JP2000162760A - フォトマスク修正装置及び方法 - Google Patents
フォトマスク修正装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトマスクを光学顕微鏡を用いて観察しつ
つ、微小な欠陥にも精度良くビームを照射する。 【解決手段】 本発明に係るフォトマスク修正装置１０
は、欠陥Ｄが明瞭に示されたフォトマスクＭの検査画像
Ｍ１をフォトマスク検査装置１２から入力して記憶する
メモリ１４と、フォトマスクＭのＩＴＶ画像Ｍ２を光学
顕微鏡を用いて入力するＩＴＶカメラ１６と、ＩＴＶ画
像Ｍ２に検査画像Ｍ１を重ね合わせる画像処理手段１８
と、画像処理手段１８によって重ね合わされた合成画像
Ｍ３中に現れた欠陥Ｄに対して、レーザビームＬを照射
することにより欠陥Ｄを修正するビーム照射手段２０
と、を備えたものである。合成画像Ｍ３中に現れた欠陥
ＤにレーザビームＬを照射すれば、光学顕微鏡では捉え
ることができない微細な欠陥Ｄも、高精度に修正するこ
とができる。
つ、微小な欠陥にも精度良くビームを照射する。 【解決手段】 本発明に係るフォトマスク修正装置１０
は、欠陥Ｄが明瞭に示されたフォトマスクＭの検査画像
Ｍ１をフォトマスク検査装置１２から入力して記憶する
メモリ１４と、フォトマスクＭのＩＴＶ画像Ｍ２を光学
顕微鏡を用いて入力するＩＴＶカメラ１６と、ＩＴＶ画
像Ｍ２に検査画像Ｍ１を重ね合わせる画像処理手段１８
と、画像処理手段１８によって重ね合わされた合成画像
Ｍ３中に現れた欠陥Ｄに対して、レーザビームＬを照射
することにより欠陥Ｄを修正するビーム照射手段２０
と、を備えたものである。合成画像Ｍ３中に現れた欠陥
ＤにレーザビームＬを照射すれば、光学顕微鏡では捉え
ることができない微細な欠陥Ｄも、高精度に修正するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細加工技術の分
野において用いられるフォトマスクに関し、詳しくはフ
ォトマスクの欠陥を修正するためのフォトマスク修正装
置及び方法に関する。
野において用いられるフォトマスクに関し、詳しくはフ
ォトマスクの欠陥を修正するためのフォトマスク修正装
置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、従来のフォトマスク修正装置
を示す光路図である。図１２は、図１１のフォトマスク
修正装置におけるレーザビーム照射手段を抜き出して示
す斜視図である。図１３は、図１１のフォトマスク修正
装置における光学顕微鏡で観察したフォトマスク表面を
示す平面図である。以下、これらの図面に基づき説明す
る。
を示す光路図である。図１２は、図１１のフォトマスク
修正装置におけるレーザビーム照射手段を抜き出して示
す斜視図である。図１３は、図１１のフォトマスク修正
装置における光学顕微鏡で観察したフォトマスク表面を
示す平面図である。以下、これらの図面に基づき説明す
る。
【０００３】光学顕微鏡１０１は、接眼部１０２、減衰
フィルター１０３、対物レンズ１０４等から構成され、
フォトマスクＭを観察する機能を有している。レーザビ
ームＬは、フォトマスクＭの欠陥Ｄを加工するためのも
のである。パイロット光源１０９は、レーザビームＬが
照射される位置を明示するためのものであって、色ガラ
スフィルター１１２により単色光となっている。長方形
スリット１０６は、対物レンズ１０４によりフォトマス
クＭ上に結像される位置に置かれている。ダイクロイッ
クミラー１１１は、レーザビームＬとパイロット光Ｐと
を反射し、他の波長帯の光を透過させる。図１３では、
欠陥Ｄとスリット像ＳＬ，ＳＰとが顕微鏡視野の中で捉
えられている。
フィルター１０３、対物レンズ１０４等から構成され、
フォトマスクＭを観察する機能を有している。レーザビ
ームＬは、フォトマスクＭの欠陥Ｄを加工するためのも
のである。パイロット光源１０９は、レーザビームＬが
照射される位置を明示するためのものであって、色ガラ
スフィルター１１２により単色光となっている。長方形
スリット１０６は、対物レンズ１０４によりフォトマス
クＭ上に結像される位置に置かれている。ダイクロイッ
クミラー１１１は、レーザビームＬとパイロット光Ｐと
を反射し、他の波長帯の光を透過させる。図１３では、
欠陥Ｄとスリット像ＳＬ，ＳＰとが顕微鏡視野の中で捉
えられている。
【０００４】次に、従来のフォトマスク修正装置の動作
について説明する。
について説明する。
【０００５】パイロット光Ｐは、結合ミラー１１０→長
方形スリット１０６→ダイクロイックミラー１１１→対
物レンズ１０４→フォトマスクＭと進む。すなわち、長
方形スリット１０６の開口部１０６ａを通過した光束
が、ダイクロイックミラー１１１で反射した後、対物レ
ンズ１０４によりフォトマスクＭ上にスリット像ＳＰを
結像する。
方形スリット１０６→ダイクロイックミラー１１１→対
物レンズ１０４→フォトマスクＭと進む。すなわち、長
方形スリット１０６の開口部１０６ａを通過した光束
が、ダイクロイックミラー１１１で反射した後、対物レ
ンズ１０４によりフォトマスクＭ上にスリット像ＳＰを
結像する。
【０００６】一方、レーザビームＬは、ビームエキスパ
ンダ１０８→結合ミラー１１０→長方形スリット１０６
→ダイクロイックミラー１１１→対物レンズ１０４→フ
ォトマスクＭと進む。すなわち、レーザビームＬは、ビ
ームエキスパンダ１０８で適当に拡大され、結合ミラー
１１０によりパイロット光Ｐと光軸を同一にするよう調
整され、長方形スリット１０６に照射される。これによ
り、スリット像ＳＰと完全に一致するレーザビームＬの
スリット像ＳＬが、フォトマスクＭ上に形成される。
ンダ１０８→結合ミラー１１０→長方形スリット１０６
→ダイクロイックミラー１１１→対物レンズ１０４→フ
ォトマスクＭと進む。すなわち、レーザビームＬは、ビ
ームエキスパンダ１０８で適当に拡大され、結合ミラー
