JP2009281836A - 基板観察装置、基板観察方法、制御装置、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】基板や装置の大型化にともなって、一律な補正により適切な補正を行うことが難しい場合でも、適切な補正を可能とする。
【解決手段】基板観察装置の機能を有する欠陥修正装置１００は、基板１０上の欠陥の位置を指定する第１の位置情報に基づいて、基板１０に対する光学系１０４の相対的な位置を移動させる。画像処理部１０９は、相対的に移動された光学系１０４を介して撮像部１０６が撮像した撮像画像を取り込み、欠陥の位置を表す第２の位置情報を取得する。座標補正マップ作成部１１０は、相対移動の量を第１の位置情報に応じて補正するための補正情報を、第２の位置情報に基づいて生成する。座標補正マップ記憶部１１１は、生成された補正情報を含む座標補正マップを記憶する。座標補正マップでは、補正情報が、予め定義された複数の領域のうちで第１の位置情報に対応する領域に関連付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査、計測、分類または修正などのために基板の観察を行う装置に関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）などのＦＰＤ（Flat Panel Display）基板や、半導体チップなどの各種の基板の製造工程では、基板を撮像した撮像画像を使った計測や検査が行われ、そのための計測装置や検査装置が知られている。また、検査の結果発見された欠陥を修正するための欠陥修正装置も知られている。

例えば、ＦＰＤ基板の製造工程は、次のような一連の工程を含む。自動マクロ欠陥検出装置が、ラインセンサを用いて基板全面を撮像し、撮像画像に基づいて基板上に存在する異物や欠陥を検出し、検出した異物や欠陥に関する情報をレビュー用のミクロ検査装置や欠陥修正装置に出力する。欠陥修正装置は、自動マクロ欠陥検出装置やレビュー用ミクロ検査装置から出力された欠陥情報に基づいて、除去すべき異物または修正すべき欠陥の詳細な位置を認識し、異物の除去または欠陥の修正を行う。

一般に、欠陥検出装置や欠陥修正装置は、基準位置に位置決めされた基板を把持または吸着することによって保持するステージを備えており、画像センサや修正器などと基板との相対位置を移動させる機能を有する。欠陥検出装置や欠陥修正装置において基板上の位置を示す座標は、相対移動の量と相互に換算可能である。

例えば、それぞれの欠陥検出装置や欠陥修正装置について、ある特定の１点を原点とし、長方形のステージの長辺の方向をＸ軸とし、短辺の方向をＹ軸とする装置座標系が定められる。そして、相対移動の量は、ステージ座標系におけるＸ座標とＹ座標の組により表される。

同様に、長方形のＦＰＤ基板に対しては、基板上の特定の１点を基準原点とし、基板の長辺の方向をｘ軸とし、短辺の方向をｙ軸とする基板座標系が定められる。基板上の位置は、基板座標系におけるｘ座標とｙ座標の組により表される。

理想的には、装置座標系と基板座標系との間の座標変換は、ステージ上の基準となる所定の位置に基板を保持したときの基板座標系における基準原点を装置座標系で表したオフセット座標（ｆ_１，ｆ_２）の加算または減算のみで実現される。

また、理想的には、次のことも成り立つはずである。
すなわち、第１の装置が基板上のある位置Ｐを第１の装置の装置座標系で認識した結果の座標を（Ｘ_１，Ｙ_１）とする。座標（Ｘ_１，Ｙ_１）を、基板座標系に変換して得られる座標を（ｘ_１，ｙ_１）とする。

また、第２の装置がその同じ位置Ｐを第２の装置の装置座標系で認識した結果の座標を（Ｘ_２，Ｙ_２）とする。そして、座標（Ｘ_２，Ｙ_２）を、基板座標系に変換して得られる座標を（ｘ_２，ｙ_２）とする。このとき、理想的には、ｘ_１＝ｘ_２かつｙ_１＝ｙ_２となるはずである。

したがって、基板上の位置Ｐに欠陥があり、上記の第１および第２の装置がそれぞれ欠陥検出装置と欠陥修正装置であるとすると、理想的な条件の下では次のことも成り立つはずである。

すなわち、欠陥修正装置は、欠陥検出装置から、基板座標系で位置Ｐを表した座標（ｘ_１，ｙ_１）の情報を受け取る。ここで、（ｘ_１，ｙ_１）＝（ｘ_２，ｙ_２）なので、欠陥修正装置は欠陥修正装置におけるオフセット座標の加算によって欠陥修正装置の装置座標系で位置Ｐを表した座標（Ｘ_２，Ｙ_２）＝（ｘ_１＋ｆ_１，ｙ_１＋ｆ_２）を計算する。欠陥修正装置は、さらに、座標（Ｘ_２，Ｙ_２）で表される量だけ、修正器と基板との相対位置を移動させる。すると、位置Ｐの欠陥は、理想的には光学系の光軸上、すなわち視野中心に位置しているはずである。

しかしながら、現実には、別体の装置である欠陥検出装置と欠陥修正装置には、それぞれ歪みや変位などの機差があり、また基板を基準位置に位置決めする取り付け位置のずれもある。また、製造工程の熱管理の違いなどの外部影響によっても、ＦＰＤ基板自体に伸縮による歪みがある。ＦＰＤ基板の大型化にともなって各種装置も大型化しており、これらの歪みやずれの影響も無視することができないようになってきた。

そのため、同じ位置Ｐを欠陥検出装置と欠陥修正装置がそれぞれ認識した結果を同じ基板座標系で比較しても、完全に一致しないことが多い。つまり、上記の例において、実際には多くの場合で、欠陥検出装置から受け取った座標（ｘ_１，ｙ_１）を中心に欠陥修正装置が基板を撮像しても、欠陥修正装置において目標の欠陥が視野中心からずれてしまう。場合によっては、欠陥が視野から外れてしまうことすらある。

このような事態を防ぐため、従来は次のような方策が採られていた。
欠陥修正装置は、欠陥検出装置から目標の欠陥の座標（ｘ_１，ｙ_１）を受け取ると、欠陥の修正のために用いる光学系の倍率、すなわち顕微鏡の倍率である第１の倍率よりも低い第２の倍率の光学系を用いて欠陥を探索（サーチ）する。具体的には、欠陥修正装置は、基板上の座標（ｘ_１，ｙ_１）を中心として観察を行うための相対移動を行い、基板を撮像して撮像画像を取得する。

さらに、欠陥修正装置は、撮像画像における欠陥の位置を画像処理によって認識する。ここで、上記の歪みやずれや機差の影響で、欠陥は撮像画像の中心には位置していない可能性がある。しかし、第２の倍率は比較的低いため、ほとんどの場合、欠陥が低倍率の視野内に含まれるはずである。

こうして低倍率で撮像した撮像画像内での欠陥の位置を認識すると、欠陥修正装置は、欠陥が視野中心に位置するように、顕微鏡を含むレーザ加工ヘッドと基板との相対位置を移動させる微調整を行う。その後、欠陥修正装置は、修正用の第１の倍率の光学系に切り替えて、レーザ加工ヘッドを用いて基板上の欠陥を修正する。

この方法は、最初に低倍率の光学系に切り替えて低倍率の視野で欠陥のずれ量を観察し、顕微鏡と基板を相対移動させて欠陥を視野中心に合わせた後、高倍の光学系に切り替えるため、欠陥の中心を視野中心に引き込む操作に時間がかかってしまう。よって、検査や修正の所要時間の短縮という観点からは、この方法は好ましくない。また、第１と第２の倍率の光学系をともに備える必要から、欠陥修正装置の部品点数が増大するという観点からも、この方法は好ましくない。

そこで、欠陥検出装置と欠陥修正装置とが、基板上の同じ位置を基板座標系の同じ座標として認識するようにすることが望まれる。すなわち、欠陥検出装置と欠陥修正装置との間の不一致をなくすようにすることが望まれる。

例えば、像観察ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）の記憶装置に、予め欠陥検査装置ごとの座標誤差情報を記憶しておき、その誤差情報を用いて個々の欠陥検出装置から出力された欠陥位置座標を像観察ＳＥＭ用の座標値に校正する技術が知られている。例えば、予め計測が行われて、補正用の１次式の係数が最小自乗近似により算出され、誤差情報として記憶される（特許文献１参照）。

また、基板上の複数個の測定ポイントが設定されると、各測定ポイントについて、検出座標系と観察座標系との間の位置ずれ量を測定し、各測定ポイントの位置ずれ量に基づき、検出座標系での欠陥位置を適正化するための１次の欠陥位置補正式を作成する欠陥観察装置も知られている。この１次の欠陥位置補正式は、検出座標系に対する観察座標系のオフセット成分、拡大成分、回転成分といった３つの項を有する（特許文献２参照）。
特開２００３−２２７７１０号公報 特開２００２−１３１２５３号公報

しかしながら、近年のＦＰＤ基板の大型化には目ざましいものがあり、ＦＰＤ基板の大型化にともなって各種装置の大型化も顕著である。
装置の大型化にともなって、装置の機構上の（つまり、メカニカルな）歪みやずれの影響も大きくなってきた。よって、予め設定した１次式による一律な補正では、基板の全域あるいは相対移動範囲の全域にわたって適切に補正することができない場合も生じるようになってきた。

また、ＦＰＤ基板の大型化にともない、複数の検出器を搭載した欠陥検出装置も使われるようになってきた。すると、検出器ごとの取り付け誤差も存在する。よって、１台の欠陥検出装置に関しても一律な補正を行うことが適切でないことがある。

そこで本発明の目的は、基板や装置の大型化にともなって、一律な補正により適切な補正を行うことが難しい場合でも、適切な補正を可能とすることである。

本発明の一態様によれば、第１の基板観察装置が提供される。
該第１の基板観察装置は、基板を拡大観察する光学手段と、前記基板上の観察対象の位置を指定する第１の位置情報に基づいて前記基板に対する前記光学手段の相対的な位置を移動させる相対移動手段と、前記相対移動手段によって前記基板に対して相対的に移動された前記光学手段を介して前記観察対象を撮像し、撮像画像を出力する撮像手段と、前記撮像画像を前記撮像手段から取り込み、前記観察対象の位置を表す第２の位置情報を前記撮像画像に基づいて取得する画像処理手段と、前記第１の位置情報に基づく前記相対移動手段による相対移動の量を、前記第１の位置情報に応じて補正するための補正情報を、前記画像処理手段により取得された前記第２の位置情報に基づいて生成する補正情報生成手段と、前記補正情報生成手段が生成した前記補正情報を、予め定義された複数の領域のうちで前記第１の位置情報に対応する領域に関連付けて記憶する補正情報記憶手段と、を備える。

本発明の他の態様によれば、上記第１の基板観察装置が実行する方法および上記第１の基板観察装置を制御する制御装置が提供される。
また、本発明のさらに別の態様によれば、基板を拡大観察する光学手段および該光学手段を介して前記基板を撮像して撮像画像を出力する撮像手段を備えた第２の基板観察装置と接続されたコンピュータに、前記コンピュータと前記第２の基板観察装置とが全体として前記第１の基板観察装置と同様に機能するように、処理を実行させるプログラムも提供される。

