JP2007165647A - Defect correction device and defect correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、TFT(Thin Film Transistor)基板等の基板上に形成されたデバイスパターンや配線パターンにおける欠陥を自動的に修正するのに適した、欠陥修正装置及び欠陥修正方法に関する。 The present invention relates to a defect correction apparatus and a defect correction method suitable for automatically correcting a defect in a device pattern or a wiring pattern formed on a substrate such as a TFT (Thin Film Transistor) substrate.
従来、液晶ディスプレイや有機EL(Electro-Luminescence)などのフラットパネルディスプレイに使われるTFT基板は、ガラス基板上に微細なデバイスパターンや配線パターンを形成することにより作製される。このようなデバイスパターンや配線パターンを形成するときに、ガラス基板上に塵埃や水滴が付着したままプロセス処理が行われることなどにより、形成中のパターンに欠陥が生じることがある。このような欠陥が生じたTFT基板は、不良デバイスとなり、歩留りを低下させる。したがって、製造ラインの歩留りを高い水準で安定させるために、欠陥修正装置(「リペア装置」とも呼ばれる。)を用いてパターンの修復を実行してから次プロセスに流すことが行われている。 Conventionally, a TFT substrate used for a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-Luminescence) is manufactured by forming a fine device pattern or wiring pattern on a glass substrate. When such a device pattern or wiring pattern is formed, a defect may occur in the pattern being formed, for example, by performing a process process with dust or water droplets adhering to the glass substrate. A TFT substrate in which such a defect has occurred becomes a defective device and decreases the yield. Therefore, in order to stabilize the yield of the production line at a high level, pattern repair is performed using a defect correction device (also referred to as a “repair device”) and then the flow is passed to the next process.
パターン欠陥の修正を行うためには、まず基板上の欠陥の有無を調べ、欠陥がある場合はその位置を特定する必要があるので、この目的のために欠陥検査が行われる。欠陥検査方式には、主に電気式欠陥検査と光学式欠陥検査の2種類がある。 In order to correct the pattern defect, first, it is necessary to check whether or not there is a defect on the substrate. If there is a defect, it is necessary to specify the position of the defect. Therefore, a defect inspection is performed for this purpose. There are mainly two types of defect inspection methods: electrical defect inspection and optical defect inspection.
電気式欠陥検査は、微小電流をデバイスパターンや配線パターンに流し、電気回路としての本来あるべき特性と比較することにより、導通や容量の異常を検知し、パターンとしての短絡や開放を検査する方法である。 Electrical defect inspection is a method of inspecting short circuit and open circuit as a pattern by detecting a continuity and capacity abnormality by flowing a minute current through device pattern and wiring pattern and comparing with the characteristic that should be as an electric circuit. It is.
この電気式欠陥検査は、動作異常を引き起こす欠陥を確実に発見することができるという長所を持つが、欠陥位置の正確な特定は不得意である。デバイスパターンの欠陥においては、どの画素で欠陥が発生しているかまではわかるものの、画素内のどこの箇所にあるかまではわからない。また、液晶ディスプレイで発生する、画素内の信号線やゲート線などにはみ出しがあるために窓部と呼ばれる画素電極(透明導電膜)の領域に欠けが生じてしまい、それによりその画素だけ光量不足となるようなタイプの欠陥に対しては、電気式欠陥検査だけでは発見することができない。 This electric defect inspection has an advantage that a defect causing an abnormal operation can be surely found, but it is not good at specifying the defect position accurately. With regard to the defect of the device pattern, it is possible to know at which pixel the defect has occurred, but it is not possible to know where it is in the pixel. In addition, since the signal lines and gate lines in the pixels that are generated in the liquid crystal display are protruded, a pixel electrode (transparent conductive film) region called a window portion is chipped, so that the amount of light for that pixel is insufficient. This type of defect cannot be found by electrical defect inspection alone.
一方、光学式欠陥検査は、デバイスパターンや配線パターンを、いわば光学顕微鏡のような装置で撮像し、本来あるべき画像と比較することにより、パターン欠陥を検査する方法である。 On the other hand, the optical defect inspection is a method of inspecting a pattern defect by capturing a device pattern or a wiring pattern with an apparatus such as an optical microscope and comparing it with an image that should be originally.
光学式欠陥検査は、電気特性に関係なくパターン欠陥を発見でき、しかも欠陥箇所の位置を正確に検出することができる。さらに、欠陥部位の形状などの特徴量を抽出し、予めデータベース化された情報と比較することで、欠陥種類を特定することも可能である。 The optical defect inspection can find a pattern defect regardless of electrical characteristics, and can accurately detect the position of the defect portion. Furthermore, it is possible to specify the type of defect by extracting a feature quantity such as the shape of the defect site and comparing it with information stored in a database in advance.
しかしながら、光学式欠陥検査において基板上の欠陥箇所の詳細な位置や形状を検出するためには、撮像倍率を大きくする必要がある。撮像倍率が大きくなると、エリアカメラの場合は撮像回数を、ラインカメラの場合は撮像時間を増加しなくてはならないため、基板全面を検査するのに必要な検査時間が長くなってしまう。実際の製造工程においては、検査時間には制限があるため、撮像画像の1ピクセルが2〜5μm相当となる分解能で光学式欠陥検査が行われるのが普通であり、この分解能では10μm程度の微小な欠陥については、欠陥の検出は可能であっても、詳細な形状の検出は困難となる。 However, in order to detect the detailed position and shape of the defective portion on the substrate in the optical defect inspection, it is necessary to increase the imaging magnification. When the imaging magnification increases, the number of times of imaging must be increased in the case of an area camera, and the imaging time in the case of a line camera must be increased, so that the inspection time required for inspecting the entire surface of the substrate becomes longer. In an actual manufacturing process, since inspection time is limited, optical defect inspection is normally performed with a resolution corresponding to 2 to 5 μm of one pixel of a captured image. Even if a defect can be detected, it is difficult to detect a detailed shape.