１１０によりパイロット光Ｐと光軸を同一にするよう調
整され、長方形スリット１０６に照射される。これによ
り、スリット像ＳＰと完全に一致するレーザビームＬの
スリット像ＳＬが、フォトマスクＭ上に形成される。
【０００７】修正作業は、次の手順で行う。まず、フォ
トマスクＭを顕微鏡１０１で観察することにより欠陥Ｄ
を捉える。続いて、フォトマスクＭを載置した図示しな
い載物台を微調節することにより、パイロット光Ｐによ
るスリット像ＳＰを欠陥Ｄに合わせる。最後に、レーザ
ビームＬを発射すると、レーザビームＬがスリット像Ｓ
Ｌ内にのみ照射されることにより、欠陥Ｄが消失する。
トマスクＭを顕微鏡１０１で観察することにより欠陥Ｄ
を捉える。続いて、フォトマスクＭを載置した図示しな
い載物台を微調節することにより、パイロット光Ｐによ
るスリット像ＳＰを欠陥Ｄに合わせる。最後に、レーザ
ビームＬを発射すると、レーザビームＬがスリット像Ｓ
Ｌ内にのみ照射されることにより、欠陥Ｄが消失する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年、フォトマスクの
パターンは、ＬＳＩの高密度化に伴い最小幅が１〔μ
ｍ〕以下のものが増えている。一方、パターンの微細化
が進むと、光学顕微鏡では、欠陥はおろか正規パターン
さえ明確に観察できなくなる。そのため、従来のフォト
マスク修正装置では、欠陥の位置及び形状を特定し、そ
れに合わせて正確にレーザビームを照射することが困難
になってきた。
パターンは、ＬＳＩの高密度化に伴い最小幅が１〔μ
ｍ〕以下のものが増えている。一方、パターンの微細化
が進むと、光学顕微鏡では、欠陥はおろか正規パターン
さえ明確に観察できなくなる。そのため、従来のフォト
マスク修正装置では、欠陥の位置及び形状を特定し、そ
れに合わせて正確にレーザビームを照射することが困難
になってきた。
【０００９】また、他の従来例として、本出願人による
特開昭６０−５７６２６号公報、特公昭６２−２６８７
２号公報等に、フォトマスク修正装置に類似した技術が
開示されている。このフォトマスク修正装置は、光学顕
微鏡によるＩＴＶ(industrial television) 画像と設計
データによる画像とを重畳させ、これにレーザ加工領域
を決めるデータにより長方形スリットを制御して所望の
加工を自動的に行うものである。しかしながら、このフ
ォトマスク修正装置でも、欠陥についてはＩＴＶ画像以
上の解像度が得られないことから、前述と同じ問題点を
有する。
特開昭６０−５７６２６号公報、特公昭６２−２６８７
２号公報等に、フォトマスク修正装置に類似した技術が
開示されている。このフォトマスク修正装置は、光学顕
微鏡によるＩＴＶ(industrial television) 画像と設計
データによる画像とを重畳させ、これにレーザ加工領域
を決めるデータにより長方形スリットを制御して所望の
加工を自動的に行うものである。しかしながら、このフ
ォトマスク修正装置でも、欠陥についてはＩＴＶ画像以
上の解像度が得られないことから、前述と同じ問題点を
有する。
【００１０】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、フォトマスク
を光学顕微鏡を用いて観察しつつ、微小な欠陥にも精度
良くビームを照射することができる、フォトマスク修正
装置及び方法を提供することにある。
を光学顕微鏡を用いて観察しつつ、微小な欠陥にも精度
良くビームを照射することができる、フォトマスク修正
装置及び方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高精度マス
ク修正装置は、欠陥が明瞭に示されたフォトマスクの高
解像度画像をフォトマスク検査装置から入力して記憶す
る検査結果記憶手段と、前記フォトマスクの低解像度画
像を光学顕微鏡を用いて入力する画像入力手段と、この
画像入力手段によって入力した低解像度画像に、前記検
査結果記憶手段に記憶された高解像度画像を重ね合わせ
る画像処理手段と、この画像処理手段によって重ね合わ
された合成画像中に現れた前記欠陥に対して、ビームを
照射することにより当該欠陥を修正するビーム照射手段
と、を備えたものである。本発明に係るフォトマスク修
正方法は、欠陥が明瞭に示されたフォトマスクの高解像
度画像をフォトマスク検査装置から予め入力しておき、
前記フォトマスクの低解像度画像を光学顕微鏡を用いて
入力し、この光学顕微鏡を用いて入力した低解像度画像
に、前記フォトマスク検査装置から入力した高解像度画
像を重ね合わせ、この重ね合わされた合成画像中に現れ
た前記欠陥に対して、ビームを照射することにより当該
欠陥を修正する、ものである。
ク修正装置は、欠陥が明瞭に示されたフォトマスクの高
解像度画像をフォトマスク検査装置から入力して記憶す
る検査結果記憶手段と、前記フォトマスクの低解像度画
像を光学顕微鏡を用いて入力する画像入力手段と、この
画像入力手段によって入力した低解像度画像に、前記検
査結果記憶手段に記憶された高解像度画像を重ね合わせ
る画像処理手段と、この画像処理手段によって重ね合わ
された合成画像中に現れた前記欠陥に対して、ビームを
照射することにより当該欠陥を修正するビーム照射手段
と、を備えたものである。本発明に係るフォトマスク修
正方法は、欠陥が明瞭に示されたフォトマスクの高解像
度画像をフォトマスク検査装置から予め入力しておき、
前記フォトマスクの低解像度画像を光学顕微鏡を用いて
入力し、この光学顕微鏡を用いて入力した低解像度画像
に、前記フォトマスク検査装置から入力した高解像度画
像を重ね合わせ、この重ね合わされた合成画像中に現れ
た前記欠陥に対して、ビームを照射することにより当該
欠陥を修正する、ものである。
【００１２】光学顕微鏡を用いて入力した低解像度画像
に、フォトマスク検査装置から入力した高解像度画像を
