CN105301015B - 图案缺陷检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图案缺陷检查方法，该图案缺陷检查方法利用对主板通过光学系统多次拍摄后进行结合而成的主图像，能够容易地检查基板上形成的缺陷，其中包括：准备步骤，准备不存在缺陷的主板；登记步骤，利用光学系统，对所述主板的彼此不同的区域进行多次拍摄并进行结合后，登记为主图像；拍摄步骤，对在检查对象基板中推定为存在缺陷的检查区域，通过所述光学系统，以与所述主图像相同的倍率进行拍摄后，登记为检查图像；及匹配步骤，对所述主图像与所述检查图像进行匹配后，检索所述检查区域内的缺陷。

Description

图案缺陷检查方法

技术领域

本发明涉及一种图案缺陷检查方法，更为详细地涉及一种能够在大面积的基板上形成的图案中容易地检查缺陷的存在与否及缺陷位置的图案缺陷检查方法。

背景技术

设备用基板的表面有时会有将单位图案周期性地排列以形成重复图案的情况。此类的单位图案本来是有规则地排列的，但是有规则地排列的图案有时会包括无意中产生的具有另一规则性的缺陷(defect)。

当产生此类缺陷时，此类缺陷在后续工艺中会被转印到设备用基板上形成的图案上，从而最终会产生设备用基板不良的问题，因此有必要事先检查重复图案是否产生有缺陷。

通过检查每个图案的形状的方法来检查此类缺陷，在时间和成本的角度来看几乎不可能。因此通过在整个区域上具有周期性的其他图案中检查没有周期性的部分，并且将没有周期性的部分确定为缺陷的方式来进行检查。

另外，最近的设备用基板具有大面积化的倾向，而在这种大面积化的基板表面上排列的整个图案区域中，难以执行对是否存在缺陷的精密的检查。因此对整个图案区域拍摄低倍率图像并确认推定为缺陷的图案，即没有周期性的图案的大概位置，并通过高倍率的光学系统，对包括该没有周期性的图案的区域进行图像拍摄，并进行没有周期性的图案是否为缺陷的分析过程，从而判断缺陷的产生与否。

即，对整个基板的图案形状进行低倍率拍摄，并且确认是否存在没有周期性的图案后，当存在没有周期性的图案时，对该没有周期性的图案通过高倍率的光学系统进行放大拍摄，从而判断该没有周期性的图案是否为缺陷。

然而，在所述方法中，在通过高倍率光学系统拍摄的部分中有时会产生只拍摄到有周期性图案的一部分的情况，从而会产生将其认为没有周期性的图案的问题。而且，在通过高倍率光学系统拍摄的部分的图案中无法确认周期性，从而会产生无法确认通过高倍率光学系统拍摄的部分在基板中相当于哪一部分的问题。

当产生此类问题时，尝试了通过高倍率光学系统重新拍摄先前所拍摄部分的周围区域后进行结合，从而消除所述的问题，但是进一步产生在缺陷的分析过程中所需的时间显著增加的问题。

发明内容

因此，本发明是为了解决所述的以往的问题而提出的，其目的是提供一种图案缺陷检查方法，该图案缺陷检查方法通过对检查图像和已登记的主图像推定进行匹配，从而能够容易地检查基板上形成的缺陷。其中，所述主图像为通过用于检查基板的光学系统来登记的，所述检查图像为通过光学系统对检查对象基板中推定为存在缺陷的区域进行拍摄而形成的图像。

所述目的通过本发明的图案缺陷检查方法来实现，该图案缺陷检查方法的特征在于，包括：准备步骤，准备不存在缺陷的主板；登记步骤，利用光学系统，对所述主板的彼此不同的区域进行多次拍摄并进行结合后，登记为主图像；拍摄步骤，对在检查对象基板中推定为存在缺陷(defect)的检查区域，通过所述光学系统以与所述主图像相同的倍率进行拍摄后，登记为检查图像；及匹配步骤，对所述主图像与所述检查图像进行匹配后，检索所述检查区域内的缺陷(defect)。