このような電気式欠陥検査や光学式欠陥検査により得られた欠陥情報を基に、欠陥修正装置を用いて欠陥修正が行われるが、生産性向上のために、近年様々な自動化の試みがなされている。例えば、欠陥修正装置にデジタイザを取り付けることで、オペレータが検出された欠陥位置についての細かい修正位置の教示を行った後は、欠陥修正装置が自動で欠陥修正作業を行うことができるものが提案されている。 Based on the defect information obtained by such electrical defect inspection and optical defect inspection, defect correction is performed using a defect correction device. Recently, various automation attempts have been made to improve productivity. ing. For example, by attaching a digitizer to a defect correction device, it is proposed that the defect correction device can automatically perform defect correction work after the operator has taught the fine correction position for the detected defect position. ing.
さらに、オペレータを全く介さない方法として、電気式欠陥検査を基に発見された欠陥に対して光学式欠陥検査を行うことにより、欠陥位置を特定し、自動修正を行うものが提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。 Further, as a method that does not involve an operator at all, an optical defect inspection is performed on a defect found based on an electrical defect inspection, whereby a defect position is identified and automatically corrected ( For example, see Patent Document 1.)
また、欠陥修正装置に撮像装置を取り付け、撮像した欠陥の画像から欠陥修正装置を動作させるためのデータを作成する方法が提案されている(例えば、特許文献2,3,4を参照。)。
しかしながら、これら特許文献1〜4に記載されたような従来の欠陥修正方法では、比較的修理が簡単な欠陥にしか対応できないという問題がある。 However, the conventional defect correction methods described in Patent Documents 1 to 4 have a problem that they can deal only with defects that are relatively easy to repair.
まず、特許文献1に記載のものは、電気式欠陥検査で検出された欠陥のみを修正するだけであり、短絡を伴わない単純なパターンはみ出し欠陥等には対応することができない。 First, the one described in Patent Document 1 only corrects a defect detected by an electrical defect inspection, and cannot deal with a simple pattern protrusion defect without a short circuit.
また、特許文献2,4に記載のものは、単純に欠陥画像(被検査画像)と基準パターンとの差画像を欠陥範囲として修正を行った場合は、その欠陥の種類を把握しない限り、修正に失敗しやすいという問題がある。
すなわち、その差画像に表示されているものが異物なのか、パターンのはみ出しなのか、はみ出し欠陥であればはみ出したパターンの組成・膜厚は何か等の情報を知らないと適切なレーザ出力の設定が難しい。例えば、特許文献2に記載されているような、修正できるまで複数回修正を繰り返し行う方法では、修正終了までに時間がかかりすぎる場合や、最初の1回で削り過ぎてしまい下層にダメージを与えてしまう場合がある。
In addition, those described in Patent Documents 2 and 4 are corrected if the difference image between the defect image (inspected image) and the reference pattern is simply corrected as a defect range unless the type of the defect is grasped. There is a problem that it is easy to fail.
In other words, if the information displayed in the difference image is a foreign matter, a pattern protruding, or if it is a protruding defect, the composition and film thickness of the protruding pattern must be known. Setting is difficult. For example, in the method of repeatedly correcting a plurality of times until it can be corrected as described in Patent Document 2, it takes too much time to complete the correction, or the first time is excessively shaved and damages the lower layer. May end up.
さらに、特許文献3には、欠陥検査装置において修正対象となる欠陥種類を特定した後、欠陥修正装置が具備する画像検出機構で一致する欠陥と比較しながら修正対象となる欠陥を探索する方法が提案されているが、この方法だと予め欠陥検査装置において十分な撮像倍率で欠陥箇所を撮像する必要があることと、欠陥修正装置において修正対象欠陥を探索しなければならないことなどから、検査から修正までに多大な時間を要する恐れがある。 Further, Patent Document 3 discloses a method for searching for a defect to be corrected while identifying a defect type to be corrected in the defect inspection apparatus and comparing it with a defect that matches with an image detection mechanism included in the defect correction apparatus. Although this method has been proposed, since it is necessary to image the defect location with a sufficient imaging magnification in the defect inspection device in advance and the defect correction device must search for the defect to be corrected, etc., from the inspection It may take a long time to correct.
その他、欠陥検査装置に内蔵される一般的なXYステージの繰り返し精度はバックラッシュの存在のために数μm程度であるため、撮像した欠陥画像に基づき欠陥修正を行う場合、数μm程度の大きさの欠陥修正を精度良く行うことができないという問題点や、光学スリットの大きさや角度が固定であったり、自動化に対応していなかったりして、複雑なパターン修正が難しく、結果として修正不可能な欠陥が多いという問題点があった。 In addition, since the repeatability of a general XY stage built in a defect inspection apparatus is about several μm due to the presence of backlash, the size is about several μm when defect correction is performed based on a captured defect image. The defect cannot be corrected with high accuracy, the size and angle of the optical slit is fixed, or it is not compatible with automation. There was a problem that there were many defects.
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、複雑な修正作業を要する難易度の高い欠陥に対しても精度良く欠陥修正を行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to perform defect correction with high accuracy even for a defect having a high degree of difficulty that requires a complicated correction operation.
上記課題を解決するため、本発明の欠陥修正装置は、複数の配線パターンが形成された基板上の欠陥を修正する欠陥修正装置であって、前記基板上の欠陥部位を検出する欠陥検出部と、該欠陥検出部で検出された欠陥部位の前記基板上における位置情報を抽出する位置情報抽出部と、その時点のプロセス情報を入手し、該位置情報抽出部で抽出された前記欠陥部位の位置情報に基づいて当該欠陥部位における前記基板の基板設計情報を得る基板設計情報取得部と、前記欠陥抽出部で抽出された前記欠陥部位の特徴量を数値化する特徴抽出部と、該特徴抽出部で数値化された特徴情報に基づいて欠陥種別を分類する欠陥分類部と、前記欠陥部位の前記位置情報、前記特徴情報、前記欠陥種別及び前記基板設計情報に基づいて前記欠陥部位の欠陥修正方法を生成する修正方法生成部と、該修正方法生成部で生成された欠陥修正方法に基づいて欠陥修正機構を動作させて欠陥修正を行う制御部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a defect correction apparatus of the present invention is a defect correction apparatus for correcting defects on a substrate on which a plurality of wiring patterns are formed, and a defect detection unit for detecting a defect site on the substrate; A position information extraction unit for extracting position information on the substrate of the defect site detected by the defect detection unit, and the position of the defect site obtained by obtaining the process information at that time and extracted by the position information extraction unit A board design information acquisition unit that obtains board design information of the substrate at the defect site based on the information; a feature extraction unit that quantifies the feature quantity of the defect site extracted by the defect extraction unit; and the feature extraction unit A defect classification unit for classifying the defect type based on the feature information quantified in the above, and the defect of the defect site based on the position information, the feature information, the defect type, and the substrate design information of the defect site A correction method generating unit for generating a positive way, characterized in that it comprises a control unit that performs defect correction by operating the defect correction mechanism based on the defect correction method that is generated by the modified method of generating unit.