上記第１の基板観察装置によれば、複数の領域のそれぞれに応じて補正情報が生成され、記憶されるので、基板や第１の基板観察装置の大型化にともなって全領域にわたる一律な補正が難しい場合でも、適切な補正が実現される。また、上記の方法、制御装置、およびプログラムによっても同様の効果が得られる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下、説明の便宜上、「基板」は矩形状のガラス等で形成されたＦＰＤ基板であると仮定するが、半導体ウェハなど他の種類の基板であってもよい。また、「欠陥」は、パターンのオープン欠陥、ショート欠陥や粉塵などの異物の付着も含むものとする。また、いくつかの図には、本発明の理解を助けるために具体的な数値が示されているが、これらの数値は、実際の数量の傾向を表したり有効数字の桁数を示したりする趣旨のものではない。

なお、説明は次の順序で行う。まず、図１を参照して欠陥修正装置の構成を説明し、続いて図２を参照して座標系について説明する。その後、データ形式などについて随時図４〜図７を参照しつつ、図３のフローチャートを用いて第１実施形態における欠陥修正装置の動作について説明する。さらに、図８を参照して、データの流れという観点から第１実施形態を説明する。続いて、その他の実施形態について図９〜図１１を参照して、あるいは文章のみによって、説明する。

図１は、第１実施形態による欠陥修正装置の機能ブロック構成図である。
欠陥修正装置１００は、例えばレーザ・リペア装置であり、基板１０上の欠陥を拡大観察し、修正する機能を有する。修正の前処理として欠陥の拡大観察が行われるので、欠陥修正装置１００は基板観察装置の一種である。

欠陥修正装置１００は、基板１０を保持するステージ部１０１と、ステージ部１０１上に載置された基板１０を跨ぐように取り付けられた門型のガントリー１０２と、基板１０上の欠陥を修正する欠陥修正部１０３と、基板１０を拡大観察する光学系１０４と、基板１０を撮像する撮像部１０６とを備える。欠陥修正部１０３と光学系１０４は１つの光学ユニット１０５に収められていてもよい。撮像部１０６は光学ユニット１０５に固定されて取り付けられている。光学ユニット１０５は、ガントリー１０２の水平な梁に沿って移動可能なように、ガントリー１０２に取り付けられている。したがって、光学ユニット１０５の移動とともに撮像部１０６も基板１０に対して相対的に移動する。

また、第１実施形態における欠陥修正装置１００は、ネットワーク２００を介して欠陥検出装置３００および３１０と接続されたＰＣ（Personal Computer）１０７を含む。ネットワーク２００は、ＬＡＮ（Local Area Network）またはインターネットなど、任意のネットワークである。

ＰＣ１０７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性メモリと、ワーキングエリアとして使われるＲＡＭ（Random Access Memory）と、ハードディスク装置等の外部記憶装置と、外部機器との接続インターフェイスとを備え、これらがバスで相互に接続されたコンピュータである。

ＰＣ１０７は、さらに、ユーザからの入力を受け付けるためのマウスなどのポインティングデバイスおよびキーボードを含む入力装置、モニタやプリンタなどの出力装置、ならびにコンピュータ読み取り可能な可搬型記憶媒体の駆動装置を備えることもできる。ＣＰＵが、ＲＯＭ、ハードディスク装置、可搬型記憶媒体などに記憶されたプログラムまたはネットワーク２００を介して提供されたプログラムを、ＲＡＭに読み込んで実行することにより、ＰＣ１０７の後述の各種機能が実現される。

ＰＣ１０７は、ワークステーションやサーバコンピュータなどに置き換えることもできる。また、第１実施形態のように欠陥修正装置１００の内部にＰＣ１０７が組み込まれるのではなく、ＰＣを含まない欠陥修正装置と外部のＰＣとを、直接または間接に接続する構成も可能である。この場合、外部のＰＣは、欠陥修正装置を制御する制御装置として機能する。

図１では、ＰＣ１０７により実現される各機能がブロックで表現されている。すなわち、ＰＣ１０７は、制御部１０８と、画像処理部１０９と、座標補正マップ作成部１１０と、座標補正マップ記憶部１１１と、通信部１１２とを備える。他の実施形態では、これらの各機能ブロックを、汎用のＰＣ１０７のかわりに専用のハードウェア回路により実現することもできる。

以上が欠陥修正装置１００の概要である。次に、図１の詳細について説明する。
まず、欠陥検出装置３００または３１０に基板１０が搬入される。例えば、ラインセンサにより基板全面を検査する自動マクロ検査機能を備えた、欠陥検出装置３００において、基板１０上の欠陥を検出する処理が行われる。その後、欠陥検出装置３００で検出された欠陥に対して、修正が必要な真の欠陥か修正が不要な擬似欠陥かを判定するレビュー機能を備えた欠陥検出装置３１０で真の欠陥を検出する。これらの欠陥検出装置３００または３１０で検出した欠陥の種類や欠陥の位置座標などの欠陥に関する情報は、ネットワーク２００を介して外部記憶装置３２０に保存される。この情報を以下では「欠陥情報」という。欠陥情報の例は図４とともに後述するが、欠陥情報には欠陥が検出された座標が含まれる。

また、欠陥検出装置３１０でのレビューによる欠陥検出処理が終了すると、修正が必要と判定された基板１０は欠陥修正装置１００へと搬送され、ステージ部１０１に搭載される。基板１０の搬送と並行して、あるいは前後して、欠陥修正装置１００は、ＰＣ１０７の通信部１１２を介して、搬入される基板１０の欠陥情報を外部記憶装置３２０から読み出す。

通信部１１２は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）あるいは内蔵の通信インターフェイスにより実現される。通信部１１２は受信した欠陥情報を制御部１０８に出力する。

制御部１０８は、プログラムを実行するＣＰＵにより実現され、通信部１１２から出力された欠陥情報に基づいて、修正すべき目標の欠陥の位置への相対移動を行うための制御を、下記のようにして行う。

ステージ部１０１は、基板１０を吸着することにより保持する。このとき、ステージ部１０１がＸ_Ｒ方向へ移動する。また、ガントリー１０２がＸ_Ｒ方向へ移動してもよい。ステージ部１０１は、基板表面に空気を噴出させて基板１０を浮上させ、浮上した基板１０を保持して移動させる移動保持部を備えた浮上式ステージでもよい。座標系について詳しくは図２とともに後述するが、欠陥修正装置１００を基準とする座標系を欠陥修正装置１００の装置座標系」と呼び、符号「ΣＲ」で参照する。

装置座標系ΣＲの座標軸のうち、図１にはＸ_Ｒ軸とＺ_Ｒ軸が示されている。装置座標系ΣＲのＹ_Ｒ軸は、紙面に垂直であり、光学ユニット１０５が動く方向、すなわちガントリー１０２の梁に沿った方向である。

また、基板１０を基準とする座標系を「基板座標系」と呼び、符号「ΣＢ」で参照する。基板座標系ΣＢの座標軸のうちｘ軸のみが図１に示されている。基板座標系ΣＢのｘ軸はＸ_Ｒ軸に平行であり、基板座標系ΣＢのｙ軸はＹ_Ｒ軸に平行である。

ステージ部１０１は、Ｘ_Ｒ方向に動くための不図示のモータまたはアクチュエータを備える。また、光学ユニット１０５は、ガントリー１０２の梁に沿ってＹ_Ｒ方向に動くための不図示のモータまたはアクチュエータを備える。

制御部１０８は、欠陥情報により欠陥の位置として指定された座標に基づいて、モータまたはアクチュエータに、Ｘ_Ｒ座標とＹ_Ｒ座標の組で表されるＸ_Ｒ方向とＹ_Ｒ方向それぞれの移動量を指示する。その結果、ステージ部１０１と光学ユニット１０５にそれぞれ備えられたモータまたはアクチュエータと制御部１０８とは、基板１０に対する光学系１０４の相対的な位置を移動させる相対移動手段として機能する。

以上のようにしてステージ部１０１と光学ユニット１０５を相対移動させて目標座標へ光学系１０４の観察光軸が合わされると、制御部１０８が、画像処理部１０９を介して、または直接に、撮像部１０６に撮像を命令する。なお、制御部１０８は、相対移動の制御に限らず、欠陥修正装置１００の各部同士の連携の制御や、欠陥修正装置１００全体としての動作の制御も行う。

上記の相対移動の後、撮像部１０６は、観察対象である欠陥を、光学系１０４を介して撮像する。撮像部１０６は、光電変換の結果得られた映像信号を出力することによって画像を外部へと出力する。以後、撮像部１０６が出力する画像を「撮像画像」という。

ここで、光学系１０４は、基板１０を拡大観察するための対物レンズと、撮像に必要な照明光を基板１０上に照射するための光源およびその他の光学素子とを含む。
また、欠陥修正部１０３は、例えば欠陥を修正するためのレーザ光源と、修正すべき欠陥の範囲にのみレーザを照射するためのスリットまたは空間光変調器を含む。

撮像部１０６は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）画像センサあるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）画像センサであり、モノクロームの輝度画像を撮像するものでも、カラー画像を撮像するものでもよい。

なお、光学系１０４は、撮像部１０６による撮像のための撮像光学系として機能するが、光学系１０４の一部の光学素子が、欠陥修正部１０３によるレーザ照射のための投影光学系として兼用されてもよい。

撮像部１０６が出力した撮像画像は、画像処理部１０９に取り込まれて処理される。画像処理部１０９は、例えば、撮像部１０６と接続された画像キャプチャボードと、ＣＰＵとにより実現される。

画像処理部１０９は、例えば、輝度分布の認識、特徴点抽出、エッジ抽出、または、欠陥のないことが予め判明している基板を撮像した参照画像との比較などの処理を含む、既存の画像認識処理を実行する。画像認識処理により、画像処理部１０９は、撮像画像に写った欠陥を認識し、欠陥の位置および範囲を表す情報を取得する。画像処理部１０９は、取得した情報を座標補正マップ作成部１１０に出力する。

実施形態によっては、画像処理部１０９がさらに、撮像画像に基づいて欠陥の分類を行ったり、修正の要否を判断したりして、修正に必要な各種の情報を取得してもよい。
また、座標補正マップ作成部１１０には、制御部１０８から欠陥情報が入力される。そこで、座標補正マップ作成部１１０は、画像処理部１０９が撮像画像から取得した欠陥の位置を表す情報と、制御部１０８から入力された欠陥情報とに基づいて、座標補正マップを作成あるいは更新する。座標補正マップ作成部１１０も、ＰＣ１０７のＣＰＵにより実現される。

詳細は図５〜図８とともに後述するが、座標補正マップは、欠陥情報に基づいて制御部１０８が指示する相対移動の量を補正するための補正情報を含む。すなわち、座標補正マップ作成部１１０は、補正情報を生成する補正情報生成手段として機能する。

また、座標補正マップは、基板１０上のどの領域に対しても一律な補正を行うのではなく、観察および修正の対象となる欠陥の、基板１０上の位置に応じて補正を行うためのものである。したがって、座標補正マップのデータ（以下単に「座標補正マップデータ」という。）は、予め定義された複数の領域に、個々の補正情報を関連付けたデータである。

座標補正マップ作成部１１０は座標補正マップデータを座標補正マップ記憶部１１１に出力する。座標補正マップ記憶部１１１は、座標補正マップ作成部１１０から出力された座標補正マップデータを記憶する。座標補正マップ記憶部１１１は、ＰＣ１０７が備えるＲＡＭおよびハードディスク装置の一方または双方により実現され、補正情報を記憶する補正情報記憶手段として機能する。

座標補正マップ記憶部１１１に記憶された座標補正マップデータは、基板１０上の欠陥の観察と修正の後で、基板１０上のその他の欠陥、および基板１０とは別の不図示の第２の基板の観察と修正を行うときに利用される。