在此，优选所述登记步骤及所述拍摄步骤分别进行多次，所述登记步骤在所述拍摄步骤之前至少进行一次。

此外，优选所述匹配步骤通过将所述主图像上的与所述检查图像对应的区域取代为所述检查图像，从而检索所述缺陷。

此外，优选所述光学系统具有可转换的多个倍率，所述登记步骤按照所述光学系统的各个倍率，登记所述主图像。

此外，优选在所述匹配步骤之后进一步包括确定步骤，利用在所述主图像上的所述检查图像的位置及所述检查图像上的所述缺陷的位置中的至少一个来确定所述缺陷的位置。

此外，优选进一步包括缺陷处理步骤，当通过所述确定步骤检索到所述缺陷的位置时，在所述检查对象基板上处理所述缺陷。

此外，优选所述确定步骤将所述主图像上的所述缺陷的位置设定为第一坐标值，指定所述主图像上的所述检查图像的位置并将其设定为第二坐标值，通过所述第一坐标值及所述第二坐标值之间的变位，确定在所述检查图像上的所述缺陷的位置。

根据本发明，提供一种图案缺陷检查方法，该图案缺陷检查方法能够迅速且简单地检查到在基板上形成的缺陷。

此外，通过将主图像事先或实时登记，从而能够最大限度地减少在检查每个缺陷所需的时间。

此外，当在基板上形成有缺陷时，能够准确地确认缺陷的位置。

附图说明

图1为示意地表示本发明的一实施例的基板缺陷的检查方法的顺序图，

图2为示意地表示在图1的基板缺陷的检查方法中的准备步骤中所需的主板的图，

图3为示意地表示在图1的基板缺陷的检查方法中，对主板进行多次拍摄，并登记为主图像的登记步骤的图，

图4为示意地表示在图1的基板缺陷的检查方法的拍摄步骤中的检查对象基板的图，

图5为示意地表示在图1的基板缺陷的检查方法中通过拍摄步骤拍摄的检查图像的图，

图6为示意地表示在图1的基板缺陷的检查方法中将检查图像匹配到主图像上的匹配步骤的图，

图7为示意地表示在图1的基板缺陷的检查方法中用于检查缺陷位置的确定步骤的图。

附图标记说明

100：主图像 200：检查图像

S100：图案缺陷检查方法 S110：准备步骤

S120：登记步骤 S130：拍摄步骤

S140：匹配步骤 S150：确定步骤

S160：缺陷处理步骤

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施例的图案缺陷的检查方法S100进行详细说明。

图1为示意地表示本发明的一实施例的基板缺陷的检查方法S100的顺序图。

参照图1，本发明的一实施例的基板缺陷的检查方法S100即使在检查对象基板为大面积的状态下，也能够迅速简单地检查到在检查对象基板上是否形成有缺陷，该方法包括准备步骤S110、登记步骤S120、拍摄步骤S130、匹配步骤S140、确定步骤S150及缺陷处理步骤S160。

图2为示意地表示在图1的基板缺陷的检查方法S100中的准备步骤中所需的主板的图。

参照图1，所述准备步骤S110为准备不存在缺陷的主板M的步骤。即，所谓的主板M意味着，用户所要印刷的图案印刷为超出用户所要求的准确性的基板。

在本发明的一实施例中，主板M上的图案10包括横向和纵向排列的形状图案11及在形状图案11的上侧形成的点图案12。当将形状图案11和在形状图案11的上侧配置的点图案12视作一组(set)时，以六组图案作为一个单位来重复并具有周期性。

图3为示意地表示在图1的基板缺陷的检查方法S100中，对主板进行多次拍摄，并登记为主图像的登记步骤的图。

参照图3，所述登记步骤S120为，利用第一倍率的光学系统，对主板M的彼此不同的区域进行多次拍摄后进行结合，并且登记为主板M的整体图像即主图像100的步骤。

在此，主图像100为拍摄所述主板M而形成的图像，在后述步骤中，该主图像100成为判断推定在检查对象基板S上形成的缺陷是否为实质上的缺陷的基准，并且成为当确认为缺陷时检索缺陷的准确位置在哪个位置的基准。

此外，主图像100通过对主板M的彼此不同的区域进行多次拍摄后，对其进行结合而形成。进一步，主图像100可表示主板M的整体形貌，也可表示推定在主板M上形成有缺陷的区域的周边区域的部分形貌。

在此，所谓的彼此不同的区域包括各区域设置为彼此独立的区域的情况，也包括各区域边缘的部分区域重叠设置的情况。

另外，在实施本发明的实施例中使用的光学系统可以多个倍率转换，并且可在各个倍率下，对主板M的彼此不同的区域分别进行拍摄后进行结合，从而登记多个主图像。

例如，当本发明的一实施例中的光学系统可转换为10倍、20倍及30倍中的一个倍率时，可登记分别在10倍、20倍及30倍下的主图像。

此外，为了登记主图像而对主板M进行拍摄的光学系统，与在后述的拍摄步骤S130中针对检查对象基板拍摄检查图像的装置相同，最终主图像100和检查图像200被拍摄为相同倍率的图像。