上述の構成によれば、基板の欠陥位置情報を基に、欠陥部位の画像取得と解析を行い、更に欠陥位置の設計情報も利用して欠陥修正方法を決定するので、例えば数μm以下の微小欠陥や、複雑な形状を持つ欠陥に対しても効果的な修正を精度よく自動で行える。
しかも、欠陥の下地の膜情報を把握し適切なレーザプロセスを選択するので、基板にダメージを与える可能性や欠陥の取り残しが生じる可能性が少ない。
According to the above-described configuration, the defect correction method is determined based on the defect position image acquisition and analysis based on the defect position information of the substrate, and further using the defect position design information. Effective correction can be automatically performed with high accuracy even for defects and defects having complicated shapes.
In addition, since the information on the underlying film of the defect is grasped and an appropriate laser process is selected, there is little possibility of damaging the substrate or leaving behind the defect.
また、本発明の欠陥修正装置の一側面は、前記欠陥修正機構は、レーザ発信器と、レーザ光を通過させる開口面積及び光軸と直交する面内における開口角度を可変するスリットと、前記基板を搭載し光軸と直交する面内を移動するステージと、光軸を微小移動させる光軸移動部とを含み、レーザ光照射時、前記ステージの位置を保持しながら、前記光軸移動部を使用してレーザ光照射位置を調整することを特徴とする。 Further, according to one aspect of the defect correction apparatus of the present invention, the defect correction mechanism includes a laser transmitter, an opening area through which laser light passes and a slit that changes an opening angle in a plane orthogonal to the optical axis, and the substrate. And a stage that moves in a plane orthogonal to the optical axis, and an optical axis moving unit that moves the optical axis minutely, while holding the position of the stage during laser light irradiation, the optical axis moving unit It is characterized by adjusting the laser beam irradiation position.
上記構成によれば、レーザの光軸を微小移動させてレーザ移動位置を調整するので、XYステージの位置決め精度によらず、レーザ移動位置を移動させることができる。 According to the above configuration, since the laser movement position is adjusted by finely moving the laser optical axis, the laser movement position can be moved regardless of the positioning accuracy of the XY stage.
本発明によれば、複雑な修正作業を要する難易度の高い欠陥に対しても精度良く修正を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can correct with high precision also to the defect with high difficulty which requires a complicated correction operation.
以下、本発明の一実施の形態例について、図1〜図8を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明による欠陥修正装置の一実施の形態に係る構成例を示す図である。
本実施形態では、液晶ディスプレイ等のTFT基板上のパターン欠陥を修正するための欠陥修正装置を例に挙げて説明する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example according to an embodiment of a defect correction apparatus according to the present invention.
In the present embodiment, a defect correction apparatus for correcting a pattern defect on a TFT substrate such as a liquid crystal display will be described as an example.
本実施形態に係る欠陥修正装置1は所謂レーザリペア装置であるが、レーザCVD(Chemical Vapor Deposition;化学気相成長)法などの配線修正手法を行える構成とすることも可能であり、本例に限られるものではない。 Although the defect correction apparatus 1 according to the present embodiment is a so-called laser repair apparatus, it is also possible to adopt a configuration capable of performing a wiring correction technique such as a laser CVD (Chemical Vapor Deposition) method. It is not limited.
欠陥修正装置1は、予め欠陥検査装置100によって行われた欠陥検査の結果として、TFT基板6の欠陥の位置情報を、欠陥修正装置1内にある全体制御部(以下、「制御部」という。)2にて受け取っておく。位置情報の精度は欠陥修正装置1に内蔵の撮像装置17にて、欠陥箇所が撮影範囲内に確実に入る程度の精度でよい。なお、制御部2はパーソナルコンピュータ等のコンピュータ(演算処理装置)であり、画像解析及び修正方法生成部3とともに修正方法生成手段を構成する。 As a result of the defect inspection performed by the defect inspection apparatus 100 in advance, the defect correction apparatus 1 uses the position information of the defect of the TFT substrate 6 as an overall control unit (hereinafter referred to as “control unit”) in the defect correction apparatus 1. ) Receive it at 2. The accuracy of the position information may be such accuracy that the defect portion is surely within the imaging range by the imaging device 17 built in the defect correction device 1. The control unit 2 is a computer (arithmetic processing unit) such as a personal computer, and constitutes a correction method generation unit together with the image analysis and correction method generation unit 3.
まず、制御部2ではステージ制御部7にコマンドを送り、TFT基板6が搭載されたXYステージ5を動かし、欠陥検査装置1で検出された欠陥箇所が対物レンズ8の真下になるようにする。次にフォーカスステージ10を動かして対物レンズ8とTFT基板6の間隔を調整し、撮像装置17で光学レンズ14gを透過した光の合焦点画像が撮像できるようにする。なお、ここではハーフミラー15a,15b、光学レンズ14a、及びランプ9による落射照明により、適切な明るさを持つ画像が得られるようにしている。 First, the control unit 2 sends a command to the stage control unit 7 to move the XY stage 5 on which the TFT substrate 6 is mounted so that the defect location detected by the defect inspection apparatus 1 is directly below the objective lens 8. Next, the focus stage 10 is moved to adjust the distance between the objective lens 8 and the TFT substrate 6 so that the imaging device 17 can capture a focused image of the light transmitted through the optical lens 14g. Here, an image with appropriate brightness is obtained by epi-illumination by the half mirrors 15a and 15b, the optical lens 14a, and the lamp 9.