すなわち、上記と同様にして、欠陥検出装置３００または３０１が、第２の基板の欠陥を検出する処理を行い、第２の基板の欠陥情報を欠陥修正装置１００に送信する。また、第２の基板が欠陥修正装置１００に搬送され、ステージ部１０１に搭載される。

すると、上記と同様にして、欠陥情報により第２の基板上の欠陥の位置として指定された座標に基づく相対移動を制御部１０８が制御する。このとき制御部１０８は、座標補正マップ記憶部１１１に記憶された座標補正マップデータを参照し、ステージ部１０１および光学ユニット１０５のモータもしくはアクチュエータに指示する移動量を補正する。なお、第１実施形態における移動量の補正は、後述するように、間接的に行われる。

相対移動の後の処理は、第２の基板に関しても基板１０に関するのと同様である。したがって、座標補正マップは、１枚の基板の観察と修正を行うたびに更新される。
欠陥修正装置１００ならびに欠陥検出装置３００および３１０などの歪みやずれや機差等は時とともに変化する。例えば、室温の変化にともなって、各種装置は膨張または収縮し、また、構成部品間の取り付けが次第に緩んでくることもある。経時変化が生じた場合、上記の従来の技術によれば、予め設定した補正式あるいは誤差情報を設定しなおさなくてはならない。しかし、第１実施形態によれば、座標補正マップは、基板上の１つの欠陥の観察を行うたびに随時更新されるので、経時変化にも追従して柔軟に対応することができる。

以上、図１を参照して第１実施形態の概略を説明したので、続いて詳細を説明する。
図２は、第１実施形態における座標系について説明する模式図である。
図２には、欠陥検出装置３００と欠陥修正装置１００の模式的な斜視図が示されている。図２において欠陥検出装置３１０の図示は省略したが、欠陥検出装置３００と同様の構成であってもよい。

図２の下部には、欠陥修正装置１００のうち、基板１０を搭載するステージ部１０１と、支柱１０２ｂおよび１０２ｃならびに梁１０２ａを備えたガントリー１０２と、梁１０２ａに沿って移動可能な光学ユニット１０５と、光学ユニット１０５に固定された撮像部１０６とを示した。

以下、説明の簡略化のため次のように仮定するが、このような仮定のもとでも説明の一般性は失われない。
・基板座標系ΣＢで表した座標（ｘ，ｙ）を、上付き文字「Ｂ」を用いて^Ｂ（ｘ，ｙ）と表記する。同様に、装置座標系ΣＲで表した座標（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）を、^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）と表記する。

・基板１０の観察対象面は長方形である。
・基板１０を基準とする基板座標系ΣＢのｘ軸とｙ軸は、基板１０の観察対象面の長辺と短辺にそれぞれ平行である。

・誤差となる歪みやずれ等を除けば、Ｘ_Ｒ軸はｘ軸に平行であり、Ｙ_Ｒ軸はｙ軸に平行である。換言すれば、基板１０を欠陥修正装置１００に搬入してステージ部１０１に載せるときの基準は、Ｘ_Ｒ軸およびＹ_Ｒ軸がそれぞれｘ軸およびｙ軸と平行になるように載せるように決められている。

・装置座標系ΣＲのＺ_Ｒ軸は、ステージ部１０１の上面と垂直である。
・ステージ部１０１は、基板１０を保持したまま、Ｘ_Ｒ方向に移動可能である。ステージ部１０１の基準位置は予め決められている。

・梁１０２ａはＹ_Ｒ軸に平行なので、光学ユニット１０５はＹ_Ｒ方向に移動可能である。梁１０２ａに沿った光学ユニット１０５の基準位置は予め決められている。
・欠陥修正装置１００が床に固定されているとき、ガントリー１０２も床に対して固定されており移動不能である。

・光学ユニット１０５および撮像部１０６の光軸はＺ_Ｒ軸に平行である。
・基板座標系ΣＢの原点は、基板１０の観察対象面の頂点のうちの１つに設定されるが、任意に設定することも可能である。装置座標系ΣＲの原点も、任意に設定することができる。

このような前提のもとで、制御部１０８は、ステージ部１０１をＸ_Ｒ方向に移動させる量を、ステージ部１０１が備えるモータまたはアクチュエータに指示し、光学ユニット１０５をＹ_Ｒ方向に移動させる量を、光学ユニット１０５が備えるモータまたはアクチュエータに指示する。その結果、基板１０に対する光学系１０４の相対的な移動が実現される。

また、上記の前提から、ｘｙ平面とＸ_ＲＹ_Ｒ平面は平行である。さらに、^Ｂ（ｘ，ｙ）と^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）との間の座標変換は、本来ならば、ステージ部１０１と光学ユニット１０５がそれぞれ基準位置にあるときの基板座標系ΣＢの原点^Ｂ（０，０）を装置座標系ΣＲで表したオフセット座標^Ｒ（ｆ_１，ｆ_２）の加算または減算のみで実現されるはずである。すなわち、理想的には、式（１）および（２）の関係が成立するはずである。

Ｘ_Ｒ＝ｆ_１＋ｘ （１）
Ｙ_Ｒ＝ｆ_２＋ｙ （２）
ところが、上述のとおり実際には歪みやずれの影響で式（１）および（２）の関係は成立しない。

また、図２の上部には、欠陥修正装置１００と同様の模式的な形式で、欠陥検出装置３００の一部の構成要素のみを抜粋して図示した。
すなわち、図２には、欠陥検出装置３００のうち、基板１０を保持するステージ部３０１と、支柱３０２ｂおよび３０２ｃならびに梁３０２ａを備えたガントリー３０２と、梁３０２ａに沿って取り付けられた複数のラインセンサ３０３ａ〜３０３ｅのみを示した。ラインセンサ３０３ａ〜３０３ｅは、例えばＣＣＤ画像センサやＣＭＯＳ画像センサであり、欠陥の検出器として機能する。また、ラインセンサ３０３ａ〜３０３ｅは、拡大観察のための光学系を備えないか、または、欠陥修正装置１００の光学系１０４よりも低い拡大倍率の光学系を備える。

欠陥修正装置１００に関するのと同様に、欠陥検出装置３００に関しても次のように仮定して以下の説明を行う。
・欠陥検出装置３００を基準とする装置座標系ΣＰで表した座標（Ｘ_Ｐ，Ｙ_Ｐ）を、上付き文字「Ｐ」を用いて^Ｐ（Ｘ_Ｐ，Ｙ_Ｐ）と表記する。

・誤差となる歪みやずれ等を除けば、Ｘ_Ｐ軸はｘ軸に平行であり、Ｙ_Ｐ軸はｙ軸に平行である。この意味は、欠陥修正装置１００に関して説明したのと同様である。
・装置座標系ΣＰのＺ_Ｐ軸は、ステージ部３０１の上面と垂直である。

・ステージ部３０１は、基板１０を保持したまま、Ｘ_Ｐ方向に移動可能である。ステージ部３０１基準位置は予め決められている。
・欠陥検出装置３００が床に固定されているとき、ガントリー３０２も床に対して固定されており移動不能である。

・各ラインセンサ３０３ａ〜３０３ｅは、光軸がＺ_Ｐ軸に平行であり、梁３０２ａへの取り付け位置のＹ_Ｐ座標が既知である。
・装置座標系ΣＰの原点も任意に設定することができる。

欠陥検出装置３００は、ステージ部３０１が備えるモータまたはアクチュエータを制御してステージ部３０１をＸ_Ｐ方向に等速で動かしながら、ラインセンサ３０３ａ〜３０３ｅによって撮像を繰り返し、撮像した画像を合成することによって基板１０全体を撮像した画像（以下「合成基板画像」という。）を取得する。装置座標系ΣＰと基板座標系ΣＢの間の座標変換に関しても、上記と同様に、理想的には式（３）および（４）の関係が成立するはずだが、実際には歪みやずれの影響で成立しない。

Ｘ_Ｐ＝ｆ_３＋ｘ （３）
Ｙ_Ｐ＝ｆ_４＋ｙ （４）
欠陥検出装置３００は合成基板画像から欠陥を検出する。また、欠陥検出装置３００は、合成基板画像における１画素の幅に相当する基板１０上の長さに基づいて、欠陥が検出された合成基板画像上の座標を装置座標系ΣＰに変換する。すなわち、欠陥検出装置３００は、画素数で表される合成基板画像上の座標を、実空間における長さで表される装置座標系ΣＲにおける座標に変換する。

そして、上記の式（３）および（４）に基づいて、欠陥検出装置３００は、装置座標系ΣＰによる欠陥の座標を基板座標系ΣＢへと変換する。欠陥検出装置３００は、装置座標系ΣＰから基板座標系ΣＢへの変換において何らかの補正をさらに行ってもよい。

その後、基板１０が欠陥検出装置３００から搬出されて欠陥修正装置１００に搬入されると、制御部１０８は、基板１０と光学系１０４との相対移動を制御する。相対移動を実現するためには、欠陥検出装置３００が計算した欠陥の座標^Ｂ（ｘ，ｙ）に直接的または間接的に基づいて、制御部１０８が基板座標系ΣＢから装置座標系ΣＲへの座標系変換を行う必要がある。

そこで、制御部１０８は、修正対象の欠陥に対応する式（１）の座標Ｘ_Ｒから、ステージ部１０１の現状での位置の基準位置に対するオフセットを引くことで、Ｘ_Ｒ方向の移動量を算出する。同様に、制御部１０８は、修正対象の欠陥に対応する式（２）の座標Ｙ_Ｒから、光学ユニット１０５の現状での位置の基準位置に対するオフセットを引くことで、Ｙ_Ｒ方向の移動量を算出する。

ところが、欠陥修正装置１００と欠陥検出装置３００は別個の装置であり、それぞれに特有の歪みやずれを有している。たとえ欠陥検出装置３００が装置座標系ΣＰから基板座標系ΣＢへの変換において何らかの補正を行うとしても、その補正により歪みやずれの影響が完全に除去されているとは限らない。

よって、もし制御部１０８が上記のように算出した移動量の値そのものが実際の相対移動の量を指定する移動量として使われると、欠陥は、撮像部１０６が撮像する撮像画像の中心には位置しないおそれがある。場合によっては、欠陥が光学系１０４の観察範囲を外れてしまい、撮像画像に含まれないこともありうる。

そこで、欠陥検出装置３００に特有の歪みやずれの影響を受けた欠陥情報を受け取ったときにも、欠陥情報に基づいて相対移動と撮像を行って得られる撮像画像において、なるべく中心に近い位置に欠陥が位置するようにするために、欠陥修正装置１００は座標補正マップを利用する。

以下、図１に関して説明した欠陥修正装置１００の動作について、より詳細に説明する。なお、第１実施形態は、知識なしの状態から順次学習を繰り返す実施形態である。
つまり、第１実施形態では、欠陥修正装置１００の運用開始時における初期状態の座標補正マップは何も補正情報を含まず、欠陥修正装置１００が基板の修正を繰り返すのにつれて座標補正マップが順次更新される。よって、第１実施形態には、事前に初期状態の座標補正マップを作成する必要がないという利点と、欠陥修正装置１００などに経時変化が生じても座標補正マップの更新によって追従可能であるという利点がある。