重ね合わせると、この重ね合わされた合成画像中に欠陥
が現れる。この欠陥にビームを照射すれば、光学顕微鏡
では鮮明に捉えることができない微細な欠陥も、高精度
に修正することができる。
に、フォトマスク検査装置から入力した高解像度画像を
重ね合わせると、この重ね合わされた合成画像中に欠陥
が現れる。この欠陥にビームを照射すれば、光学顕微鏡
では鮮明に捉えることができない微細な欠陥も、高精度
に修正することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るフォトマス
ク修正装置の一実施形態を示すブロック図である。以
下、この図面に基づき説明する。
ク修正装置の一実施形態を示すブロック図である。以
下、この図面に基づき説明する。
【００１４】本実施形態のフォトマスク修正装置１０
は、欠陥Ｄが明瞭に示されたフォトマスクＭの高解像度
画像（検査画像Ｍ１）をフォトマスク検査装置１２から
入力して記憶する検査結果記憶手段としてのメモリ１４
と、フォトマスクＭの低解像度画像（ＩＴＶ画像Ｍ２）
を光学顕微鏡を用いて入力する画像入力手段としてのＩ
ＴＶカメラ１６と、ＩＴＶカメラ１６によって入力した
ＩＴＶ画像Ｍ２に、メモリ１４に記憶された検査画像Ｍ
１を重ね合わせる画像処理手段１８と、画像処理手段１
８によって重ね合わされた合成画像Ｍ３中に現れた欠陥
Ｄに対して、レーザビームＬを照射することにより欠陥
Ｄを修正するビーム照射手段２０と、を備えたものであ
る。
は、欠陥Ｄが明瞭に示されたフォトマスクＭの高解像度
画像（検査画像Ｍ１）をフォトマスク検査装置１２から
入力して記憶する検査結果記憶手段としてのメモリ１４
と、フォトマスクＭの低解像度画像（ＩＴＶ画像Ｍ２）
を光学顕微鏡を用いて入力する画像入力手段としてのＩ
ＴＶカメラ１６と、ＩＴＶカメラ１６によって入力した
ＩＴＶ画像Ｍ２に、メモリ１４に記憶された検査画像Ｍ
１を重ね合わせる画像処理手段１８と、画像処理手段１
８によって重ね合わされた合成画像Ｍ３中に現れた欠陥
Ｄに対して、レーザビームＬを照射することにより欠陥
Ｄを修正するビーム照射手段２０と、を備えたものであ
る。
【００１５】ＩＴＶ画像Ｍ２に検査画像Ｍ１を重ね合わ
せると、ＩＴＶ画像Ｍ２では得られなかった欠陥Ｄが合
成画像Ｍ３中に現れる。したがって、この欠陥Ｄにレー
ザビームＬを照射すれば、光学顕微鏡では鮮明に捉える
ことができない微細な欠陥Ｄも、高精度に修正すること
ができる。
せると、ＩＴＶ画像Ｍ２では得られなかった欠陥Ｄが合
成画像Ｍ３中に現れる。したがって、この欠陥Ｄにレー
ザビームＬを照射すれば、光学顕微鏡では鮮明に捉える
ことができない微細な欠陥Ｄも、高精度に修正すること
ができる。
【００１６】フォトマスク検査装置１２は、フォトマス
クＭの微小な欠陥Ｄを明瞭に検出できる程度の高分解能
を有する、例えば電子顕微鏡やレーザ顕微鏡を用いたも
のである。電子顕微鏡は20〜30〔nm〕程度の分解能が得
られ、レーザ顕微鏡は100 〜150 〔nm〕程度の分解能が
得られる。メモリ１４は、半導体メモリや磁気メモリで
ある。ＩＴＶカメラ１６は、例えば光学顕微鏡とＣＣＤ
撮像素子とからなる。光学顕微鏡は、最高でも200 〜30
0 〔nm〕程度の分解能しか得られない。画像処理手段１
８は、画像処理部１８１と画像表示部１８２とからな
る。画像処理部１８１は、例えばマイクロコンピュータ
と、その画像処理プログラムとからなる。画像表示部１
８２は、ＣＲＴまたは液晶ディスプレイである。ビーム
照射手段２０は、フォトマスクＭを搭載するＸＹステー
ジ２０１と、レーザービームＬを発生するレーザ発振器
２０２と、レーザービームＬをフォトマスクＭへ導くと
ともにフォトマスクＭの画像をＩＴＶカメラ１６へ導く
フォトマスク修正用光学系２０３と、ＸＹステージ２０
１、レーザ発振器２０２、フォトマスク修正用光学系２
０３、画像処理手段１８等を制御するコントローラ２０
４と、作業者がコントローラ２０４へ指示を与えるため
の操作盤２０５とを備えたものである。
クＭの微小な欠陥Ｄを明瞭に検出できる程度の高分解能
を有する、例えば電子顕微鏡やレーザ顕微鏡を用いたも
のである。電子顕微鏡は20〜30〔nm〕程度の分解能が得
られ、レーザ顕微鏡は100 〜150 〔nm〕程度の分解能が
得られる。メモリ１４は、半導体メモリや磁気メモリで
ある。ＩＴＶカメラ１６は、例えば光学顕微鏡とＣＣＤ
撮像素子とからなる。光学顕微鏡は、最高でも200 〜30
0 〔nm〕程度の分解能しか得られない。画像処理手段１
８は、画像処理部１８１と画像表示部１８２とからな
る。画像処理部１８１は、例えばマイクロコンピュータ
と、その画像処理プログラムとからなる。画像表示部１
８２は、ＣＲＴまたは液晶ディスプレイである。ビーム
照射手段２０は、フォトマスクＭを搭載するＸＹステー
ジ２０１と、レーザービームＬを発生するレーザ発振器
２０２と、レーザービームＬをフォトマスクＭへ導くと
ともにフォトマスクＭの画像をＩＴＶカメラ１６へ導く
フォトマスク修正用光学系２０３と、ＸＹステージ２０
１、レーザ発振器２０２、フォトマスク修正用光学系２
０３、画像処理手段１８等を制御するコントローラ２０
４と、作業者がコントローラ２０４へ指示を与えるため
の操作盤２０５とを備えたものである。
【００１７】図２は、図１のフォトマスク修正装置にお
ける画像処理部を示すブロック図である。以下、図１及
び図２に基づき説明する。
ける画像処理部を示すブロック図である。以下、図１及
び図２に基づき説明する。
【００１８】画像処理部１８１は、検査画像信号ｍ１を
二値化しストアする検査画像処理部１８３と、ＩＴＶカ
メラ画像信号ｍ２を二値化しストアするＩＴＶ画像処理
部１８４と、検査画像処理部１８３で得られた検査画像
Ｍ１とＩＴＶ画像処理部１８４で得られたＩＴＶ画像Ｍ
２とを比較演算及び合成処理して画像表示信号ｍ３及び
差異信号ｍ４を出力する画像演算処理部１８５とから構