図3は、このようにして得られたパターンはみ出し欠陥を含む欠陥画像の例である。
本実施形態において、画素パターン110は、例えばアクティブマトリックス方式における液晶ディスプレイのカラーフィルタを取り除いたガラス基板の一画素パターンの概略構成を示しており、大きく、信号線111、走査線112、保持容量素子(キャパシタ)113、画素電極114から構成されている。この例では信号線111にはみ出し欠陥115が発生している。撮像された欠陥画像は、画像解析及び修正方法生成部3の欠陥画像メモリ18に一旦保存される。
FIG. 3 is an example of a defect image including a protruding defect obtained in this manner.
In the present embodiment, the pixel pattern 110 is a schematic configuration of one pixel pattern of a glass substrate from which, for example, a color filter of a liquid crystal display in an active matrix system is removed, and is largely divided into a signal line 111, a scanning line 112, a storage capacitor element. (Capacitor) 113 and pixel electrode 114. In this example, a protruding defect 115 occurs in the signal line 111. The captured defect image is temporarily stored in the defect image memory 18 of the image analysis and correction method generation unit 3.
次に、制御部2はステージ制御部7にコマンドを送ってXYステージ5を動かし、欠陥箇所から繰り返しパターン数個分、即ち全く同じ画素パターンとなる位置まで移動した位置が対物レンズ108の真下になるようにして、欠陥の無い参照画像を撮像し、画像解析及び欠陥生成方法生成部3の参照画像メモリ19に保存する。このようにして得られた参照画像120の例を、図4に示す。 Next, the control unit 2 sends a command to the stage control unit 7 to move the XY stage 5, and the position moved from the defective part to the position where several repeated patterns, that is, exactly the same pixel pattern, is directly below the objective lens 108. In this manner, a reference image having no defect is captured and stored in the reference image memory 19 of the image analysis and defect generation method generation unit 3. An example of the reference image 120 obtained in this way is shown in FIG.
欠陥抽出部20では欠陥画像メモリ18に保存された欠陥画像と、参照画像メモリ19に保存された参照画像とを位置合わせした後に差分をとって差画像を生成することで、欠陥部位の画像を抽出する。図5は、図3に示した欠陥画像110と図4に示した参照画像120の差画像から抽出された欠陥115を示したものである。欠陥抽出部20は、抽出した欠陥部位の情報を詳細位置情報抽出部21及び特徴抽出部22に出力する。 In the defect extraction unit 20, the defect image stored in the defect image memory 18 and the reference image stored in the reference image memory 19 are aligned, and a difference image is generated to generate a difference image. Extract. FIG. 5 shows the defect 115 extracted from the difference image between the defect image 110 shown in FIG. 3 and the reference image 120 shown in FIG. The defect extraction unit 20 outputs the extracted defect site information to the detailed position information extraction unit 21 and the feature extraction unit 22.
詳細位置情報抽出部21は、抽出された欠陥のTFT基板6上における正確な位置をXYステージ5の現在位置及び欠陥画像から算出し、その情報を膜情報コード付与部24と修正方法生成部27に送る。 The detailed position information extraction unit 21 calculates the exact position of the extracted defect on the TFT substrate 6 from the current position of the XY stage 5 and the defect image, and the information is obtained from the film information code addition unit 24 and the correction method generation unit 27. Send to.
膜情報コード付与部24は、詳細位置情報抽出部21からの欠陥の正確な位置とその時点のプロセス情報に基づいて、設計情報データベースより欠陥が存在する位置のパターン設計情報を取り出し、膜情報コード付与部24にて膜情報コードを出力する。 The film information code adding unit 24 extracts pattern design information of the position where the defect exists from the design information database based on the accurate position of the defect from the detailed position information extracting unit 21 and the process information at that time, and the film information code The assigning unit 24 outputs the film information code.
TFT基板等の基板は一般に、複数の回路層が積層されて構成される。したがって、その時点の成膜プロセスやパターン形成プロセス毎に基板の状態が異なる。例えば同一配線パターン内の同じ位置であっても、そのときのプロセスによって配線パターンや周囲に接している部材の種類や有無が異なる。そのため、欠陥部分の厚みや熱に対する強度なども異なり、それらの諸条件を考慮してレーザ照射の可否、レーザ照射位置、レーザ出力等を決定しなければならない。欠陥修正を精度よく実施するためには、欠陥の正確な位置とその時点のプロセス情報を取得して、その時点における当該欠陥部位周辺あるいは欠陥の下地の状態といった基板の状態、すなわち膜情報(設計情報もしくは回路情報ともいう)を得て、欠陥修正方法に反映する必要がある。
プロセス情報は、図示しないマスタコンピュータなどから入手してもよいし、直接基板製造装置から入手してもよい。プロセス情報としては、例えば現在何層目か、あるいはロット番号などの情報が挙げられる。
A substrate such as a TFT substrate is generally configured by laminating a plurality of circuit layers. Therefore, the state of the substrate differs for each film formation process or pattern formation process at that time. For example, even at the same position in the same wiring pattern, the type and presence / absence of the wiring pattern and the members in contact with the periphery differ depending on the process at that time. For this reason, the thickness of the defect portion, the strength against heat, and the like are different, and it is necessary to determine whether laser irradiation is possible, the laser irradiation position, the laser output, etc. in consideration of these conditions. In order to carry out defect correction with high accuracy, the accurate position of the defect and the process information at that time are acquired, and the substrate state, that is, the film information (design), such as the state of the periphery of the defect at that time or the state of the base of the defect. Information or circuit information) and need to be reflected in the defect correction method.
The process information may be obtained from a master computer (not shown) or may be obtained directly from the substrate manufacturing apparatus. Examples of the process information include information such as the current layer number or lot number.
また、特徴抽出部22は抽出された欠陥の色、大きさ、コントラスト、形状等の特徴情報を数値化して比較/分類コード付与部26へ出力する。 Also, the feature extraction unit 22 digitizes the extracted feature information such as the color, size, contrast, and shape of the defect and outputs it to the comparison / classification code providing unit 26.
比較/分類コード付与部26は、数値化された欠陥の特徴情報と分類データベース25に登録されている特徴情報データを比較し、一致した特徴の分類コードを付与する。分類コードと欠陥種別は紐つけられており、分類コードを調べるとその欠陥の種別が判定できる。 The comparison / classification code assigning unit 26 compares the digitized feature information of the defect with the feature information data registered in the classification database 25, and assigns a matching feature classification code. The classification code is associated with the defect type, and the type of the defect can be determined by examining the classification code.