図３は、第１実施形態における欠陥修正装置の動作を示すフローチャートである。図３は、１枚の基板１０に関する処理を示した図である。また、基板１０は既に欠陥修正装置１００に搬入され、Ｘ_Ｒ軸およびＹ_Ｒ軸がそれぞれｘ軸およびｙ軸と平行になるようにステージ部１０１に載せられているものとする。

ステップＳ１０１において、通信部１１２がネットワーク２００を介して欠陥検出装置３００から欠陥情報を受信し、制御部１０８に欠陥情報を出力する。
図４は、欠陥情報の例を示す図である。１つの欠陥に対応する欠陥情報は、図４の例では、欠陥を識別する識別子であるインデックスと、欠陥の位置を示す欠陥座標と、欠陥の大きさと、欠陥の分類と、修正の要否を示すフラグとの組である。欠陥座標以外の項目は、実施形態によっては省略可能である。図４は、Ｎ個の欠陥に関する欠陥情報の例である。

欠陥座標は、基板座標系ΣＢによるｘ座標とｙ座標の組で表され、図４の例では単位はミリメートル（ｍｍ）である。欠陥座標が表す１点は、欠陥検出装置３００または３１０が欠陥を代表する点として検出した点であり、例えば欠陥の重心である。

欠陥の大きさは、図４の例では欠陥の面積である。欠陥検出装置３００または３１０が、基板を撮像した撮像画像を処理することで欠陥の範囲を認識し、認識した範囲の面積を算出することにより、欠陥の面積は取得される。

面積のかわりに、各辺がｘ軸またはｙ軸に平行な長方形のうちで欠陥の範囲を包摂する最小の長方形の、左上角の頂点と右下角の頂点ぞれぞれのｘ座標とｙ座標の組を用いて、欠陥の大きさを表すことも可能である。

欠陥の分類は、欠陥検出装置３００または３１０が撮像画像を処理することで判断した分類である。欠陥検出装置３００または３１０は、検出した欠陥を、例えば、粉塵や余計なフォトレジストなどの異物の付着、接続すべき箇所が接続されていないオープン欠陥、接続すべきでない箇所同士が接続されているショート欠陥、およびフォトリソグラフィ工程における露光不良などに分類する。

修正の要否を示すフラグは、検出された欠陥に対して欠陥修正装置１００による修正を行う必要があるか否かを示すフラグである。
ここで図３の説明に戻ると、ステップＳ１０１に続いてステップＳ１０２において、制御部１０８は、通信部１１２から受け取った欠陥情報から、未処理の欠陥を１つ選択する。

次に、ステップＳ１０３において、制御部１０８は、ステップＳ１０３で選択した欠陥が、座標補正マップのために予め定義された複数の領域のうちのいずれに含まれるのかを認識する。上記のとおり、座標補正マップデータは、予め定義された複数の領域に、個々の補正情報を関連付けたデータである。

図５は、座標補正マップにおける領域の定義を説明する図である。基板座標系ΣＢのｘ軸とｙ軸が示されているとおり、第１実施形態では、基板１０に対して複数の領域が定義される。

図５の例では、基板１０の左上角の頂点が基板座標系ΣＢの原点として定義されており、基板１０のｘ方向の長さはｎＬであり、ｙ方向の長さはｍＬである。ここでｎとｍは２以上の整数である。

図５において、基板１０の上面すなわち回路パターンが形成された面の全域にわたって座標補正マップのための領域が定義されている。各領域は１辺の長さがＬの正方形であり、基板１０の上面全体は、２次元の格子状に配列されたｎｍ個の領域に分割されている。つまり、基板１０上の全領域は予め設定された間隔Ｌで升目状に区切られており、座標補正マップは各升に対して補正情報を関連付けている。

例えば、ｎＬ＝１８００ｍｍでありｍＬ＝１５００ｍｍである。Ｌは、基板の大きさや特性に合わせて適宜定めることができるが、例えばＬ＝５０ｍｍでもよく、その場合、ｎとｍは式（５）および（６）のとおりである。

ｎ＝１８００／５０＝３６ （５）
ｍ＝１５００／５０＝３０ （６）
以下、各領域を「Ｍ（ｉ，ｊ）」なる符号で参照する。ここで、ｉとｊはそれぞれ式（７）と（８）を満たす整数であり、領域Ｍ（ｉ，ｊ）は、式（９）と（１０）をともに満たす範囲である。

０≦ｉ≦ｎ−１ （７）
０≦ｊ≦ｍ−１ （８）
ｉＬ≦ｘ＜（ｉ＋１）Ｌ （９）
ｊＬ≦ｙ＜（ｊ＋１）Ｌ （１０）
つまり、ｉとｊは領域を特定するためのｘ方向とｙ方向それぞれのインデックスである。

ここで図３の説明に戻ると、ステップＳ１０３で制御部１０８が行う処理は次のとおりである。
ステップＳ１０２で選択した欠陥の欠陥座標を^Ｂ（ｘ，ｙ）とし、ｉｎｔ［Ａ］によって数Ａの小数点以下を切り捨てた整数を表すものとする。すると、制御部１０８はステップＳ１０３において、欠陥座標^Ｂ（ｘ，ｙ）が、図５のように定義されたｎｍ個の領域のいずれに属するかを判断する。

すなわち、制御部１０８は、式（１１）と（１２）にしたがってインデックスｉとｊを計算し、ステップＳ１０２で選択した欠陥が領域Ｍ（ｉ，ｊ）に内包されることを認識する。

ｉ＝ｉｎｔ［ｘ／Ｌ］ （１１）
ｊ＝ｉｎｔ［ｙ／Ｌ］ （１２）
続いてステップＳ１０４で、制御部１０８は、ステップＳ１０３で認識した領域Ｍ（ｉ，ｊ）の座標補正マップデータを座標補正マップ記憶部１１１から読み出して取得する。座標補正マップデータは、例えば図６に示すように、複数の領域にそれぞれ補正情報を関連付けた形式のデータである。

図６は、座標補正マップの例を示す図である。図６では座標補正マップが４列の表形式で表現されているが、具体的なデータ形式は実施形態に応じて任意である。
図６の１列目と２列目は領域を特定する上記のインデックスｉとｊであり、３列目と４列目は補正情報であり、具体的にはｘ座標の補正量ｍｘとｙ座標の補正量ｍｙである。図６では一部が省略されているが、図５のように定義されたｎｍ個のすべての領域に対して、それぞれ補正情報が関連付けられている。

ところで、上述したとおり、第１実施形態は知識なしの状態から座標補正マップの学習を逐次的に行う実施形態であり、「知識なし」とは、領域に関連付けられた補正情報が存在しないことを意味する。ここで、領域に関連付けられた補正情報が存在するか否かを示すフラグを図５の５列目に追加することもできるが、フラグを用いなくても事実上補正情報の存否を表すことは可能である。

すなわち、第１実施形態では、「補正情報が存在する場合、その補正量がまったくのゼロであることはめったにない」という経験則を利用して、次のように制御部１０８が判断する。制御部１０８は、ある領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正量ｍｘとｍｙの値がともにゼロである場合は、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正情報は存在しないと見なす。また、制御部１０８は、補正量ｍｘとｍｙの値の少なくとも一方がゼロ以外の値であれば、補正量ｍｘとｍｙにより表される学習済みの補正情報が領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられて記憶されていると見なす。

この場合、座標補正マップを知識なしの初期状態に初期化するために座標補正マップ作成部１１０が行うことは、ｎｍ個の領域のすべてに対して、補正量ｍｘとｍｙの値をゼロに設定した座標補正マップを生成して座標補正マップ記憶部１１１に格納することである。

ここで図３の説明に戻ると、ステップＳ１０４で制御部１０８は、座標補正マップデータのうち、領域Ｍ（ｉ，ｊ）を示すインデックスｉとｊに関連付けられたｘ座標の補正量ｍｘとｙ座標の補正量ｍｙの値を座標補正マップ記憶部１１１から読み出して取得する。

続いてステップＳ１０５で制御部１０８は、ステップＳ１０４で取得した補正量ｍｘとｍｙにより、ステップＳ１０２で選択した欠陥の欠陥座標^Ｂ（ｘ，ｙ）を式（１３）および（１４）により補正し、座標補正マップデータによる補正後の座標^Ｂ（ｘ’，ｙ’）を算出する。

ｘ’＝ｘ＋ｍｘ （１３）
ｙ’＝ｙ＋ｍｙ （１４）
なお、第１実施形態では上記のとおり、もし領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正情報が存在しなければ補正量ｍｘとｍｙの値はともにゼロである。よって、この場合、ステップＳ１０５では実質的には補正が行われない。

あるいは、他の実施形態においては、もし領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正情報が存在しなければ、制御部１０８が次のようにして補正量を計算してもよい。すなわち、制御部１０８は、座標補正マップ記憶部１１１から座標補正マップデータを読み出し、領域Ｍ（ｉ，ｊ）を囲んで隣接する８つの領域にそれぞれ関連付けられた補正情報が存在するか否かを判断する。隣接する１つ以上の領域に関連付けられた補正情報が存在する場合、制御部１０８は、それらの補正情報の平均を算出して、領域Ｍ（ｉ，ｊ）における補正情報のかわりに利用してもよい。

ステップＳ１０５に続いてステップＳ１０６で、制御部１０８は、ステップＳ１０５で算出した座標^Ｂ（ｘ’，ｙ’）を装置座標系ΣＲに変換し、ステップＳ１０２で選択した欠陥を観察および修正するための相対移動のための制御を行う。具体的には次のとおりである。

制御部１０８は、欠陥修正装置１００にずれや歪みがない場合の理想的な関係を示す式（１）および（２）を用いて、相対移動の終点を表す座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）を算出する。ただし、ステップＳ１０６での座標系変換の対象は、座標^Ｂ（ｘ’，ｙ’）であるから、実際にはステップＳ１０６では下記の式（１５）および（１６）の計算が行われる。

Ｘ_Ｒ＝ｆ_１＋ｘ’ （１５）
Ｙ_Ｒ＝ｆ_２＋ｙ’ （１６）
また、式（１５）および（１６）により計算した座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）と、制御部１０８は、ステージ部１０１および光学ユニット１０５の現状での位置の基準位置に対するオフセットとの差を、現状の位置からの相対移動の量として算出する。

そして、ステップＳ１０６では、制御部１０８がさらに、算出したＸ_Ｒ方向の相対移動の量をステージ部１０１のモータまたはアクチュエータに指示する。それにより、基板１０を保持するステージ部１０１が、光学系１０４に対してＸ_Ｒ方向に相対移動する。

同様に、ステップＳ１０６で制御部１０８は、算出したＹ_Ｒ方向の相対移動の量を光学ユニット１０５のモータまたはアクチュエータに指示する。それにより、ガントリー１０２の梁１０２ａに沿って、光学系１０４を含む光学ユニット１０５が基板１０に対してＹ_Ｒ方向に相対移動する。

結果として、ステップＳ１０６では、基板１０と光学系１０４との間の相対的な移動が実現される。なお、他の実施形態では、上記とは異なる方法で基板１０と光学系１０４との間の相対的な移動を実現することも可能である。例えば、床に対して移動不能のステージ部１０１に対して、ガントリー１０２がＸ_Ｒ方向に相対移動するよう、欠陥修正装置が構成されていてもよい。