在图3所示的本发明的一实施例中，光学系统对主板M共四次进行拍摄并进行结合，从而登记主图像。即，对左侧上端的第一图像110、右侧上端的第二图像120、左侧下端的第三图像130及右侧下端的第四图像140进行结合，在各图像之间的边界都包括部分重叠的区域。

在本发明的一实施例中，主图像100具有与主板M相同地沿行和列排列的形状图案11及在形状图案11的上侧形成的点图案12，所述的形状图案11和点图案12的周期性与主板上的图案相同，因此在此省略详细的说明。

所述拍摄步骤S130为，通过光学系统对在检查对象基板S中推定形成有缺陷的检查区域进行拍摄后，登记为检查图像的步骤。

在此，对在检查对象基板S中推定形成有缺陷的检查区域进行检索的方法，可使用以往的众所周知的所有的方法。

图4为示意地表示在图1所示基板缺陷的检查方法S100中的检查对象基板S的图。

参照图4，在本发明的一实施例中，可使用自动光学检查设备(Auotmatic OpticalInspection：AOI)，通过比光学系统更低的倍率获得检查对象基板S的整体图像，并由此而检索推定形成有缺陷的检查区域的大概位置。当然，所述的方式只是一个能够检索检查区域的大概位置的示例，显然不会局限于所述方式，只要是能够判断在检查对象基板S中推测形成有缺陷的区域的方法均能使用。

另外，检查区域表示检查对象基板S的部分区域，通过拍摄步骤S130获得的检查图像200(参见图5)具有与检查区域相同的形状，因此该检查区域成为在检查对象基板S上是否有缺陷的判断对象。

另外，在检查对象基板S的整体图像中拍摄到的图案中可存在脱离规定的周期性的图案，可将这些图案判断为缺陷。在此，检查区域可定义为脱离规定周期性的图案所存在的区域，即包括推定为缺陷的图案的区域。当然，除了此类方式外也可通过其他的方式来推定缺陷，但在检查区域包括推定为缺陷的区域这一点上是相同的。

在此，检查图像200(参见图5)可拍摄为在检查对象基板S中推定形成有缺陷的地点位于图像的中央部。即，光学系统可在以检查对象基板S中推定形成有缺陷的地点为基准对中后进行拍摄。

另外，检查图像200(参见图5)和主图像100具有相同的倍率。这是因为，在登记步骤S120和拍摄步骤S130中利用相同的光学系统，对主板M和检查对象基板S进行拍摄的原因。

因此，可通过拍摄步骤S130推定形成有缺陷的区域，并且分析在推定形成有缺陷的区域上是否实质上产生了缺陷。

图5为示意地表示在图1所示基板缺陷的检查方法S100中，通过拍摄步骤S130拍摄的检查图像的图。在此，图5的(a)示意地表示在检查图像中拍摄到缺陷的情况，图5的(b)示意地表示在检查图像中没有拍摄到缺陷情况下的图像。

即，经拍摄的检查图像200具有与主图像100的形状图案11对应的形状图案211及与主图像100的点图案12对应的点图案212，并且还可包括主图像100中不存在的缺陷D。

在此，所谓的在检查图像200中存在的缺陷D意味着与用户的意图无关地在检查对象基板S上形成的图案等，该缺陷D可对检查对象基板S的性能带来大大小小的影响。

这种缺陷D可在执行检查对象基板S的制造工序或在检查对象基板S上印刷图案的工序等过程中形成在检查对象基板S上，并且根本上防止缺陷D的产生实际上不可能，因此在检查对象基板S的制造工序中或在完成检查对象基板S的制造工序后，进一步进行对检查对象基板S的检查工序。

图6为示意地表示在图1所示基板缺陷的检查方法S100中，将检查图像匹配到主图像上的匹配步骤的图。

参照图6，所述匹配步骤S140为，对主图像100和检查图像200进行匹配，从而分析在检查对象基板S的检查区域内是否存在缺陷的步骤。

作为对主图像100和检查图像200进行匹配的方法，在本发明的一实施例中，可通过将所述检查图像200和在所述主图像100上对应所述检查区域的区域互相交替，从而在所述主图像100上插入检查图像200。