本実施形態では、分類データベース25及び比較/分類コード付与部26により欠陥種別を分類しているが、分類方法は種々の周知技術、例えば特開平5−108800号公報、特開2003−233807号公報、あるいは特開2001−168160号公報等に記載された分類方法が適用できる。 In the present embodiment, the defect type is classified by the classification database 25 and the comparison / classification code assigning unit 26, but the classification method is various known techniques, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-108800 and 2003-233807. Alternatively, a classification method described in JP 2001-168160 A can be applied.
修正方法生成部27は、これらの詳細位置情報、特徴情報、設計情報(膜情報コード)、欠陥種別情報(分類コード)から、修正機構部をどのように動作させるかその内容を規定した欠陥修正方法を生成する。
具体的には、例えば図3に示した欠陥115の場合、窓部に存在する信号線パターンのはみ出しであるとの判断ができるので、信号線111の組成物の除去に適したレーザ照射出力と照射時間、及びTFT基板6上のレーザ照射サイズ、角度、位置等を算出し、それらの情報を制御部2に出力する。
The correction method generation unit 27 defines the details of how to operate the correction mechanism unit from these detailed position information, feature information, design information (film information code), and defect type information (classification code). Generate method.
Specifically, for example, in the case of the defect 115 shown in FIG. 3, since it can be determined that the signal line pattern existing in the window portion is protruding, the laser irradiation output suitable for removing the composition of the signal line 111 and The irradiation time and the laser irradiation size, angle, position, etc. on the TFT substrate 6 are calculated, and their information is output to the control unit 2.
制御部2は修正方法生成部27によって生成された欠陥修正方法に従って、修正機構制御部16にコマンドを送り、修正機構部4内の各ユニットを動作させ、欠陥の修正を自動的に行う。 The control unit 2 sends a command to the correction mechanism control unit 16 according to the defect correction method generated by the correction method generation unit 27, operates each unit in the correction mechanism unit 4, and automatically corrects the defect.
修正機構部4は、レーザ光源13から照射されたレーザビームを光学レンズ14b,14cにて補正した後に、可変スリット12を通過させることにより、照射サイズ、角度を変更できるようにしてある。 The correction mechanism unit 4 can change the irradiation size and angle by passing the variable slit 12 after correcting the laser beam irradiated from the laser light source 13 with the optical lenses 14b and 14c.
可変スリット12は、例えば、図6に示すようなXY−θスリットと呼ばれるもので、長方形のX、Y方向の開口長と、回転角θが変更できるスリットであり、修正機構制御部16からの駆動信号により駆動できるものとする。 The variable slit 12 is, for example, a so-called XY-θ slit as shown in FIG. 6 and is a slit that can change the opening length of the rectangle in the X and Y directions and the rotation angle θ. It can be driven by a drive signal.
可変スリット12によって照射形状を整形されたレーザビームはガルバノミラー11a,11b、各種光学レンズ14d,14d,14f、ハーフミラー15aを通過後に、対物レンズ8を介して、TFT基板6に照射される。 The laser beam shaped by the variable slit 12 is irradiated to the TFT substrate 6 through the objective lens 8 after passing through the galvanometer mirrors 11a and 11b, the various optical lenses 14d, 14d and 14f, and the half mirror 15a.
ガルバノミラー11a,11bは、二次元に角度可変のミラーであり、修正機構制御部16により駆動することで、XYステージ5を動かさずに、対物レンズ8の視野範囲内でレーザビームの光軸、すなわち照射位置を動かすことができる。 The galvanometer mirrors 11a and 11b are two-dimensionally variable angle mirrors, and are driven by the correction mechanism control unit 16 to move the optical axis of the laser beam within the field of view of the objective lens 8 without moving the XY stage 5. That is, the irradiation position can be moved.
このような可変スリット12、ガルバノミラー11a,11bを備える欠陥修正装置1においては、欠陥に対し十分な位置精度を持ってレーザビームを照射できるため、従来よりも精度よくパターン欠陥の修正が可能となる。 In the defect correction apparatus 1 including the variable slit 12 and the galvanometer mirrors 11a and 11b, since the laser beam can be irradiated with sufficient positional accuracy with respect to the defect, the pattern defect can be corrected with higher accuracy than before. Become.
上記欠陥検査装置1は、欠陥を探索する方法として光学式検査機を使えるため、導通状態は正常であるパターン欠陥に対しての修正が可能となる。 Since the defect inspection apparatus 1 can use an optical inspection machine as a method for searching for a defect, it is possible to correct a pattern defect whose conduction state is normal.
また、欠陥修正装置1が具備する高精度な欠陥部位の画像を用いて欠陥の位置情報・特徴情報・種別情報を抽出し、これらの情報から総合的に修正方法を決定するので、従来よりも高精度な欠陥修正ができるようになり、繰り返し修正を行う必要がない。 In addition, since the defect position information, feature information, and type information are extracted using the highly accurate image of the defect site included in the defect correction apparatus 1 and the correction method is comprehensively determined from these information, It becomes possible to correct defects with high accuracy, and there is no need to repeat corrections.
また、欠陥検査装置100においては少なくとも位置検出ができればよく、高精度な欠陥部位の画像取得を必要としないため、通常の1ピクセルが2〜5μm相当となる分解能の検査で済み、長い検査時間を必要としない。 Further, the defect inspection apparatus 100 only needs to be able to detect at least the position and does not require highly accurate image acquisition of the defective part. Therefore, the inspection with a resolution corresponding to 2 to 5 μm of normal one pixel is sufficient, and a long inspection time is required. do not need.