続いて、ステップＳ１０７で、撮像部１０６が光学系１０４を介して基板１０を撮像し、撮像画像を画像処理部１０９に出力する。
図７は、撮像画像の例を示す図である。図７には、説明の便宜上、撮像部１０６から画像処理部１０９が取り込んだ撮像画像４０１の中心を示すための十字の線が示されている。ステップＳ１０５で座標の補正が行われているため、多くの場合では、図７に示すように、ステップＳ１０２で選択した欠陥４０２は、光学系１０４を介した撮像部１０６の視野内に収まり、撮像画像４０１に含まれる。

したがって、画像処理部１０９は、特徴点抽出、エッジ抽出、または参照画像との比較などの方法を用いて画像認識処理を行うことにより、撮像画像４０１内で欠陥４０２を検出し、欠陥４０２の位置および範囲を認識する。また、欠陥４０２の範囲を認識するため、画像処理部１０９は、ステップＳ１０２で選択した欠陥に関する図４の欠陥情報における「大きさ」という項目の値を利用してもよい。

なお、座標補正マップが初期状態であるために図３のステップＳ１０５で実質的な補正が行われない場合などには、欠陥４０２が撮像画像４０１に含まれないこともある。この場合、ステップＳ１０７では、欠陥４０２を含む撮像画像４０１を取得するため、再度基板１０の撮像が行われる。

すなわち、図１の光学ユニット１０５は、光学系１０４よりも低い拡大倍率の不図示の第２の光学系を有している。画像処理部１０９は、光学系１０４を介した１枚目の撮像画像において欠陥を検出することができなかった場合は、再度撮像すべきことを制御部１０８に通知する。通知を受けた制御部１０８は、第２の光学部を介して撮像するよう光学ユニット１０５と撮像部１０６を制御し、画像処理部１０９は撮像部１０６から第２の撮像画像を取り込む。

この第２の撮像画像は、１回目に取り込んだ撮像画像よりも低倍率であるぶん視野が広いので、ステップＳ１０２で選択した欠陥を含む可能性が高い。画像処理部１０９は、画像認識処理によって第２の撮像画像内での欠陥の位置を認識し、認識した位置を制御部１０８に通知する。

なお、画像処理部１０９が第２の撮像画像内で欠陥を認識することができなかった場合には、制御部１０８が試行錯誤的に基板１０と光学系１０４との相対位置を少しずつ変化させながら、撮像部１０６が第２の光学系を介して撮像することを繰り返す。繰り返しの結果、ステップＳ１０２で選択した欠陥を含む撮像画像が得られる。以下ではこのような試行錯誤の有無によらず、単に、欠陥を含む第２の撮像画像が得られたものとして説明する。

画像処理部１０９が第２の撮像画像内で認識した欠陥の位置を制御部１０８に通知すると、制御部１０８は、通知された位置に基づいて、基板１０に対する光学系１０４の相対位置を微調整するための相対移動の量を計算する。そして、制御部１０８は、ステージ部１０１と光学ユニット１０５に相対移動を指示する。相対移動の後、光学系１０４を介して撮像部１０６が撮像を行い、第３の撮像画像を画像処理部１０９に出力する。この例の場合、第３の撮像画像が図７の撮像画像４０１であり、欠陥４０２を含んでいる。

このようにして、図３のステップＳ１０７では、いずれにしろ、光学系１０４を介して撮像され、欠陥４０２を含むような撮像画像４０１が画像処理部１０９に取得される。したがって、画像処理部１０９は、取得した撮像画像４０１に対して画像認識処理を行い、欠陥４０２の位置および範囲を認識する。

なお、図７に示すように、撮像画像４０１における位置は、画素の数を単位とした、撮像画像４０１を基準とする画像座標系ΣＩにより表される。例えば、撮像画像４０１の左上角の頂点が画像座標系ΣＩの原点であり、画像座標系ΣＩの座標軸であるＸ_Ｉ軸とＹ_Ｉ軸は、理想的には、それぞれ基板座標系ΣＢのｘ軸とｙ軸に平行である。

そこで、画像処理部１０９は、ステップＳ１０７においてさらに、撮像画像４０１内で認識した欠陥４０２の画像座標系ΣＩにおける座標^Ｉ（Ｘ_Ｉ，Ｙ_Ｉ）を、基板座標系ΣＢの座標^Ｂ（ｘ’’，ｙ’’）に変換する。画像座標系ΣＩと基板座標系ΣＢとの間の座標系変換は、光学系１０４および撮像部１０６の仕様に応じて行われ、さらに基板１０や欠陥修正装置１００が有する歪みやずれなどが考慮されてもよい。そのような座標変換の簡単な例は図８とともに後述する。

ただし、例えば下記のような原因により、欠陥４０２は撮像画像４０１の中心に位置するとは限らない。すなわち、座標^Ｂ（ｘ’’，ｙ’’）と座標^Ｂ（ｘ’，ｙ’）は等しいとは限らない。

・座標補正マップの精度が不十分である。
・欠陥４０２の位置^Ｂ（ｘ，ｙ）を含む領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正情報がまだ学習されていない。

・欠陥４０２の位置^Ｂ（ｘ，ｙ）を含む領域Ｍ（ｉ，ｊ）について、補正情報の学習後に、欠陥修正装置または欠陥検出装置３００において経時変化が生じた。
よって、図３のステップＳ１０８で、座標補正マップ作成部１１０は、視野中心すなわち撮像画像４０１の中心からの欠陥４０２のずれを算出する。具体的には次のとおりである。

第１実施形態では、各欠陥の位置は各欠陥の重心により表される。よって、図７では、欠陥４０２の重心と撮像画像４０１の中心との差を、ベクトル４０３の矢印によって示してある。ベクトル４０３は、座標補正マップにおいて、欠陥４０２を含む領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正情報が含む誤差に対応する。

撮像画像４０１における欠陥４０２の重心の位置は、画像処理部１０９によって基板座標系ΣＢによる座標^Ｂ（ｘ’’，ｙ’’）に変換済みである。ここで、撮像画像４０１の中心の基板座標系ΣＢにおける座標は、ステップＳ１０５で式（１３）および（１４）により計算された^Ｂ（ｘ’，ｙ’）である。よって、図７のベクトル４０３は、基板座標系ΣＢを用いて式（１７）のように表される。

^Ｂ（ｄｘ，ｄｙ）＝（ｘ’’−ｘ’，ｙ’’−ｙ’） （１７）
よって、図３のステップＳ１０８において、座標補正マップ作成部１１０は、式（１７）によって成分が表されるベクトル４０３を計算し、制御部１０８に出力する。なお、座標^Ｂ（ｘ’’，ｙ’’）は画像処理部１０９から、座標^Ｂ（ｘ’，ｙ’）は画像処理部１０９から、座標補正マップ作成部１１０へと入力される。

続いて、ステップＳ１０９とステップＳ１１０で、必要に応じて欠陥の修正が行われる。つまり、制御部１０８は、ステップＳ１０２で選択した欠陥の欠陥情報において、図４の「修正要否」フラグの値を読み取る。そして、制御部１０８は、読み取った値が「要」ならばステップＳ１１０へ進み、「不要」ならばステップＳ１１１に進むよう、制御を行う。あるいは、制御部１０８が欠陥情報の「修正要否」フラグを参照するかわりに、画像処理部１０９が、撮像画像４０１に対する画像処理を行い、欠陥４０２に修正が必要か否かを判断し、判断の結果を制御部１０８に通知してもよい。

ステップＳ１１０では、制御部１０８が欠陥修正部１０３に欠陥４０２の修正を指示し、欠陥修正部１０３が、例えばレーザ照射によって欠陥４０２を修正する。例えば、レーザの照射範囲を絞るため、ステップＳ１０７で画像処理部１０９が認識した欠陥４０２の位置と範囲が制御部１０８を介して欠陥修正部１０３に指示されてもよい。

ステップＳ１１１は、ステップＳ１０９で修正が不要な欠陥であると判断された後、あるいはステップＳ１１０で修正が行われた後に実行される。他の実施形態では、ステップＳ１０９およびステップＳ１１０とステップＳ１１１とが並行して実行されてもよい。

ステップＳ１１１において、座標補正マップ作成部１１０は、ステップＳ１０８で式（１７）により算出されたずれに基づいて、図６の座標補正マップデータを更新する。詳しくは後述するとおり、更新の仕方は実施形態に応じて様々であるが、第１実施形態では次のように更新が行われる。

領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正情報が存在しない場合、座標補正マップ作成部１１０は、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられる補正量ｍｘおよびｍｙとして、それぞれｄｘおよびｄｙの値を座標補正マップ記憶部１１１に記憶する。逆に、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた既存の補正情報がある場合は、座標補正マップ作成部１１０は、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられる補正量ｍｘおよびｍｙを式（１８）および（１９）にしたがって更新する。なお、前述のとおり、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正量ｍｘとｍｙがともにゼロの場合にのみ、補正情報が存在しないと見なされる。

ｍｘ＝ｄｘ／２＋ｍｘ （１８）
ｍｙ＝ｄｙ／２＋ｍｙ （１９）
式（１８）および（１９）において、右辺のｍｘおよびｍｙは、ステップＳ１０４で取得された現在の座標補正マップデータであり、左辺のｍｘおよびｍｙが更新後の座標補正マップデータである。すなわち、座標補正マップ作成部１１０は、ステップＳ１０３で認識された領域の補正情報を式（１８）および（１９）により算出し、座標補正マップ記憶部１１１は、算出された補正情報を格納しなおす。

こうして座標補正マップデータの更新が終了すると、処理はステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、制御部１０８は、未処理の欠陥情報がまだステップＳ１０１で受信した図４の欠陥情報に残っているか否かを判定する。未処理の欠陥情報が残っていれば、処理はステップＳ１０２に戻り、図４のＮ個の欠陥のすべてについて処理済であれば、図３の処理は終了する。

以上、第１実施形態について詳細に説明したが、データフローの観点から概括すれば下記のごとくである。
図８は、第１実施形態のデータフロー図である。

欠陥検出装置３００から、観察対象である欠陥の位置を指定する第１の位置情報として、通信部１１２が受信した座標^Ｂ（ｘ，ｙ）に対して、図８のプロセスＰ１１のとおり座標補正マップデータによる変換ｍ_１が行われる。プロセスＰ１１は図３のステップＳ１０３〜ステップＳ１０５に相当する。

また、図８では、補正量ｍｘとｍｙが領域Ｍ（ｉ，ｊ）に依存した値であることを明示するために、「ｍｘ（ｉ，ｊ）」および「ｍｙ（ｉ，ｊ）」のように表記している。なお、インデックスｉとｊはそれぞれｘとｙに依存するので、補正量ｍｘ（ｉ，ｊ）とｍｙ（ｉ，ｊ）を含む補正情報は、第１の位置情報に応じて相対移動の量を補正するための情報である。

そして、プロセスＰ１１によって変換された座標^Ｂ（ｘ’，ｙ’）に対して、図３のステップＳ１０６に相当するプロセスＰ１２において、相対移動のための変換ｆが行われる。すなわち、プロセスＰ１２では基板座標系ΣＢから装置座標系ΣＲへの座標系変換が行われる。

ここで、補正量ｍｘ（ｉ，ｊ）とｍｙ（ｉ，ｊ）により表される補正情報は、基板座標系ΣＢにおいて第１の位置情報としての座標^Ｂ（ｘ，ｙ）を補正する量を表す。また、プロセスＰ１１とプロセスＰ１２から理解されるように、補正情報は、間接的に、装置座標系ΣＲにおける相対移動の量を補正する量を表してもいる。