成されている。差異信号ｍ４とは、例えば、二つの画像
の一致部分が‘０’、不一致部分が‘１’として出力さ
れるものである。画像処理部１８１は、ソフトウェアに
よってもハードウェアによっても構成することができ
る。画像処理部１８１をハードウェアによって構成する
場合、検査画像処理部１８３及びＩＴＶ画像処理部１８
４はコンパレータを用いた二値化処理機及びシフトレジ
スタ（画像バッファレジスタ）で実現でき、画像演算処
理部１８５は加減演算機等で実現できる。
二値化しストアする検査画像処理部１８３と、ＩＴＶカ
メラ画像信号ｍ２を二値化しストアするＩＴＶ画像処理
部１８４と、検査画像処理部１８３で得られた検査画像
Ｍ１とＩＴＶ画像処理部１８４で得られたＩＴＶ画像Ｍ
２とを比較演算及び合成処理して画像表示信号ｍ３及び
差異信号ｍ４を出力する画像演算処理部１８５とから構
成されている。差異信号ｍ４とは、例えば、二つの画像
の一致部分が‘０’、不一致部分が‘１’として出力さ
れるものである。画像処理部１８１は、ソフトウェアに
よってもハードウェアによっても構成することができ
る。画像処理部１８１をハードウェアによって構成する
場合、検査画像処理部１８３及びＩＴＶ画像処理部１８
４はコンパレータを用いた二値化処理機及びシフトレジ
スタ（画像バッファレジスタ）で実現でき、画像演算処
理部１８５は加減演算機等で実現できる。
【００１９】図３は、図１のフォトマスク修正装置にお
けるフォトマスク修正用光学系を示す構成図である。以
下、図１及び図３に基づき説明する。
けるフォトマスク修正用光学系を示す構成図である。以
下、図１及び図３に基づき説明する。
【００２０】フォトマスク修正用光学系２０３は、結像
レンズ２２１、落射照明機構２２２、ダイクロイックミ
ラー２２３、対物レンズ２２４、オートフォーカス機構
２２５、透過照明機構２２６、リレーレンズ２２７、可
変スリット機構２２８、結合ミラー２２９、パイロット
光源２３０、レーザエキスパンダ２３１等を備えてい
る。可変スリット機構２２８は、スリット駆動信号Ｓに
より駆動し、開口及び角度等を加工形状に整合できる。
パイロット光源２３０は、パイロット照明ＯＮ／ＯＦＦ
信号Ｐａにより点滅する。レーザビームＬは、レーザエ
キスパンダ２３１で拡大された後、結合ミラー２２９に
よりパイロット光Ｐと光軸を同一にされ、可変スリット
機構２２８に照射する。レーザビームＬ及びパイロット
光ＰによりフォトマスクＭ上に投影されるスリット像に
ついては、前述した従来技術と同じであるので、説明を
省略する。
レンズ２２１、落射照明機構２２２、ダイクロイックミ
ラー２２３、対物レンズ２２４、オートフォーカス機構
２２５、透過照明機構２２６、リレーレンズ２２７、可
変スリット機構２２８、結合ミラー２２９、パイロット
光源２３０、レーザエキスパンダ２３１等を備えてい
る。可変スリット機構２２８は、スリット駆動信号Ｓに
より駆動し、開口及び角度等を加工形状に整合できる。
パイロット光源２３０は、パイロット照明ＯＮ／ＯＦＦ
信号Ｐａにより点滅する。レーザビームＬは、レーザエ
キスパンダ２３１で拡大された後、結合ミラー２２９に
よりパイロット光Ｐと光軸を同一にされ、可変スリット
機構２２８に照射する。レーザビームＬ及びパイロット
光ＰによりフォトマスクＭ上に投影されるスリット像に
ついては、前述した従来技術と同じであるので、説明を
省略する。
【００２１】次に、本実施形態のフォトマスク修正装置
１０の動作について、図１乃至図３に基づき説明する。
１０の動作について、図１乃至図３に基づき説明する。
【００２２】ＸＹステージ２０１にフォトマスクＭを載
置すると、ＩＴＶカメラ１６による低解像度のＩＴＶ画
像Ｍ２が画像処理部１８１に入力される。一方、予めフ
ォトマスク検査装置１２で検査され欠陥Ｄが検出された
高解像度の検査画像Ｍ１は、メモリ１４から画像処理部
１８１に入力される。画像処理部１８１は、検査画像Ｍ
１及びＩＴＶ画像Ｍ２を処理し、これらの二つの画像が
重畳するまで、コントローラ２０４に差異信号ｍ４を出
力する。コントローラ２０４は、フォトマスク修正用光
学系２０３とＸＹステージ２０１とを制御して、検査画
像Ｍ１とＩＴＶ画像Ｍ２との整合を行う。画像処理部１
８１は、処理した合成画像Ｍ３を画像表示部１８２に表
示するとともに、「欠陥修正可能」の情報をコントロー
ラ２０４を介して操作盤２０５に表示する。作業者が操
作盤２０５から修正指令を出すと、コントローラ２０４
がレーザ発振器２０２を動作させ修正加工を行う。
置すると、ＩＴＶカメラ１６による低解像度のＩＴＶ画
像Ｍ２が画像処理部１８１に入力される。一方、予めフ
ォトマスク検査装置１２で検査され欠陥Ｄが検出された
高解像度の検査画像Ｍ１は、メモリ１４から画像処理部
１８１に入力される。画像処理部１８１は、検査画像Ｍ
１及びＩＴＶ画像Ｍ２を処理し、これらの二つの画像が
重畳するまで、コントローラ２０４に差異信号ｍ４を出
力する。コントローラ２０４は、フォトマスク修正用光
学系２０３とＸＹステージ２０１とを制御して、検査画
像Ｍ１とＩＴＶ画像Ｍ２との整合を行う。画像処理部１
８１は、処理した合成画像Ｍ３を画像表示部１８２に表
示するとともに、「欠陥修正可能」の情報をコントロー
ラ２０４を介して操作盤２０５に表示する。作業者が操
作盤２０５から修正指令を出すと、コントローラ２０４
がレーザ発振器２０２を動作させ修正加工を行う。
【００２３】ＩＴＶカメラ画像Ｍ２の不鮮明さを検査画
像Ｍ１によって補うための画像処理の前提条件として、
ＩＴＶカメラ画像Ｍ２と検査画像Ｍ１との寸法が一致し
ているものとする。この条件は、ＩＴＶカメラ画像Ｍ２
と検査画像Ｍ１とで、画素の数及び画素の寸法（一画素
が表す大きさ）を一致させることにより実現する。
像Ｍ１によって補うための画像処理の前提条件として、
ＩＴＶカメラ画像Ｍ２と検査画像Ｍ１との寸法が一致し
ているものとする。この条件は、ＩＴＶカメラ画像Ｍ２