次に、欠陥修正装置1による欠陥修正処理について、図2のフローチャートを参照して説明する。 Next, the defect correction process by the defect correction apparatus 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、制御部2によりXYステージ5とフォーカスステージ10を微調整し、被検査画像(欠陥画像)を撮像して(ステップS1)、欠陥画像メモリ18に保存する。次に、欠陥抽出部20にて欠陥画像メモリ18に保存された被検査画像(欠陥画像)と参照画像メモリ19に登録された参照画像が比較され、その差分から欠陥が抽出される(ステップS2)。 First, the control unit 2 finely adjusts the XY stage 5 and the focus stage 10 to capture an image to be inspected (defect image) (step S1) and store it in the defect image memory 18. Next, the image to be inspected (defect image) stored in the defect image memory 18 and the reference image registered in the reference image memory 19 are compared by the defect extraction unit 20, and a defect is extracted from the difference (step S2). ).
続いて、詳細位置情報抽出部21にて欠陥部位のTFT基板6上における詳細な位置情報を取得する(ステップS3)。この詳細な位置情報は膜情報コード付与部24に送られ、膜情報コード付与部24にて、欠陥の詳細な位置情報とその時点におけるプロセス情報に基づいて欠陥部位におけるTFT基板6の設計情報を示す膜情報コードを取得する(ステップS4)。この設計情報(膜情報コード)は修正方法生成部27へ送られる。 Subsequently, the detailed position information extraction unit 21 acquires detailed position information on the TFT substrate 6 of the defective part (step S3). This detailed position information is sent to the film information code applying unit 24, and the film information code providing unit 24 obtains design information of the TFT substrate 6 at the defect site based on the detailed position information of the defect and the process information at that time. The membrane information code shown is acquired (step S4). This design information (membrane information code) is sent to the correction method generation unit 27.
一方、特徴抽出部22では、欠陥抽出部20で抽出された欠陥部位の画像から得られる情報を当該欠陥部位の特徴量として抽出し、数値化する(ステップS5)。そして比較/分類コード付与部26にて数値化された特徴情報に基づいて当該欠陥の欠陥種別を分類し、その分類コードを出力する(ステップS6)。この分類コードは修正方法生成部27へ送られる。 On the other hand, the feature extraction unit 22 extracts information obtained from the defect site image extracted by the defect extraction unit 20 as a feature amount of the defect site and digitizes the information (step S5). Then, the defect type of the defect is classified based on the feature information digitized by the comparison / classification code assigning unit 26, and the classification code is output (step S6). This classification code is sent to the correction method generation unit 27.
修正方法生成部27では、欠陥の詳細な位置情報、特徴情報、設計情報(膜情報コード)、欠陥種別情報(分類コード)を受け取り、各条件を考慮して当該欠陥部位の適切な欠陥修正方法を生成、決定する(ステップS7)。この生成された欠陥修正方法は、制御部2へ送られる。そして、制御部2はこの生成された欠陥修正方法に基づき、修正機構制御部16を制御して修正機構部4を駆動させ、最適な欠陥修正を実行する(ステップS8)。他に欠陥がある場合には、上記ステップS1〜S8からなる一連の処理を繰り返す。 The correction method generation unit 27 receives detailed position information, feature information, design information (film information code), and defect type information (classification code) of the defect, and an appropriate defect correction method for the defect site in consideration of each condition. Is generated and determined (step S7). The generated defect correction method is sent to the control unit 2. Then, based on the generated defect correction method, the control unit 2 controls the correction mechanism control unit 16 to drive the correction mechanism unit 4 to perform optimal defect correction (step S8). If there is another defect, the series of processes consisting of steps S1 to S8 is repeated.
ここで、レーザによるパターン欠陥の除去について説明する。
図7(a)の欠陥131は、欠陥抽出部20によって抽出された欠陥の一例である。この欠陥131に対して、従来の欠陥修正装置を用いて修正する場合は、図7(b)のように、除去すべき欠陥全てを含むように、可変スリット12の開口面積132、すなわち照射領域132を調整し、レーザを照射していた。しかし、この照射方法では欠陥131以外の多くの部分にレーザが照射されていた。欠陥131以外の場所にレーザビームが照射されるのは、下地のガラス基板にダメージを与える可能性がある。
Here, removal of pattern defects by a laser will be described.
A defect 131 in FIG. 7A is an example of a defect extracted by the defect extraction unit 20. When this defect 131 is corrected using a conventional defect correction apparatus, as shown in FIG. 7B, the opening area 132 of the variable slit 12, that is, the irradiation region so as to include all the defects to be removed. 132 was adjusted and the laser was irradiated. However, in this irradiation method, a laser is irradiated on many parts other than the defect 131. Irradiation of the laser beam to a place other than the defect 131 may damage the underlying glass substrate.
そこで、図7(c)のように2回に分け2つの照射領域133,134にレーザを照射すれば、欠陥131以外の場所にレーザ照射する面積が最小限で済む。しかし、従来の欠陥修正装置ではXYステージを用いてレーザ照射位置を移動させていたため、数μm程度の繰り返し位置精度しかない。そのため図7(c)のような欠陥修正を試みても、図7(d)のように、照射領域135,136が離れてしまうなど、照射位置に誤差が生じやすく、自動化が難しかった。 Therefore, if the two irradiation regions 133 and 134 are irradiated with laser in two steps as shown in FIG. However, since the conventional defect correction apparatus uses the XY stage to move the laser irradiation position, it has only a repeated position accuracy of about several μm. For this reason, even if a defect correction as shown in FIG. 7C is attempted, an error is likely to occur in the irradiation position, such as the irradiation areas 135 and 136 being separated as shown in FIG. 7D, and automation is difficult.
本実施形態に係る欠陥修正装置1では、ガルバノミラー11a,11bを用いてレーザビームの光軸を動かすことにより、レーザ照射位置の精度を1μm以内に収めることができるので、欠陥修正も精度よく実現できる。 In the defect correction apparatus 1 according to the present embodiment, the accuracy of the laser irradiation position can be kept within 1 μm by moving the optical axis of the laser beam using the galvanometer mirrors 11a and 11b. it can.