そして、プロセスＰ１２によって変換された座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）に対して、プロセスＰ１３において撮像が行われ、画像座標系ΣＩで表された欠陥の座標^Ｉ（Ｘ_Ｉ，Ｙ_Ｉ）が撮像画像に基づいて取得される。さらに、この座標^Ｉ（Ｘ_Ｉ，Ｙ_Ｉ）に対して、プロセスＰ１４において画像座標系ΣＩから基板座標系ΣＢへの座標系変換ｇが行われる。プロセスＰ１３とプロセスＰ１４は、図３のステップＳ１０７に含まれる。

ここで、上付き文字の「Ｔ」は転置を表すものとすると、プロセスＰ１４における変換ｇは、例えば３×３行列Ｇを用いて式（２０）により表される。なお、行列Ｇの３行目を行ベクトルで表すと（０，０，１）である。

（ｘ’’，ｙ’’，１）^Ｔ＝Ｇ（Ｘ_Ｉ，Ｙ_Ｉ，１）^Ｔ （２０）
行列Ｇにより、光学系１０４と撮像部１０６の仕様によって定まる拡大・縮小率および平行移動が表現されるとともに、欠陥修正装置１００の歪みによる回転および剪断ひずみも表現される。もちろん、他の実施形態においては、変換ｇが３×３行列Ｇ以外により表される変換であってもよい。プロセスＰ１４によって変換された座標^Ｂ（ｘ’’，ｙ’’）は、観察対象である欠陥の位置を基板座標系ΣＢにより表す、撮像画像に基づいて取得された、第２の位置情報としての座標である。

プロセスＰ１５は、図３のステップＳ１０８に相当し、プロセスＰ１４で変換された第２の位置情報としての座標^Ｂ（ｘ’’，ｙ’’）とプロセスＰ１１で変換された座標^Ｂ（ｘ’，ｙ’）との差分^Ｂ（ｄｘ，ｄｙ）が算出される。

そして、図３のステップＳ１１１に相当するプロセスＰ１６では、座標補正マップデータの更新が行われる。具体的には、第１の位置情報としての座標^Ｂ（ｘ，ｙ）に基づく相対移動の量を、座標^Ｂ（ｘ，ｙ）に応じて補正するための補正情報、すなわち補正量ｍｘ（ｉ，ｊ）とｍｙ（ｉ，ｊ）の更新が行われる。更新後の値は、座標補正マップ記憶部１１１から読み出された現在の補正情報と、プロセスＰ１５で計算された差分^Ｂ（ｄｘ，ｄｙ）とに基づく。つまり、間接的には、更新後の補正情報は、第２の位置情報としての座標^Ｂ（ｘ’’，ｙ’’）に基づいている。

プロセスＰ１６で更新された補正情報は、続いて処理される基板１０上の他の欠陥および他の基板上の欠陥に関して、プロセスＰ１１で読み出され、利用される。つまり、図８に示したプロセスＰ１１〜プロセスＰ１６を繰り返すことで、欠陥修正装置１００は座標補正マップデータを逐次的に学習し、更新する。

以上説明したとおり、第１実施形態によれば、欠陥検出装置３００または３１０と欠陥修正装置１００との間の機差の影響による座標のずれは、座標補正マップの学習が進むにつれて適切に補正されるようになる。座標補正マップによる補正は、機差の影響を打ち消し、図３のステップＳ１０６における相対移動の精度を高める。よって、ステップＳ１０７における撮像時には、図７の欠陥４０２が視野内の中心付近に位置する。つまり、座標補正マップの学習が進むにつれて、１回目の撮像の時点で、欠陥修正部１０３が修正可能な範囲に欠陥が位置するようになり、光学系を切り替えての探索などが不要となる。

続いて、その他の実施形態について、第１実施形態との違いを中心に説明する。
図９は、第２実施形態における座標補正マップの初期化のフローチャートである。第１実施形態では知識なしの状態から逐次的に学習を重ねる方法が採用されている。それに対して第２実施形態では、複数の既知のパターンがそれぞれ既知の位置に配置された標準基板を用いて、座標補正マップ作成部１１０が座標補正マップの初期データを作成する。したがって、第２実施形態によれば、欠陥修正装置１００の運用開始直後の補正の精度を高めることができる。

以下、標準基板に配置された複数の既知のパターンを「標準パターン」という。また、第１実施形態と同様に、図５のように座標補正マップのための領域が定義されているものとする。なお、説明の簡略化のため、標準基板は図５のｎｍ個のそれぞれの領域内に、少なくとも１つの標準パターンを含み、修正対象の基板１０と同一モデル（品種）の基板であるものとする。

ステップＳ２０１で、座標補正マップ作成部１１０は、標準パターンのデータを取得する。標準パターンのデータは、例えばＰＣ１０７のハードディスク装置に予め記憶されていてもよく、ネットワーク２００と通信部１１２を介して外部記憶装置３２０等より供給されてもよい。標準パターンのデータは、標準基板の基板座標系ΣＢにより表された標準パターンの既知の位置に関するデータを含む。

次にステップＳ２０２で座標補正マップ作成部１１０は、図５におけるｘ方向のインデックスである変数ｉの値を０に初期化する。
続くステップＳ２０３からステップＳ２１１は繰り返しループを形成している。

ステップＳ２０３で座標補正マップ作成部１１０は、図５におけるｙ方向のインデックスである変数ｊの値を０に初期化する。
そして、ステップＳ２０４で座標補正マップ作成部１１０は、領域Ｍ（ｉ，ｊ）含まれる標準パターンの座標^Ｂ（ｘ_０，ｙ_０）をステップＳ２０１で取得したデータから読み出す。

続いて、ステップＳ２０５において、図３のステップＳ１０６と同様のやり方で、座標^Ｂ（ｘ_０，ｙ_０）にある標準パターンを撮像するための相対移動が行われる。
さらに、ステップＳ２０６において、図３のステップＳ１０７と同様に、光学系１０４を介して、撮像部１０６が、標準基板上の座標^Ｂ（ｘ_０，ｙ_０）にある標準パターンを撮像し、撮像画像を画像処理部１０９に出力する。

そして、ステップＳ２０７において、画像処理部１０９は、画像認識処理によって、撮像画像内における標準パターンの位置および範囲を認識し、標準パターンの座標^Ｂ（ｘ_１，ｙ_１）を認識して座標補正マップ作成部１１０に出力する。ステップＳ２０６とステップＳ２０７の詳細は、図３のステップＳ１０７と類似であるので説明を省略する。

続いて、ステップＳ２０８において、座標補正マップ作成部１１０は、制御部１０８を介して通信部１１２から座標^Ｂ（ｘ_０，ｙ_０）を受け取る。そして、座標補正マップ作成部１１０は、座標^Ｂ（ｘ_０，ｙ_０）と座標^Ｂ（ｘ_１，ｙ_１）に基づいて、式（２１）のずれ^Ｂ（Ｄｘ，Ｄｙ）を算出する。

^Ｂ（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（ｘ_１−ｘ_０，ｙ_１−ｙ_０） （２１）
そして、ステップＳ２０９において座標補正マップ作成部１１０は、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に対応する座標補正マップデータとして、式（２１）のずれ^Ｂ（Ｄｘ，Ｄｙ）を座標補正マップ記憶部１１１に格納する。

続いて、ステップＳ２１０で座標補正マップ作成部１１０は、ｙ方向のインデックスｊの値が（ｍ−１）と等しいか否かを判断する。ｊ＝ｍ−１ならば処理はステップＳ２１１へ、ｊ≠ｍ−１ならば処理はステップＳ２１２へ進む。

ステップＳ２１１で座標補正マップ作成部１１０は、ｘ方向のインデックスｉの値が（ｎ−１）と等しいか否かを判断する。ｉ＝ｎ−１ならば、すべてのｉとｊの組み合わせについてステップＳ２０４からステップＳ２０９の処理が終わったので、図９の座標補正マップの初期学習も完了する。ステップＳ２１１でｉ≠ｎ−１ならば、処理はステップＳ２１３に進む。

ステップＳ２１２では、座標補正マップ作成部１１０がインデックスｊの値を１だけインクリメントし、処理はステップＳ２０４に戻る。また、ステップＳ２１３では、座標補正マップ作成部１１０がインデックスｉの値を１だけインクリメントし、処理はステップＳ２０３に戻る。

以上のようにして座標補正マップデータの初期データを作成した後は、第２実施形態においても、欠陥修正装置１００は、第１実施形態と同様に動作する。
なお、第２実施形態において、図５のｎｍ個の領域のそれぞれに対して補正情報の初期値を座標補正マップ作成部１１０が学習している。しかし、ｎｍ個の領域のうちの一部の領域についてのみ学習し、残りの領域については学習をしない実施形態も可能である。この場合、初期値の学習が行われない領域に関して欠陥修正装置１００は、初期値の学習が行われた近隣の１つの領域の補正情報をコピーしてもよく、初期値の学習が行われた近隣の複数の領域の補正情報を適当に比例配分した値を初期値として計算してもよい。

続いて、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、座標補正マップにおける補正情報が、装置座標系ΣＲで表されており、装置座標系ΣＲで表された領域と関連付けられている。そのため、第３実施形態では、データの流れおよび処理内容の一部が第１実施形態とは異なる。

以下、第３実施形態において各領域は、Ｘ_Ｒ方向とＹ_Ｒ方向のインデックスｉおよびｊにより特定されるものとする。つまり、第３実施形態における各領域は、相対移動の範囲を分割することで定義された領域である。また、座標補正マップにおいて、インデックスｉおよびｊにより特定される領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられたＸ_Ｒ座標とＹ_Ｒ座標それぞれの補正量をｍＸ_Ｒ（ｉ，ｊ）およびｍＹ_Ｒ（ｉ，ｊ）と表す。

図１０は、第３実施形態のデータフロー図である。第１実施形態に関する図８との差を中心に説明する。
欠陥検出装置３００から、観察対象である欠陥の位置を指定する第１の位置情報として、通信部１１２が受信した座標^Ｂ（ｘ，ｙ）に対して、まず、プロセスＰ２１のとおり相対移動のための変換ｆが行われ、座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）が取得される。プロセスＰ２１の変換ｆは、図８のプロセスＰ１２の変換ｆと同様である。

その後、プロセスＰ２２において座標補正マップデータによる変換ｍ_２が行われ、座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）から座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ’，Ｙ_Ｒ’）が取得される。プロセスＰ２２の変換ｍ_２は、図８のプロセスＰ１１の変換ｍ_１と類似である。

ここで、補正量ｍＸ_Ｒ（ｉ，ｊ）とｍＹ_Ｒ（ｉ，ｊ）の組により表される補正情報は、装置座標系ΣＲにおける相対移動の量を補正する量を表しており、座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）に依存して定まる領域Ｍ（ｉ，ｊ）と関連付けられている。また、プロセスＰ２１のとおり、座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ，Ｙ_Ｒ）は第１の位置情報としての座標^Ｂ（ｘ，ｙ）に依存する。よって、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、補正情報は、相対移動の量を第１の位置情報に応じて補正するための情報である。

そして、プロセスＰ２２で変換された座標^Ｒ（Ｘ_Ｒ’，Ｙ_Ｒ’）に対して、プロセスＰ２３において撮像が行われ、画像座標系ΣＩで表された欠陥の座標^Ｉ（Ｘ_Ｉ，Ｙ_Ｉ）が撮像画像に基づいて取得される。さらに、この座標^Ｉ（Ｘ_Ｉ，Ｙ_Ｉ）に対して、プロセスＰ２４において画像座標系ΣＩから装置座標系ΣＲへの座標系変換ｈが行われる。