と検査画像Ｍ１とで、画素の数及び画素の寸法（一画素
が表す大きさ）を一致させることにより実現する。
【００２４】図４乃至図６は、図１のフォトマスク修正
装置の画像処理部における画像のデジタル化及び明るさ
の二値化の過程を示す説明図である。以下、これらの図
面に基づき説明する。
装置の画像処理部における画像のデジタル化及び明るさ
の二値化の過程を示す説明図である。以下、これらの図
面に基づき説明する。
【００２５】フォトマスクＭ中の四角形のパターンを示
す画像を模式的に描くと、図４（ａ）のようになる。中
央の白い部分は透明部分で周辺は金属膜の部分である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線における明るさ
を示したグラフである。図４（ｂ）のように、パターン
エッジ部は暗部から明部へ又は明部から暗部へ徐々に変
化している。
す画像を模式的に描くと、図４（ａ）のようになる。中
央の白い部分は透明部分で周辺は金属膜の部分である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線における明るさ
を示したグラフである。図４（ｂ）のように、パターン
エッジ部は暗部から明部へ又は明部から暗部へ徐々に変
化している。
【００２６】図４（ａ），（ｂ）をデジタル化したもの
が図５（ｃ），（ｄ）である。図５（ｃ）の小さい四角
は、画素と呼ばれ画像の最小単位となる。図５（ｃ）は
各画素の明るさを記号で示したものであり、図５（ｄ）
は図５（ｃ）のＢ−Ｂ’線の明るさを示したグラフであ
る。このパターンの寸法は、明るさの適当なレベルをし
きい値ｔｈに設定して二値化すると、図６（ｅ）に示す
ようになる。しきい値ｔｈは、例えば暗部を‘０’とし
最も明るい部分を‘255 ’としてデジタル化し、それら
のいずれかのレベルに設定される。以下の画像処理は、
上述したデジタル化画像をベースに行う。
が図５（ｃ），（ｄ）である。図５（ｃ）の小さい四角
は、画素と呼ばれ画像の最小単位となる。図５（ｃ）は
各画素の明るさを記号で示したものであり、図５（ｄ）
は図５（ｃ）のＢ−Ｂ’線の明るさを示したグラフであ
る。このパターンの寸法は、明るさの適当なレベルをし
きい値ｔｈに設定して二値化すると、図６（ｅ）に示す
ようになる。しきい値ｔｈは、例えば暗部を‘０’とし
最も明るい部分を‘255 ’としてデジタル化し、それら
のいずれかのレベルに設定される。以下の画像処理は、
上述したデジタル化画像をベースに行う。
【００２７】図７乃至図１０は、図１のフォトマスク修
正装置の画像処理部における画像処理過程を示す説明図
である。以下、図１乃至図３及び図７乃至図１０に基づ
き説明する。
正装置の画像処理部における画像処理過程を示す説明図
である。以下、図１乃至図３及び図７乃至図１０に基づ
き説明する。
【００２８】まず、図７（ａ）に示す検査画像Ｍ１を検
査画像処理部１８３に取り込み、適当なしきい値ｔｈで
二値化すると、図７（ｂ）のように欠陥Ｄが明示された
二値化検査画像Ｍ１’が得られる。続いて、パイロット
光源２３０を点灯しスリット像ＳＰをＩＴＶ画像処理部
１８４に取り込み、輪郭を二値化すると図８（ｃ）のよ
うになる。このスリット像ＳＰと二値化検査画像Ｍ１’
の欠陥部Ｄとを、画像演算処理部１８５により図８
（ｄ）のごとく整合する。このとき、欠陥Ｄは画面のほ
ぼ中央に位置するように整理されており、また、スリッ
ト像ＳＰも画面中央に調整されている。そのため、これ
らの二つの像を整合することは、検査画像の画素単位の
移動とスリットの開口調整とにより容易に達成できる。
図８（ｄ）の画像からスリット像ＳＰで囲まれた部分を
マスクすると、図９（ｅ）の画像が得られる。
査画像処理部１８３に取り込み、適当なしきい値ｔｈで
二値化すると、図７（ｂ）のように欠陥Ｄが明示された
二値化検査画像Ｍ１’が得られる。続いて、パイロット
光源２３０を点灯しスリット像ＳＰをＩＴＶ画像処理部
１８４に取り込み、輪郭を二値化すると図８（ｃ）のよ
うになる。このスリット像ＳＰと二値化検査画像Ｍ１’
の欠陥部Ｄとを、画像演算処理部１８５により図８
（ｄ）のごとく整合する。このとき、欠陥Ｄは画面のほ
ぼ中央に位置するように整理されており、また、スリッ
ト像ＳＰも画面中央に調整されている。そのため、これ
らの二つの像を整合することは、検査画像の画素単位の
移動とスリットの開口調整とにより容易に達成できる。
図８（ｄ）の画像からスリット像ＳＰで囲まれた部分を
マスクすると、図９（ｅ）の画像が得られる。
【００２９】続いて、図９（ｆ）に示すＩＴＶカメラ画
像Ｍ２をＩＴＶ画像処理部１８４に取り込む。そして、
ＩＴＶ画像処理部１８４でＩＴＶカメラ画像Ｍ２を二値
化することにより、図１０（ｇ）に示す二値化ＩＴＶカ
メラ画像Ｍ２’を得る。続いて、図１０（ｇ）の画像と
図９（ｅ）の画像とを、画像演算処理部１８５からの差
異信号ｍ４によりＸＹステージ２０１を微調して整合す
ると、図１０（ｈ）のように画像差はほぼ“０”とな
る。この状態は、フォトマスクＭ上に存在する欠陥Ｄ
を、検査画像Ｍ１の助けを借りて捕捉したものである。
この状態で、操作盤２０５から「レーザ発射」の指令を
出すと、レーザ発振器２０２が動作し欠陥修正加工が行
われる。
像Ｍ２をＩＴＶ画像処理部１８４に取り込む。そして、
ＩＴＶ画像処理部１８４でＩＴＶカメラ画像Ｍ２を二値
化することにより、図１０（ｇ）に示す二値化ＩＴＶカ
メラ画像Ｍ２’を得る。続いて、図１０（ｇ）の画像と
図９（ｅ）の画像とを、画像演算処理部１８５からの差
異信号ｍ４によりＸＹステージ２０１を微調して整合す
ると、図１０（ｈ）のように画像差はほぼ“０”とな
る。この状態は、フォトマスクＭ上に存在する欠陥Ｄ
を、検査画像Ｍ１の助けを借りて捕捉したものである。
この状態で、操作盤２０５から「レーザ発射」の指令を
出すと、レーザ発振器２０２が動作し欠陥修正加工が行
