏色，而是為了方便描述而添加的顏色。另外，用黑色填充的像素(或單位區域)形成非檢查區域圖像的第一部分A。用灰色填充的每個像素(或每個單位區域)形成第二部分B，該第二部分B是非檢查區域圖像的與第一部分A不同的部分。 處理器8可以將預定部分(例如，左下的角部)，即，該示例中的第一部分A，確定為由來自原件M的非檢查區域22中所包括的薄膜框14的光形成的薄膜框圖像(框狀部)中的基準位置。可以藉由使用例如如圖11B中所示的範本藉由範本匹配來執行預定部分的檢測。預定部分可以是可以由標記等標識的圖像的一部分。根據該實施例，如果第一部分A被包括在步驟S202中由感測器S捕獲的圖像中，那麼可以指定第一部分A。隨後，可以基於從所指定的第一部分A的像素值的連續性來指定每個第二部分B，可以基於每個部分B的指定來指定非檢查區域圖像，並且可以基於非檢查區域圖像來指定檢查區域圖像。因此，與檢查目的地區域的外邊緣被設定為與薄膜框14的內邊緣充分地分開的情況相比較，即使原件M的對準精度低，也可以在寬範圍上檢測已附著到原件M的異物。 在步驟S302中，處理器8從在步驟S202中獲取的圖像中切出基於上述基準位置作為基準的預定範圍。圖12示意性地示出了在步驟S302中要被切出的圖像。預定範圍的大小可以被預先設定，以便確保檢查區域圖像將被包括在該範圍中，並且可以例如基於X方向上的長度(例如，像素計數)和Y方向上的長度(例如，像素計數)來設定預定範圍的大小。用於從圖像中切出預定範圍的處理可以是例如用於指定圖像中的預定範圍的處理。 在步驟S303中，處理器8基於在步驟S302中切出的圖像中的像素值的連續性來指定非檢查區域圖像。更具體地，處理器8可以基於像素值從第一部分A的像素值起連續的事實來指定每個第二部分B。第一部分A和第二部分B由各自具有等於或大於預定值的像素值的像素形成。如果每個相鄰像素具有等於或大於預定值的像素值，那麼處理器8可以確定相鄰像素的像素值具有連續性。可替代地，第一部分A和第二部分B可以由各自具有飽和像素值的像素形成，並且如果每個相鄰像素具有飽和像素值，那麼處理器8可以確定相鄰像素的像素值具有連續性。步驟S301和S302的處理不需要總是被執行，並且在將不執行步驟S301和S302的情況下，可以在步驟S301中指定第一部分A。 在步驟S304中，處理器8可以將藉由從在步驟S302中切出的圖像中排除在步驟S303中指定的非檢查區域圖像而獲取的圖像指定為檢查區域圖像。可替代地，處理器8可以將藉由從在步驟S202中獲取的圖像中排除比在步驟S303中指定的非檢查區域圖像的內邊緣更接近外側的區域而獲取的圖像指定為檢查區域圖像。 在原件M當中，可能存在僅在其整體的一部分(例如，一半)上具有圖案P的原件。為了應對這種情況，處理器8可以被佈置成使得用戶可以僅將原件M的一部分指明為檢查目標。例如，處理器8可以被佈置成使得用戶可以預設指示要被設定為檢查目標的區域的資訊。處理器8可以基於這樣的預設資訊從檢查區域圖像中提取檢查目的地區域，並且藉由以該檢查目的地區域為目標來檢查異物的存在/不存在。 被檢查物體不限於原件M，並且只要是可以基於像素值的連續性來指定非檢查區域圖像的物體就足夠了。被檢查物體可以是例如用於藉由使原件平坦來校正原件的單元。 其它實施例 本發明的(一個或多個)實施例還可以藉由讀出並執行記錄在儲存介質(也可以被更完整地稱為“非暫態電腦可讀儲存介質”)上的電腦可執行指令(例如，一個或多個程式)以執行上述(一個或多個)實施例中的一個或多個實施例的功能和/或包括用於執行上述(一個或多個)實施例中的一個或多個實施例的功能一個或多個電路(例如，專用積體電路(ASIC))的系統或裝置的電腦來實現，以及藉由例如從儲存介質讀出並執行電腦可執行指令以執行上述(一個或多個)實施例中的一個或多個實施例的功能和/或控制一個或多個電路以執行上述(一個或多個)實施例中的一個或多個實施例的功能而藉由由系統或裝置的電腦執行的方法來實現。電腦可以包括一個或多個處理器(例如，中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU))，並且可以包括單獨電腦或單獨處理器的網路，以讀出並執行電腦可執行指令。電腦可執行指令可以例如從網路或儲存介質提供到電腦。儲存介質可以包括例如硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、分散式運算系統的儲存裝置、光碟(諸如光碟(CD)、數位多功能碟(DVD)或藍光碟(BD)^TM )、快閃記憶體設備、儲存卡等中的一個或多個。 雖然已參考示例性實施例描述了本發明，但要理解的是，本發明不限於所公開的示例性實施例。隨附申請專利範圍的範圍應被賦予最寬泛的解釋，以包含所有這樣的修改以及等同的結構和功能。