座標系変換ｈは、例えば、図８のプロセスＰ１４の座標系変換ｇのように３×３行列Ｈを用いて式（２２）により表される。なお、行列Ｈの３行目を行ベクトルで表すと（０，０，１）である。

（Ｘ’’_Ｒ，Ｙ’’_Ｒ，１）^Ｔ＝Ｈ（Ｘ_Ｉ，Ｙ_Ｉ，１）^Ｔ （２２）
プロセスＰ２４によって変換された座標^Ｒ（Ｘ’’_Ｒ，Ｙ’’_Ｒ）は、観察対象である欠陥の位置を装置座標系ΣＲにより表す、撮像画像に基づいて取得された、第２の位置情報としての座標である。

その後、プロセスＰ２５において、マップデータによる変換ｍ_２後の座標^Ｂ（Ｘ’_Ｒ，Ｙ’_Ｒ）と第２の位置情報としての座標^Ｒ（Ｘ’’_Ｒ，Ｙ’’_Ｒ）のと差分^Ｂ（ｄＸ_Ｒ，ｄＹ_Ｒ）を、座標補正マップ作成部１１０が、式（２３）により計算する。

（ｄＸ_Ｒ，ｄＹ_Ｒ）
＝（Ｘ’’_Ｒ−Ｘ’_Ｒ，Ｙ’’_Ｒ−Ｙ’_Ｒ） （２３）
プロセスＰ２６では、プロセスＰ２５で計算された差分^Ｂ（ｄＸ_Ｒ，ｄＹ_Ｒ）と、座標補正マップ記憶部１１１から読み出された現在の補正情報とに基づいて、第１の位置情報としての座標^Ｂ（ｘ，ｙ）に基づく相対移動の量を補正するための補正情報、すなわち補正量ｍＸ_Ｒ（ｉ，ｊ）とｍＹ_Ｒ（ｉ，ｊ）が更新される。更新された補正情報は、間接的には、第２の位置情報に基づいている。

以上のとおり、装置座標系ΣＲで表された領域を用いて座標補正マップを更新することが可能である。当然、第２実施形態と同様の座標補正マップの初期化を第３実施形態に適用することも可能である。

続いて、第４実施形態について説明する。第４実施形態は、複数の座標補正マップを利用する実施形態である。以下では、第１実施形態との違いについて説明する。
図１のように複数の欠陥検出装置３００と３１０が存在する場合、当然、欠陥検出装置３００と３１０では機差があり、歪みやずれが異なる。したがって、欠陥検出装置３００によって欠陥が検出された基板１０が欠陥検出装置３００から欠陥修正装置１００へ搬入された場合と、欠陥検出装置３１０によって欠陥が検出された基板１０が欠陥検出装置３１０から欠陥修正装置１００へ搬入された場合とでは、適切な補正の仕方も異なる。

同様に、基板１０の品種や製造工程によっても、歪みやずれの現れ方が異なる場合がある。品種によって基板１０の大きさや形状は異なるので、反りやたわみなどの歪みが生じやすい位置も、歪みが生じる程度も異なる。また、ＦＰＤは複数の工程により製造されるが、各工程で基板上に積層されるパターンの材料や特性に応じて、工程ごとに歪みの傾向が異なる場合がある。例えば、工程Ａの直後は基板が上反りしている傾向があり、工程Ｂの直後は基板が下反りしている傾向があり、工程Ｃの直後は基板の反りがわずかである、といった違いがある場合がある。この場合、工程Ａ、Ｂ、Ｃの後のそれぞれの修正を行うために、同じ座標補正マップによる補正では適切な補正ができないことがある。

よって、第４実施形態では、座標補正マップ記憶部１１１が、複数の欠陥検出装置、複数の基板の品種、および複数の工程のそれぞれの組み合わせについて、欠陥検出装置の識別子、基板の品種の識別子、および工程の識別子の組と対応づけて、座標補正マップを記憶する。欠陥修正装置１００は、これらの３つの識別子の組を例えば次のようにして認識することができる。

すなわち、第４実施形態においては、欠陥情報を生成した欠陥検出装置の識別子、欠陥検出対象の基板の品種の識別子、および欠陥検出対象の工程の識別子が図４の欠陥情報に付加される。よって、制御部１０８は、通信部１１２を介して受信した欠陥情報からこれらの３つの識別子を認識することができる。したがって、座標補正マップ記憶部１１１は、これらの３つの識別子の組と対応づけて複数の座標補正マップをそれぞれ記憶し、座標補正マップ作成部１１０は、これらの３つの識別子の組に対応する座標補正マップを読み出し、更新する。

もちろん、例えば品種や工程による差を無視しても問題がない場合には、欠陥検出装置の識別子のみと座標補正マップを対応づけ、品種や工程の識別子を利用しない実施形態も可能である。

以上、第４実施形態について説明したが、同様に、第２または第３実施形態においても複数の座標補正マップを利用することが可能である。
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、さらに様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べるが、複数の観点からの変形を様々に組み合わせることも可能である。

変形の第１の観点は、座標補正マップにおいて領域が定義される範囲に関する。
図１１は、座標補正マップにおいて領域が定義される範囲について、第１実施形態とは異なる例を説明する図である。図５では、基板１０の全域にわたって座標補正マップにおける領域が定義されている。しかし、基板１０の一部において領域が定義されなくてもよい。

例えば、基板１０の周縁部が、回路パターンの形成されないマージンである場合、図１１の（ａ）のように基板１０の周縁部には領域が定義されなくてもよい。同様に、例えば１枚のガラス基板から４面のディスプレイパネルを製造する場合において、ディスプレイパネル間にもマージンが設けられることがある。この場合、図１１の（ｂ）に示すように、基板１０の周縁部だけでなく、ディスプレイパネル間のマージンの部分についても、座標補正マップの領域が定義されなくてもよい。

また、図５では、各領域の大きさはＬ×Ｌであり等しく、格子状に区切られた複数の領域が２次元状に並んでいる。しかし、各領域の形状は正方形でなくてもよく、複数の領域は１次元状に並んでいてもよい。例えば、図１１の（ｃ）のように、基板座標系ΣＢのｙ軸方向に１次元状に並んだ複数の領域が定義されてもよく、図１１の（ｄ）のように、基板座標系ΣＢにおけるｘ軸方向に１次元状に並んだ複数の領域が定義されてもよい。そして、図１１の（ｃ）と（ｄ）に例示されるように、各領域は、必ずしも正方形でなくてもよい。

さらに、図１１の（ｅ）のように、複数の領域の大きさまたは形状は、一定でなくてもよい。例えば、たわみの影響の大きい中央部を細かく区切り、たわみの影響の小さい周縁部は粗く区切って、複数の領域を定義することもできる。

このように、座標補正マップにおいて領域が定義される範囲は様々であるので、実施形態によっては、座標補正マップにおいて、図６のように２つのインデックスｉとｊで領域を特定するのではなく、例えば領域の左上角と右下角の座標で領域を特定してもよい。

変形の第２の観点は、領域の大きさを規定する値Ｌに関する。値Ｌは実施形態によって任意に定めることができるが、基板の大きさや特性を考慮することが好ましい。
例えば、非常に大きな基板に対してＬ＝１ｃｍと定義した場合、領域の数が厖大となるのでデータスパースネス問題が生じ、すべての領域について補正情報を学習するまでに非常に時間がかかってしまう。よって、知識なしの状態から一通りの学習が済むまでにかかる時間の抑制という観点や、経時変化への適切な追従を可能とするという観点からは、基板の大きさが大きいほど、各領域を大きく定義することが好ましい。

ただし、値Ｌが大きすぎると、適切な補正が実現されないことがある。なぜなら、１つの領域内のどこに位置する欠陥に対しても同じ補正情報が参照されるためである。つまり、各領域は、「領域内のどの２点についても、ずれや歪みの現れ方の差がわずかであって、差を無視しても問題がない程度である」といった大きさになるように定義されることが望ましい。そのような大きさは、基板の構造的な（メカニカルな）性質に依存するので、実験的に調べることが可能である。

これらのいくつかの観点を考慮し、実施形態に応じた適切な大きさの領域を定義することが好ましい。
変形の第３の観点は、補正情報として座標補正マップ記憶部１１１が記憶する情報である。第１実施形態では図６のように、ｘ座標とｙ座標の補正量ｍｘとｍｙの値を座標補正マップ記憶部１１１が記憶している。しかし、補正量ｍｘとｍｙを、ｘ座標およびｙ座標の関数で表現してもよい。例えば、式（２４）および（２５）のような１次式を、補正量ｍｘとｍｙを表現する関数として利用してもよく、その他の関数を利用してもよい。

ｍｘ＝ａ_１ｘ＋ａ_２ｙ＋ａ_３ （２４）
ｍｙ＝ａ_４ｘ＋ａ_５ｙ＋ａ_６ （２５）
この場合、式（２４）と（２５）を規定する係数ａ_１〜ａ_６を、各領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けて、座標補正マップとして座標補正マップ記憶部１１１が記憶する。

変形の第４の観点は、座標補正マップデータの更新の仕方である。第１実施形態では、式（１３）、（１４）、および（１７）〜（１９）が示すように、更新後の補正量ｍｘとｍｙを用いて仮に座標^Ｂ（ｘ，ｙ）を補正したとすれば、補正の結果として座標^Ｂ（ｘ’，ｙ’）と座標^Ｂ（ｘ’’，ｙ’’）の中点が得られる。すなわち、式（１８）と（１９）による更新は、補正マップ記憶部１１１に現在既に記憶されている補正情報と、図３のステップＳ１０８で算出されたずれ^Ｂ（ｄｘ，ｄｙ）を含んだ欠陥４０２の座標とを、等分反映する更新である。しかし、所定の重みｗ_１（０＜ｗ_１≦１）を用いて、式（２６）および（２７）により、補正情報としての補正量ｍｘおよびｍｙを更新してもよい。

ｍｘ＝ｗ_１ｄｘ＋ｍｘ （２６）
ｍｙ＝ｗ_１ｄｙ＋ｍｙ （２７）
また、データスパースネス問題を回避して学習効率を上げるという観点からは、図３のステップＳ１０３で領域Ｍ（ｉ，ｊ）が認識された場合、ステップＳ１１１で、次のような処理を座標補正マップ作成部１１０が行ってもよい。すなわち、ステップＳ１１１において、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正情報だけではなく、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に隣接する他の領域Ｍ（ｉ＋α，ｊ＋β）に関連付けられた補正情報も、座標補正マップ作成部１１０が更新する実施形態も可能である。なお、ここでαとβはいずれも−１、０、１のいずれかである。

例えば、更新後の補正量ｍｘ（ｉ，ｊ）から現在の補正量ｍｘ（ｉ，ｊ）を引いた差がΔｍｘであるとする。例えば、第１実施形態ではΔｍｘ＝ｄｘ／２である。座標補正マップ作成部１１０は、所定の重みｗ_２（０＜ｗ_２≦１）を用いて、隣接する他の領域Ｍ（ｉ＋α，ｊ＋β）に関連付けられた補正量ｍｘ（ｉ＋α，ｊ＋β）にｗ_２Δｍｘを加算する更新を行ってもよい。ｙ座標の補正量ｍｙ（ｉ＋α，ｊ＋β）に関しても同様である。