われる。
【００３０】ところで、フォトマスク修正用光学系２０
３は観察及び加工という二つの重要な機能をもってい
る。フォトマスク修正用光学系２０３による観察画像す
なわちＩＴＶ画像Ｍ２の解像度は、観察のみに用いられ
る光学顕微鏡の解像度に比べると少し劣る。これは、レ
ーザビームＬ及びパイロット光Ｐを反射するダイクロイ
ックミラー２２３を設置していることによる。このよう
なＩＴＶ画像Ｍ２を用いて、解像度の限界付近の寸法を
もつ欠陥Ｄを見つけることは困難である。そこで、この
欠陥Ｄを鮮明に捉えた検査画像Ｍ１の助けを借りて、欠
陥Ｄの位置及び形状を特定し、その部分にレーザビーム
Ｌの照射領域を整合して加工を行う。これにより、ＩＴ
Ｖ画像Ｍ２では不鮮明で捉えることが困難な欠陥Ｄも、
確実に修正することができる。
３は観察及び加工という二つの重要な機能をもってい
る。フォトマスク修正用光学系２０３による観察画像す
なわちＩＴＶ画像Ｍ２の解像度は、観察のみに用いられ
る光学顕微鏡の解像度に比べると少し劣る。これは、レ
ーザビームＬ及びパイロット光Ｐを反射するダイクロイ
ックミラー２２３を設置していることによる。このよう
なＩＴＶ画像Ｍ２を用いて、解像度の限界付近の寸法を
もつ欠陥Ｄを見つけることは困難である。そこで、この
欠陥Ｄを鮮明に捉えた検査画像Ｍ１の助けを借りて、欠
陥Ｄの位置及び形状を特定し、その部分にレーザビーム
Ｌの照射領域を整合して加工を行う。これにより、ＩＴ
Ｖ画像Ｍ２では不鮮明で捉えることが困難な欠陥Ｄも、
確実に修正することができる。
【００３１】なお、上記実施形態は、いうまでもなく、
本発明を限定するものではない。例えば、欠陥を除去す
ること以外に、レーザＣＶＤ等の技術を用いて欠陥を充
填することも可能である。この場合、レーザＣＶＤを行
う光学系は、除去加工のみを行う光学系に比べて複雑な
構造となっている。特に、対物レンズとフォトマスクと
の間には、対物レンズにＣＶＤによる金属膜の堆積が起
こらないようにするため、シールドガラス、パージ用ガ
スカーテン噴出口等が設けられている。そのため、対物
レンズのワークディスタンス（ＷＤ）が除去加工専用の
対物レンズより長くなるので、長焦点レンズを使用する
ことになる。このことは、この対物レンズを通して得ら
れる画質が、除去加工専用の対物レンズを通して得られ
る画質よりも悪いことを意味する。したがって、レーザ
ＣＶＤに本発明を適用した技術は、本発明の効果をより
発揮する。
本発明を限定するものではない。例えば、欠陥を除去す
ること以外に、レーザＣＶＤ等の技術を用いて欠陥を充
填することも可能である。この場合、レーザＣＶＤを行
う光学系は、除去加工のみを行う光学系に比べて複雑な
構造となっている。特に、対物レンズとフォトマスクと
の間には、対物レンズにＣＶＤによる金属膜の堆積が起
こらないようにするため、シールドガラス、パージ用ガ
スカーテン噴出口等が設けられている。そのため、対物
レンズのワークディスタンス（ＷＤ）が除去加工専用の
対物レンズより長くなるので、長焦点レンズを使用する
ことになる。このことは、この対物レンズを通して得ら
れる画質が、除去加工専用の対物レンズを通して得られ
る画質よりも悪いことを意味する。したがって、レーザ
ＣＶＤに本発明を適用した技術は、本発明の効果をより
発揮する。
【００３２】また、高解像度画像及び低解像度画像を二
値化する代わりに、高解像度画像及び低解像度画像を多
値化したり、高解像度画像及び低解像度画像をサブピク
セル画像に展開して二値化又は多値化してもよい。高解
像度画像及び低解像度画像をサブピクセル画像に展開し
た場合の利点について、以下に説明する。ピクセルを単
位として作られた画像では、隣接するピクセル同士の明
るさの差が大きいことがある。そこで、ピクセルを細分
化してサブピクセル化することにより、隣接するサブピ
クセル同士の明るさの差を小さくできる。その結果、よ
り高精度の画像が得られるので、より高精度の画像処理
が可能となる。
値化する代わりに、高解像度画像及び低解像度画像を多
値化したり、高解像度画像及び低解像度画像をサブピク
セル画像に展開して二値化又は多値化してもよい。高解
像度画像及び低解像度画像をサブピクセル画像に展開し
た場合の利点について、以下に説明する。ピクセルを単
位として作られた画像では、隣接するピクセル同士の明
るさの差が大きいことがある。そこで、ピクセルを細分
化してサブピクセル化することにより、隣接するサブピ
クセル同士の明るさの差を小さくできる。その結果、よ
り高精度の画像が得られるので、より高精度の画像処理
が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】本発明に係る高精度マスク修正装置及び
方法によれば、光学顕微鏡を用いて入力した低解像度画
像に、フォトマスク検査装置から入力した高解像度画像
を重ね合わせることにより、この重ね合わされた合成画
像中に欠陥を明示できるので、この欠陥にビームを照射
することにより、光学顕微鏡では鮮明に捉えることがで
きない微細な欠陥も、高精度に修正することができる。
換言すると、フォトマスクを光学顕微鏡を用いて観察し
つつ、微小な欠陥にも精度良くビームを照射することが
できる。
方法によれば、光学顕微鏡を用いて入力した低解像度画
像に、フォトマスク検査装置から入力した高解像度画像
を重ね合わせることにより、この重ね合わされた合成画
像中に欠陥を明示できるので、この欠陥にビームを照射
することにより、光学顕微鏡では鮮明に捉えることがで
きない微細な欠陥も、高精度に修正することができる。
換言すると、フォトマスクを光学顕微鏡を用いて観察し
つつ、微小な欠陥にも精度良くビームを照射することが
できる。
【００３４】また、レーザビームは極めて微細なスポッ
トにできるので、レーザビームを用いることにより、極
めて微細な欠陥を容易に修正できる。
トにできるので、レーザビームを用いることにより、極