与此不同地，也可从所述主图像100上提取对应检查区域的图像后，直接与检查图像200进行比较。

进行所述匹配步骤S140的结果，在检查图像200上有可能确认到或者没有确认到缺陷。在检查图像200上确认缺陷时为如所述图5的(a)所示，在检查图像200上没有确认缺陷时为如所述的图5的(b)所示。

在此，在检查图像200上没有确认到缺陷的情况例如如下：如本发明的一实施例，在拍摄步骤S130中通过AOI等设备拍摄检查对象基板S的整体图像，并推定缺陷的大概位置时，有可能因为根据反光等观察条件拍摄到错误的图像等原因，获得部分错误的检查对象基板S的整体图像，并将该图像推定为缺陷。

如此，当通过匹配步骤S140在检查图像200中没有检索到缺陷时，相关的缺陷可判断为实质上不是缺陷。

另外，在检查图像200中确认到缺陷时，进行确定步骤及缺陷处理步骤，其具体方法如下。

图7为示意地表示在图1所示基板缺陷的检查方法S100中用于检查缺陷位置的确定步骤S150的图。

参照图7，确定步骤S150为，在通过匹配步骤S140在检查图像200中确认到缺陷时，确定缺陷位置的步骤。

如上所述，在拍摄检查图像200时，以检查对象基板S中推定形成有缺陷的地点位于检查图像200的中央部的方式进行拍摄，因此当推定形成有缺陷的地点和形成有缺陷的地点一致时，可将检查图像200的中央部判断为缺陷的形成位置。

与所述内容不同地，推定形成有缺陷的地点和形成有缺陷的地点有可能实质上不一致。此时，可将主图像100上的缺陷位置设定为第一坐标值X1，将主图像100上的检查图像200的位置设定为第二坐标值X1，并通过第一坐标值X1及第二坐标值X2的变位来确定检查图像200上的缺陷的位置。

在此，作为第二坐标值X2可由在主图像100上的检查图像200的特定位置来设置，例如，可将在主图像100上的检查图像200的左上端边缘位置设定为第二坐标值X2。

所述缺陷处理步骤S150为，利用通过所述的确定步骤S140获得的缺陷的绝对坐标，来处理检查对象基板S上缺陷的步骤。在此，作为处理缺陷的方法，可使用在以往技术中使用的任何一种方法。

本发明的权利范围并不限于上述实施例，在所附的权利要求书的范围内可由多种形式的实施例实现。在不脱离权利要求书所要求保护的本发明精神的范围内，本发明所属技术领域的技术人员均能变形的各种范围也属于本发明的权利要求书所记载的范围内。

Claims (6)

1.一种图案缺陷检查方法，其特征在于，包括：

准备步骤，准备不存在缺陷的主板；

登记步骤，利用光学系统，对所述主板的彼此不同的区域进行多次拍摄并进行结合后，将所述主板之结合的整体图像登记为主图像；

拍摄步骤，对在检查对象基板中推定为存在缺陷的检查区域，通过所述光学系统以与所述主图像相同的倍率进行拍摄后，登记为检查图像；及

匹配步骤，对所述主图像与所述检查图像进行匹配后，检索所述检查区域内的缺陷，且所述匹配步骤通过将所登记的所述主图像上与所述检查图像对应的区域取代为所述检查图像，并使所取代的图像与所述主图像匹配从而检索所述缺陷。

2.根据权利要求1所述的图案缺陷检查方法，其特征在于，

所述登记步骤及所述拍摄步骤分别进行多次，

所述登记步骤在所述拍摄步骤之前至少进行一次。

3.根据权利要求1所述的图案缺陷检查方法，其特征在于，

所述光学系统具有可转换的多个倍率，

所述登记步骤在所述光学系统的各个倍率下，登记所述主图像。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的图案缺陷检查方法，其特征在于，

在所述匹配步骤之后，进一步包括确定步骤，利用在所述主图像上的所述检查图像的位置及所述检查图像上的所述缺陷的位置中的至少一个来确定所述缺陷的位置。

5.根据权利要求4所述的图案缺陷检查方法，其特征在于，

所述确定步骤将所述主图像上的所述缺陷的位置设定为第一坐标值，指定所述主图像上的所述检查图像的位置并将其设定为第二坐标值，通过所述第一坐标值及所述第二坐标值之间的变位，确定在所述检查图像上的所述缺陷的位置。

6.根据权利要求4所述的图案缺陷检查方法，其特征在于，

进一步包括缺陷处理步骤，当通过确定步骤检索到所述缺陷的位置时，在所述检查对象基板上处理所述缺陷。