変形の第５の観点は、欠陥修正装置１００以外の装置への適用に関する。
上記実施形態はいずれも、相対的に低分解能の欠陥検出装置３００または３１０から、相対的に高分解能の欠陥修正装置１００へと欠陥情報が送信される場合の、欠陥修正装置１００における補正に関する実施形態である。しかし、欠陥検出装置３００または３１０よりも高分解能の光学系と撮像部とを備えて基板１０を観察する装置が、図１のＰＣ１０７と同様のＰＣを備えれば、欠陥修正装置１００以外の装置にも上記実施形態を適用することができる。

例えば、欠陥を観察対象かつ修正対象とする欠陥修正装置１００が欠陥を観察して修正する第１実施形態を、基板１０上に形成された回路パターンの線幅を観察対象かつ測定対象とする線幅測定装置が線幅を観察して測定する場合に適用することができる。この場合、線幅測定装置は、図１の欠陥修正部１０３を備えず、画像処理部１０９は線幅の測定処理も行う。また、図３においてステップＳ１０９とステップＳ１１０のかわりに、線幅の測定処理が行われる。当然、図４の欠陥情報のかわりに、測定対象の位置を示す情報が用いられる。しかし、その他の点は、ほぼ第１実施形態と同様であり、線幅測定装置においても、図５のような複数の領域に補正情報が関連付けられた図６のような座標補正マップを利用することができる。

同様に、相対的に低分解能の欠陥検出装置３００もしくは３１０が検出した欠陥を、相対的に高分解能で観察することにより、精密な検査または詳細な分類を行うための装置においても、上記の各実施形態を適用することができる。

なお、欠陥検出装置３００もしくは３１０と同等の分解能の装置に対しても、各実施形態を適用することができる。
変形の第６の観点は、欠陥の観察のたびに必ず座標補正マップを更新する必要があるのか、という点である。下記のとおり、更新を省略してもよい場合がある。

適切な閾値ｔ_１を予め設定しておけば、図３のステップＳ１０８で算出される式（１７）のずれ^Ｂ（ｄｘ，ｄｙ）の大きさが閾値ｔ_１より大きい場合は、何らかの異常が発生していると見なすことができる。したがって、第６の観点から変形された実施形態においては、座標補正マップ作成部１１０は、ずれ^Ｂ（ｄｘ，ｄｙ）の大きさが閾値ｔ_１より大きい場合に、異常の発生と見なす。座標補正マップ作成部１１０は、異常が発生したと見なした場合は、現在の観察対象の欠陥が属する領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正量ｍｘとｍｙの更新を行わず、警告を表示する。

逆に、ずれ^Ｂ（ｄｘ，ｄｙ）の大きさが予め設定された閾値ｔ_２以下の場合に、座標補正マップ作成部１１０は、「領域Ｍ（ｉ，ｊ）においては経時変化の影響がほとんどないため、領域Ｍ（ｉ，ｊ）に関連付けられた補正量ｍｘとｍｙは更新不要である」と判断し、座標補正マップの更新を省略してもよい。

以上、様々な実施形態について説明したが、いずれも、複数に分割された各領域と対応づけられた補正情報が利用されるため、基板や装置の大型化にともなって全領域にわたる一律な補正が難しい場合でも、適切な補正が実現される。その結果、例えば欠陥修正装置１００における修正時間も短縮され、製造効率が向上する。

第１実施形態による欠陥修正装置の機能ブロック構成図である。 座標系について説明する模式図である。 第１実施形態における欠陥修正装置の動作を示すフローチャートである。 欠陥情報の例を示す図である。 座標補正マップにおける領域の定義を説明する図である。 座標補正マップの例を示す図である。 撮像画像の例を示す図である。 第１実施形態のデータフロー図である。 第２実施形態における座標補正マップの初期化のフローチャートである。 第３実施形態のデータフロー図である。 座標補正マップにおける領域の定義について他の例を説明する図である。

符号の説明

１０ 基板
１００ 欠陥修正装置
１０１ ステージ部
１０２ ガントリー
１０２ａ 梁
１０２ｂ、１０２ｃ 支柱
１０３ 欠陥修正部
１０４ 光学系
１０５ 光学ユニット
１０６ 撮像部
１０７ ＰＣ
１０８ 制御部
１０９ 画像処理部
１１０ 座標補正マップ作成部
１１１ 座標補正マップ記憶部
１１２ 通信部
２００ ネットワーク
３００、３１０ 欠陥検出装置
３０１ ステージ部
３０２ ガントリー
３０２ａ 梁
３０２ｂ、３０２ｃ 支柱
３０３ ラインセンサ
４０１ 撮像画像
４０２ 欠陥
４０３ ベクトル

Claims (13)

1. 基板を拡大観察する光学手段と、
   前記基板上の観察対象の位置を指定する第１の位置情報に基づいて前記基板に対する前記光学手段の相対的な位置を移動させる相対移動手段と、
   前記相対移動手段によって前記基板に対して相対的に移動された前記光学手段を介して前記観察対象を撮像し、撮像画像を出力する撮像手段と、
   前記撮像画像を前記撮像手段から取り込み、前記観察対象の位置を表す第２の位置情報を前記撮像画像に基づいて取得する画像処理手段と、
   前記第１の位置情報に基づく前記相対移動手段による相対移動の量を、前記第１の位置情報に応じて補正するための補正情報を、前記画像処理手段により取得された前記第２の位置情報に基づいて生成する補正情報生成手段と、
   前記補正情報生成手段が生成した前記補正情報を、予め定義された複数の領域のうちで前記第１の位置情報に対応する領域に関連付けて記憶する補正情報記憶手段と、
   を備えることを特徴とする基板観察装置。
2. 前記複数の領域は、前記基板上の観察対象範囲または該観察対象範囲に相当する前記相対移動手段による相対移動の範囲を、升目状に分割することで定義されることを特徴とする請求項１に記載の基板観察装置。
3. 前記基板は、複数の既知のパターンがそれぞれ既知の位置に配置された標準基板であり、
   前記観察対象は、前記複数の既知のパターンのそれぞれであり、
   前記相対移動手段は、前記既知のパターンの前記既知の位置を示す情報を前記第１の位置情報として用いて前記基板に対する前記光学手段の相対的な位置を移動させ、
   前記補正情報生成手段は、前記複数の既知のパターンのそれぞれに対して前記補正情報を生成し、
   前記補正情報記憶手段は、前記複数の既知のパターンのそれぞれに対して生成された前記補正情報を記憶する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板観察装置。
4. 前記観察対象は、前記基板上の欠陥であり、
   前記第１の位置情報は、前記基板観察装置とは別の装置である欠陥検出装置が、前記基板から前記欠陥を検出した位置を示す情報である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板観察装置。
5. 前記第１の位置情報に対応する前記領域に関連付けて前記補正情報記憶手段が補正情報を既に記憶している場合、前記相対移動手段は、記憶されている既存の前記補正情報による補正を行ってから、前記基板に対する前記光学手段の相対的な位置を移動させることを特徴とする請求項４に記載の基板観察装置。
6. 前記第１の位置情報は、前記基板を基準とする基板座標系の座標により表されることを特徴とする請求項４に記載の基板観察装置。
7. 前記複数の領域は、前記基板上の観察対象範囲を複数に分割することで定義され、前記基板座標系により表される領域であり、
   前記補正情報は、前記基板座標系において前記第１の位置情報を補正する量を表すことによって、間接的に前記相対移動の量を補正する量を表しており、
   前記補正情報記憶手段は、前記補正情報生成手段が生成した前記補正情報を、前記第１の位置情報が指定する前記欠陥の前記位置を前記基板座標系により表した座標を含む領域に関連付けて記憶する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の基板観察装置。
8. 前記補正情報生成手段は、ともに前記基板座標系で表される前記第１の位置情報と前記第２の位置情報との差に基づいて、前記補正情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の基板観察装置。
9. 前記複数の領域は、前記相対移動手段による相対移動の範囲を複数に分割することで定義され、前記相対移動の量を示すための前記基板観察装置を基準とする装置座標系の座標により表される領域であり、
   前記補正情報は、前記第１の位置情報が指定する前記欠陥の前記位置を前記装置座標系により表した座標を補正する量を表しており、
   前記補正情報記憶手段は、前記補正情報生成手段が生成した前記補正情報を、前記第１の位置情報が指定する前記欠陥の前記位置を前記装置座標系により表した前記座標を含む領域に関連付けて記憶する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の基板観察装置。
10. 前記第２の位置情報に基づいて前記欠陥の検査、計測、分類、または修正を行う手段をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の基板観察装置。
11. 基板を拡大観察する光学手段および該光学手段を介して前記基板を撮像して撮像画像を出力する撮像手段を備えた基板観察装置が、
    前記基板上の観察対象の位置を指定する第１の位置情報に基づいて、前記基板に対する前記光学手段の相対的な位置を移動させ、
    前記基板に対して相対的に移動された前記光学手段を介して、前記撮像手段により前記観察対象を撮像して撮像画像を取得し、
    前記観察対象の位置を表す第２の位置情報を前記撮像画像に基づいて取得し、
    前記第１の位置情報に基づく相対移動の量を、前記第１の位置情報に応じて補正するための補正情報を、取得された前記第２の位置情報に基づいて生成し、
    生成した前記補正情報を、予め定義された複数の領域のうちで前記第１の位置情報に対応する領域に関連付けて記憶する、
    ことを特徴とする基板観察方法。
12. 基板を拡大観察する光学手段および該光学手段を介して前記基板を撮像して撮像画像を出力する撮像手段を備えた基板観察装置を制御する制御装置であって、
    前記基板上の観察対象の位置を指定する第１の位置情報に基づいて、前記基板に対する前記光学手段の相対的な位置を移動させるよう、前記基板観察装置を制御する相対移動制御手段と、
    前記相対移動制御手段によって前記基板に対して相対的に移動された前記光学手段を介して、前記観察対象を撮像するよう、前記撮像手段を制御する撮像制御手段と、
    前記撮像制御手段の制御にしたがって前記撮像手段が撮像し出力した撮像画像に基づいて、前記観察対象の位置を表す第２の位置情報を取得する画像処理手段と、
    前記第１の位置情報に基づく前記相対移動制御手段による相対移動の量を、前記第１の位置情報に応じて補正するための補正情報を、前記画像処理手段により取得された前記第２の位置情報に基づいて生成する補正情報生成手段と、
    前記補正情報生成手段が生成した前記補正情報を、予め定義された複数の領域のうちで前記第１の位置情報に対応する領域に関連付けて記憶する補正情報記憶手段と、
    を備えることを特徴とする制御装置。
13. 基板を拡大観察する光学手段および該光学手段を介して前記基板を撮像して撮像画像を出力する撮像手段を備えた基板観察装置と接続されたコンピュータに、
    前記基板観察装置が、前記基板上の観察対象の位置を指定する第１の位置情報に基づいて、前記基板に対する前記光学手段の相対的な位置を移動させて前記撮像手段により撮像した撮像画像を、前記基板観察装置から取得するステップと、
    前記観察対象の位置を表す第２の位置情報を前記撮像画像に基づいて取得するステップと、
    前記第１の位置情報に基づく相対移動の量を、前記第１の位置情報に応じて補正するための補正情報を、取得された前記第２の位置情報に基づいて生成するステップと、
    生成した前記補正情報を、予め定義された複数の領域のうちで前記第１の位置情報に対応する領域に関連付けて記憶するステップと、
    を実行させることを特徴とするプログラム。