めて微細な欠陥を容易に修正できる。
【００３５】更に、高解像度画像及び低解像度画像の輪
郭を鮮明にし寸法を調整することにより、高解像度画像
及び低解像度画像をより正確に重ね合わせることができ
るので、より精度良く欠陥を修正できる。
郭を鮮明にし寸法を調整することにより、高解像度画像
及び低解像度画像をより正確に重ね合わせることができ
るので、より精度良く欠陥を修正できる。
【図１】本発明に係るフォトマスク修正装置の一実施形
態を示すブロック図である。
態を示すブロック図である。
【図２】図１のフォトマスク修正装置における画像処理
部を示すブロック図である。
部を示すブロック図である。
【図３】図１のフォトマスク修正装置におけるフォトマ
スク修正用光学系を示す構成図である。
スク修正用光学系を示す構成図である。
【図４】図１のフォトマスク修正装置の画像処理部にお
ける画像のデジタル化及び明るさの二値化の過程を示す
説明図であり、図４（ａ）はフォトマスク表面の画像で
あり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’線における明
るさを示したグラフである。
ける画像のデジタル化及び明るさの二値化の過程を示す
説明図であり、図４（ａ）はフォトマスク表面の画像で
あり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’線における明
るさを示したグラフである。
【図５】図１のフォトマスク修正装置の画像処理部にお
ける画像のデジタル化及び明るさの二値化の過程を示す
説明図であり、図５（ｃ）は図４（ａ）の画像を各画素
ごとに明るさの記号で示したものであり、図５（ｄ）は
図５（ｃ）のＢ−Ｂ’線の明るさを示したグラフであ
る。
ける画像のデジタル化及び明るさの二値化の過程を示す
説明図であり、図５（ｃ）は図４（ａ）の画像を各画素
ごとに明るさの記号で示したものであり、図５（ｄ）は
図５（ｃ）のＢ−Ｂ’線の明るさを示したグラフであ
る。
【図６】図１のフォトマスク修正装置の画像処理部にお
ける画像のデジタル化及び明るさの二値化の過程を示す
説明図であり、図６（ｅ）は図５（ｃ）の画像を二値化
したものである。
ける画像のデジタル化及び明るさの二値化の過程を示す
説明図であり、図６（ｅ）は図５（ｃ）の画像を二値化
したものである。
【図７】図１のフォトマスク修正装置の画像処理部にお
ける画像処理過程を示す説明図であり、図７（ａ）は検
査画像であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の画像を二値化
したものである。
ける画像処理過程を示す説明図であり、図７（ａ）は検
査画像であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の画像を二値化
したものである。
【図８】図１のフォトマスク修正装置の画像処理部にお
ける画像処理過程を示す説明図であり、図８（ｃ）はパ
イロット光によるスリット像であり、図８（ｄ）は図７
（ｂ）の画像と図８（ｃ）の画像とを重ね合わせたもの
である。
ける画像処理過程を示す説明図であり、図８（ｃ）はパ
イロット光によるスリット像であり、図８（ｄ）は図７
（ｂ）の画像と図８（ｃ）の画像とを重ね合わせたもの
である。
【図９】図１のフォトマスク修正装置の画像処理部にお
ける画像処理過程を示す説明図であり、図９（ｅ）は図
７（ｂ）の画像から図８（ｃ）のスリット像の部分を除
去したものであり、図９（ｆ）はＩＴＶ画像である。
ける画像処理過程を示す説明図であり、図９（ｅ）は図
７（ｂ）の画像から図８（ｃ）のスリット像の部分を除
去したものであり、図９（ｆ）はＩＴＶ画像である。
【図１０】図１のフォトマスク修正装置の画像処理部に
おける画像処理過程を示す説明図であり、図１０（ｇ）
は図９（ｆ）の画像を二値化したものであり、図１０
（ｈ）は図９（ｅ）の画像と図１０（ｇ）の画像とを重
ね合わせたものである。
おける画像処理過程を示す説明図であり、図１０（ｇ）
は図９（ｆ）の画像を二値化したものであり、図１０
（ｈ）は図９（ｅ）の画像と図１０（ｇ）の画像とを重
ね合わせたものである。
【図１１】従来のフォトマスク修正装置を示す光路図で
ある。
ある。
【図１２】図１１のフォトマスク修正装置におけるレー
ザビーム照射手段を抜き出して示す斜視図である。
ザビーム照射手段を抜き出して示す斜視図である。
【図１３】図１１のフォトマスク修正装置における光学
顕微鏡で観察したフォトマスク表面を示す平面図であ
る。
顕微鏡で観察したフォトマスク表面を示す平面図であ
る。
１０ 修正装置 １２ フォトマスク検査装置 １４ メモリ（検査結果記憶手段） １６ ＩＴＶカメラ（画像入力手段） １８ 画像処理手段 ２０ ビーム照射手段 Ｄ 欠陥 Ｌ レーザビーム Ｍ フォトマスク Ｍ１ 検査画像（高解像度画像） Ｍ２ ＩＴＶ画像（低解像度画像） Ｍ３ 合成画像
Claims (8)
- 【請求項１】 欠陥が明瞭に示されたフォトマスクの高
解像度画像をフォトマスク検査装置から入力して記憶す
る検査結果記憶手段と、 前記フォトマスクの低解像度画像を光学顕微鏡を用いて
入力する画像入力手段と、 この画像入力手段によって入力した低解像度画像に、前
記検査結果記憶手段に記憶された高解像度画像を重ね合
わせる画像処理手段と、 この画像処理手段によって重ね合わされた合成画像中に
現れた前記欠陥に対して、ビームを照射することにより
当該欠陥を修正するビーム照射手段と、 を備えたフォトマスク修正装置。 - 【請求項２】 前記ビームがレーザビームである、請求
項１記載のフォトマスク修正装置。 - 【請求項３】 前記画像処理手段は、前記高解像度画像
及び前記低解像度画像の輪郭を鮮明にし寸法を調整する
鮮明化機能を有する、請求項１又は２記載のフォトマス
ク修正装置。 - 【請求項４】 前記画像処理手段は、前記高解像度画像