S201-S206:步驟 S301-S304:步驟 1:光源 2:光學系統 3:光學系統 4:光電轉換器 5:檢查台 6:光照射器 7:光檢測器 8:處理器 9:驅動機構 10:異物檢查裝置 S:感測器 11:對準機構 12:傳送機器人 13:盒板 14:薄膜框 15:圖像獲取區域 16:異物 M:原件 P:圖案 GS:玻璃基板 PL:支撐薄膜 21:檢查區域 22:非檢查區域 41:顯示單元

[圖1]是示出根據實施例的異物檢查裝置的佈置的視圖； [圖2A和圖2B]是例示原件作為被檢查物體的視圖； [圖3]是示出原件的檢查區域和佈置在檢查區域外側的非檢查區域的視圖； [圖4A和圖4B]是示出異物檢查裝置的佈置的示例的視圖； [圖5]是例示圖像獲取區域的視圖； [圖6]是例示已附著有異物的原件的視圖； [圖7]是示意性示出藉由使用感測器來捕獲原件的圖像獲取區域而獲取的圖像的視圖； [圖8]是用於例示顯示在顯示單元上的圖像的視圖； [圖9]是例示異物檢查裝置的操作的流程圖； [圖10]是例示異物檢查裝置的操作的流程圖； [圖11A和圖11B]是例示在步驟S202中獲取的圖像的視圖；以及 [圖12]是例示在步驟S302中要被切出的圖像的視圖。

Claims (8)

1. 一種異物檢查裝置，該異物檢查裝置檢查包括檢查區域和佈置在該檢查區域外側的非檢查區域的被檢查物體上的異物的存在/不存在，該裝置包括：感測器，被配置成照明該被檢查物體並且輸出藉由檢測來自包括該檢查區域的區域的光而獲取的結果作為圖像；以及處理器，被配置成基於藉由從該感測器輸出的該圖像中排除作為該非檢查區域的圖像的非檢查區域圖像而獲取的檢查區域圖像來檢測異物，其中，該非檢查區域圖像包括藉由來自該被檢查物體的該非檢查區域的預定部分的光而產生的第一部分和其像素值從該第一部分的像素值起連續的第二部分，並且該處理器基於該第二部分的像素值從該第一部分的像素值起連續的事實來指定該第二部分，其中，該處理器基於該預定部分的特徵來識別該第一部分，其中，該非檢查區域包括框狀部，並且該預定部分是該框狀部的內角部。
2. 根據請求項1所述的異物檢查裝置，其中，該第一部分和該第二部分由各自具有不小於預定值的像素值的像素形成，並且在相鄰像素中的每個像素具有不小於預定值的像素值的情況下，該處理器確定該相鄰像素的像素值具有連續性。
3. 根據請求項1所述的異物檢查裝置，其中，該第一部分和該第二部分由各自具有飽和像素值的像素形成，並且在相鄰像素中的每個像素具有飽和像素值的情況下，該處理器確定該相鄰像素的像素值具有連續性。
4. 根據請求項1所述的異物檢查裝置，其中，該感測器包括光照射器和光檢測器，該光照射器被配置成以相對於該被檢查物體的表面的法線傾斜的角度用光照射該表面，該光檢測器被配置成檢測來自該表面上的異物的光。
5. 根據請求項1所述的異物檢查裝置，其中，該處理器藉由將基於預設資訊從該檢查區域圖像中提取的圖像設定為檢查目標來檢測異物。
6. 根據請求項1所述的異物檢查裝置，其中，該處理器控制顯示單元以便顯示該檢查區域圖像。
7. 根據請求項6所述的異物檢查裝置，其中，該處理器控制該顯示單元，使得異物檢查結果將被疊加並顯示在該檢查區域圖像上。
8. 一種異物檢查方法，該異物檢查方法用於檢查包括檢查區域和佈置在該檢查區域外側的非檢查區域的被檢查物體上的異物，該方法包括：照明該被檢查物體並且獲取藉由檢測來自該檢查區域的光而獲取的結果作為圖像；指定藉由從該獲取中獲取的該圖像中排除作為該非檢查區域的圖像的非檢查區域圖像而獲取的檢查區域圖像； 以及基於該檢查區域的圖像來檢測異物，其中，該非檢查區域圖像包括藉由來自該被檢查物體的該非檢查區域的預定部分的光而產生的第一部分和其像素值從該第一部分的像素值起連續的第二部分，並且基於該第二部分的像素值從該第一部分的像素值起連續的事實在該檢測中識別該第二部分，其中，在指定檢查區域圖像時，包含基於該預定部分的特徵來識別該第一部分，且其中，該非檢查區域包括框狀部，並且該預定部分是該框狀部的內角部。

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