図8に、図7(c)をさらに発展させた例を示す。欠陥141に対して欠陥全体を含むように設定したレーザ照射領域にメッシュをかけ、区分された数十箇所にレーザを照射して欠陥を除去することを考える。この場合、欠陥141以外にレーザが照射されることがないのできれいに欠陥修正が行える。しかし、レーザ径が小さいので欠陥修正を完了するのに時間がかかる(タクトタイムの長大化)。また、図7(b)〜(c)に示すレーザ照射領域と比較して1回当たりの照射領域が小さいため、レーザ照射位置の移動精度もあまり要求されない。 FIG. 8 shows an example in which FIG. 7C is further developed. It is considered that a mesh is applied to the laser irradiation region set so as to include the entire defect with respect to the defect 141, and the laser is irradiated to several tens of the divided areas to remove the defect. In this case, since the laser is not irradiated except for the defect 141, the defect can be corrected neatly. However, since the laser diameter is small, it takes time to complete defect correction (longer tact time). Further, since the irradiation area per one time is smaller than the laser irradiation areas shown in FIGS. 7B to 7C, the movement accuracy of the laser irradiation position is not so required.
一方、図7(b)〜(c)に示すようにレーザ照射領域が比較的大きい場合、レーザ照射位置の移動精度が要求されるが、本実施形態の構成によれば、精度良く移動できるので、一度に多くの面積をレーザ照射することができ、欠陥修正に係る時間を短縮することができる(タクトタイムの短縮)。 On the other hand, as shown in FIGS. 7B to 7C, when the laser irradiation region is relatively large, the movement accuracy of the laser irradiation position is required. However, according to the configuration of this embodiment, the laser irradiation region can be moved with high accuracy. A large area can be irradiated with a laser at one time, and the time required for defect correction can be shortened (shortening of the tact time).
なお、レーザビームを動かすための機構には、ガルバノミラー以外にも、光学系に含まれる一部のレンズにピエゾステージなどを取り付けることによって微小移動させる方法もある。 In addition to the galvanometer mirror, a mechanism for moving the laser beam includes a method of moving the laser beam by attaching a piezo stage to some lenses included in the optical system.
なお、本実施形態では、参照画像を得るのに欠陥箇所の近傍の撮影画像を使用しているが、パターン設計情報から合成した欠陥箇所の本来あるべき理想画像を参照画像とすることも可能である In this embodiment, a captured image in the vicinity of the defective portion is used to obtain a reference image. However, an ideal image that should originally be a defective portion synthesized from pattern design information can be used as a reference image. is there
以上、本発明に係る欠陥修正方法を実行する欠陥修正装置の実施形態を、TFT基板等の欠陥を修正する場合について説明したように、欠陥検査装置によるTFT基板の欠陥位置情報を基に、欠陥部位の画像取得と解析を行い、更に欠陥位置の膜情報も利用して欠陥修正方法を決定するので、数μm以下の微小欠陥や、複雑な形状を持つ欠陥に対しても効果的な修正を精度よく自動で行える。 As described above, the embodiment of the defect correcting apparatus for executing the defect correcting method according to the present invention has been described based on the defect position information of the TFT substrate by the defect inspection apparatus, as described in the case of correcting the defect of the TFT substrate or the like. Since the image acquisition and analysis of the part is performed, and the defect correction method is determined using the film information of the defect position, effective correction is possible even for micro defects of several μm or less and defects with complex shapes. It can be done automatically with high accuracy.
しかも、下地の膜情報を把握し適切なレーザプロセスを選択するので、基板にダメージを与える可能性や欠陥の取り残しが生じる可能性が少ない。 In addition, since the underlying film information is grasped and an appropriate laser process is selected, there is little possibility of damaging the substrate and leaving defects.
また、光軸を移動してレーザ照射位置を微小移動するガルバノミラー等のレーザビームスキャン機構を具備し、レーザ照射面積及び角度を適切に選ぶことができ、またXYステージの位置を保持したままレーザビームを動かすことができるため、XYステージの位置決め精度によらず、レーザ照射によるパターンはみ出しや異物の除去、あるいはレーザCVD等による断線部分の配線を高精度にかつ精度良く自動で行うことができる。 In addition, it has a laser beam scanning mechanism such as a galvanometer mirror that moves the optical axis by moving the optical axis, so that the laser irradiation area and angle can be selected appropriately, and the laser is maintained while maintaining the position of the XY stage. Since the beam can be moved, regardless of the positioning accuracy of the XY stage, it is possible to automatically perform pattern protrusion by laser irradiation, removal of foreign matters, or wiring of a disconnected portion by laser CVD or the like with high accuracy and high accuracy.
仮に欠陥及び基板の状況を詳細に分析してより複雑な欠陥修正方法を決定したとしても、その複雑な欠陥修正方法を正確に実行できる欠陥修正機構を備えていなければ全く意味のないものになる。本発明に係る欠陥修正装置の欠陥修正機構は、そのような複雑な欠陥修正処理の要求にも追随することができ、精度のよい欠陥修正を実現可能にしている。 Even if a more complex defect correction method is determined by detailed analysis of the defect and substrate status, it will be meaningless unless a defect correction mechanism capable of accurately executing the complicated defect correction method is provided. . The defect correction mechanism of the defect correction apparatus according to the present invention can follow the request for such complicated defect correction processing, and can realize highly accurate defect correction.
なお、以上の説明で挙げた使用材料及びその量、処理時間及び寸法などの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法形状及び配置関係も概略的なものである。すなわち、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。 In addition, the numerical conditions such as the materials used, the amount thereof, the processing time, and the dimensions mentioned in the above description are only suitable examples, and the dimensional shapes and arrangement relationships in the drawings used for the description are also schematic. That is, the present invention is not limited to this embodiment.
また、上述した実施形態のレーザリペア装置に替えてレーザCDV装置を利用する場合、パターンの再描画に最適なXYスリットの開口面積及び開口角度、最適なレーザ出力、最適なCVD用原料ガス状態、最適な照射位置、最適な照射回数等を求めて、欠陥修正方法を決定する。 In addition, when using a laser CDV apparatus instead of the laser repair apparatus of the above-described embodiment, the XY slit opening area and opening angle optimum for pattern redrawing, optimum laser output, optimum CVD source gas state, The defect correction method is determined by obtaining the optimal irradiation position, the optimal number of irradiations, and the like.