及び前記低解像度画像を二値化することにより、当該高
解像度画像及び当該低解像度画像の輪郭を鮮明にし寸法
を調整する鮮明化機能を有する、請求項１又は２記載の
フォトマスク修正装置。 - 【請求項５】 欠陥が明瞭に示されたフォトマスクの高
解像度画像をフォトマスク検査装置から予め入力してお
き、 前記フォトマスクの低解像度画像を光学顕微鏡を用いて
入力し、 この光学顕微鏡を用いて入力した低解像度画像に、前記
フォトマスク検査装置から入力した高解像度画像を重ね
合わせ、 この重ね合わされた合成画像中に現れた前記欠陥に対し
て、ビームを照射することにより当該欠陥を修正する、 フォトマスク修正方法。 - 【請求項６】 前記ビームがレーザビームである、請求
項５記載のフォトマスク修正方法。 - 【請求項７】 前記低解像度画像に前記高解像度画像を
重ね合わせる際に、当該高解像度画像及び当該低解像度
画像の輪郭を鮮明にし寸法を調整する、 請求項５又は６記載のフォトマスク修正方法。 - 【請求項８】 前記低解像度画像に前記高解像度画像を
重ね合わせる際に、当該高解像度画像及び当該低解像度
画像を二値化することにより、当該高解像度画像及び当
該低解像度画像の輪郭を鮮明にし寸法を調整する、 請求項５又は６記載のフォトマスク修正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34005698A JP3260712B2 (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | フォトマスク修正装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34005698A JP3260712B2 (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | フォトマスク修正装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000162760A true JP2000162760A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3260712B2 JP3260712B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=18333308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34005698A Expired - Fee Related JP3260712B2 (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | フォトマスク修正装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260712B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009020277A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Omron Laserfront Inc | ホトマスクの白欠陥修正方法 |
| JP2010085778A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toshiba Corp | フォトマスクの欠陥修正方法、フォトマスクの欠陥修正システム及びフォトマスクの欠陥修正プログラム |
| US20210041659A1 (en) * | 2018-02-14 | 2021-02-11 | Riken | Autofocus device, and optical apparatus and microscope including the same |
-
1998
- 1998-11-30 JP JP34005698A patent/JP3260712B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009020277A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Omron Laserfront Inc | ホトマスクの白欠陥修正方法 |
| JP2010085778A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toshiba Corp | フォトマスクの欠陥修正方法、フォトマスクの欠陥修正システム及びフォトマスクの欠陥修正プログラム |
| JP4719262B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2011-07-06 | 株式会社東芝 | フォトマスクの欠陥修正方法、フォトマスクの欠陥修正システム及びフォトマスクの欠陥修正プログラム |
| US20210041659A1 (en) * | 2018-02-14 | 2021-02-11 | Riken | Autofocus device, and optical apparatus and microscope including the same |
| US11567293B2 (en) * | 2018-02-14 | 2023-01-31 | Riken | Autofocus device, and optical apparatus and microscope including the same |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3260712B2 (ja) | 2002-02-25 |
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