さらに、上述した実施形態では、フラットパネルディスプレイのガラス基板上に形成されたデザインパターンの欠陥修正を行なう場合について説明したが、修正対象はこの例に限定されるものではなく、例えば半導体ウェハ、フォトマスク、磁気ディスク等、修正対象基板上に所定パターンが形成されたものに適用できる。 Further, in the above-described embodiment, the case of correcting the defect of the design pattern formed on the glass substrate of the flat panel display has been described. However, the correction target is not limited to this example, for example, a semiconductor wafer, a photo The present invention can be applied to a mask, a magnetic disk or the like in which a predetermined pattern is formed on a correction target substrate.
1…欠陥修正装置、2…全体制御部(制御部)、3…画像解析及び修正方法生成部、4…修正機構部、5…XYステージ、6…TFT基板(検査対象物)、7…ステージ制御部、11a,11b…ガルバノミラー(光軸移動部)、12…可変スリット、13…レーザ光源、14a〜14g…光学レンズ、16…修正機構制御部、17…撮像装置(撮像部)、18…欠陥画像メモリ(被検査画像記憶部)、19…参照画像メモリ(参照画像記憶部)、20…欠陥抽出部、21…詳細位置情報抽出部、22…特徴抽出部、23…設計情報データベース(基板設計情報取得部)、24…膜情報コード付与部(基板設計情報取得部)、25…分類データベース(欠陥分類部)、26…比較/分類コード付与部(欠陥分類部)、27…修正方法生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Defect correction apparatus, 2 ... Overall control part (control part), 3 ... Image analysis and correction method production | generation part, 4 ... Correction mechanism part, 5 ... XY stage, 6 ... TFT substrate (inspection object), 7 ... Stage Control part, 11a, 11b ... Galvano mirror (optical axis moving part), 12 ... Variable slit, 13 ... Laser light source, 14a-14g ... Optical lens, 16 ... Correction mechanism control part, 17 ... Imaging device (imaging part), 18 Defect image memory (inspected image storage unit) 19 Reference image memory (reference image storage unit) 20 Defect extraction unit 21 Detailed position information extraction unit 22 Feature extraction unit 23 Design information database ( Substrate design information acquisition unit), 24 ... Film information code provision unit (substrate design information acquisition unit), 25 ... Classification database (defect classification unit), 26 ... Comparison / classification code provision unit (defect classification unit), 27 ... Correction method Generator
Claims (3)
前記基板上の欠陥部位を検出する欠陥検出部と、
該欠陥検出部で検出された欠陥部位の前記基板上における位置情報を抽出する位置情報抽出部と、
その時点のプロセス情報を入手し、該位置情報抽出部で抽出された前記欠陥部位の位置情報に基づいて当該欠陥部位における前記基板の基板設計情報を得る基板設計情報取得部と、
前記欠陥抽出部で抽出された前記欠陥部位の特徴量を数値化する特徴抽出部と、
該特徴抽出部で数値化された特徴情報に基づいて欠陥種別を分類する欠陥分類部と、
前記欠陥部位の前記位置情報、前記特徴情報、前記欠陥種別及び前記基板設計情報に基づいて前記欠陥部位の欠陥修正方法を生成する修正方法生成部と、
該修正方法生成部で生成された欠陥修正方法に基づいて欠陥修正機構を動作させて欠陥修正を行う制御部と
を備えることを特徴とする欠陥修正装置。 A defect correction apparatus for correcting defects on a substrate on which a plurality of wiring patterns are formed,
A defect detection unit for detecting a defect site on the substrate;
A position information extraction unit for extracting position information on the substrate of the defect site detected by the defect detection unit;
Obtaining process information at that time, a substrate design information acquisition unit for obtaining substrate design information of the substrate at the defect site based on the position information of the defect site extracted by the position information extraction unit;
A feature extraction unit that quantifies the feature amount of the defect site extracted by the defect extraction unit;
A defect classification unit for classifying defect types based on the feature information digitized by the feature extraction unit;
A correction method generation unit that generates a defect correction method for the defective part based on the position information of the defective part, the feature information, the defect type, and the substrate design information;
A defect correction apparatus comprising: a control unit that operates a defect correction mechanism based on the defect correction method generated by the correction method generation unit to perform defect correction.
レーザ発信器と、
レーザ光を通過させる開口面積及び光軸と直交する面内における開口角度を可変するスリットと、
前記基板を搭載し光軸と直交する面内を移動するステージと、
光軸を微小移動させる光軸移動部とを含み、
レーザ光照射時、前記ステージの位置を保持しながら、前記光軸移動部を使用してレーザ光照射位置を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の欠陥修正装置。 The defect correcting mechanism is:
A laser transmitter;
A slit for changing an opening area in a plane orthogonal to the optical axis and the opening area through which the laser beam passes;
A stage mounted with the substrate and moving in a plane perpendicular to the optical axis;
An optical axis moving unit that moves the optical axis minutely,
The defect correction apparatus according to claim 1, wherein the laser beam irradiation position is adjusted using the optical axis moving unit while holding the position of the stage during laser beam irradiation.
前記基板上の欠陥部位を検出する過程と、
前記欠陥部位の前記基板上における位置情報を取得する過程と、
その時点のプロセス情報を入手し、前記欠陥部位の位置情報に基づいて当該欠陥部位における前記基板の基板設計情報を取得する過程と、
前記抽出された欠陥部位の特徴量を数値化し特徴情報を生成する過程と、
前記特徴情報に基づいて欠陥種別を分類する過程と、
前記欠陥部位の前記位置情報、前記特徴情報、前記欠陥種別及び前記基板設計情報に基づいて前記欠陥部位の欠陥修正方法を生成する過程と、
前記生成された欠陥修正方法に基づき欠陥修正機構を動作させて欠陥修正を行う過程と
からなることを特徴とする欠陥修正方法。 A defect correction method using a defect correction apparatus for correcting defects on a substrate on which a plurality of wiring patterns are formed,
Detecting a defect site on the substrate;
Acquiring positional information on the substrate of the defect site;
Obtaining the process information at that time, obtaining the substrate design information of the substrate in the defective portion based on the position information of the defective portion;
Quantifying the feature quantity of the extracted defect site and generating feature information;
A process of classifying defect types based on the feature information;
Generating a defect correction method for the defect site based on the position information of the defect site, the feature information, the defect type, and the substrate design information;
A defect correcting method comprising: operating a defect correcting mechanism based on the generated defect correcting method to perform defect correction.
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