JP2013123721A - Defect correcting device, defect correcting method, and defect correcting program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種基板へのパターニングプロセスの際に生じたパターニングエラー(欠陥)を修復するための欠陥修正装置、欠陥修正方法および欠陥修正プログラムに関する。 The present invention relates to a defect correction apparatus, a defect correction method, and a defect correction program for repairing a patterning error (defect) generated during a patterning process on various substrates.
従来、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、有機EL(ElectroLuminescence)ディスプレイ、などのFPD(Flat Panel Display)基板や、半導体ウエハや、プリント基板など、各種基板の製造では、その歩留りを向上するために、各パターニングプロセス後、逐次、配線の短絡や接続不良や断線やパターン不良などのパターニングエラー(欠陥)が存在するか否かが検査される。この検査の結果、欠陥が存在すれば、随時、そのエラー箇所が修正される。 Conventionally, in the manufacture of various substrates such as a liquid crystal display (LCD), a PDP (Plasma Display Panel), an organic EL (ElectroLuminescence) display, an FPD (Flat Panel Display) substrate, a semiconductor wafer, and a printed circuit board. In order to improve the yield, after each patterning process, it is sequentially inspected whether or not there is a patterning error (defect) such as a short circuit, a connection failure, a disconnection or a pattern failure. If there is a defect as a result of this inspection, the error portion is corrected at any time.
上述した欠陥を修正する技術としては、欠陥箇所にレーザ光を照射して修正する、いわゆるレーザリペアと呼ばれる技術が存在する(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1が開示する欠陥修正方法では、被加工物のパターン画像と正常パターン画像との比較を行ってパターンの欠陥を検出するとともに、正常パターンから得られる被加工物のパターンを生成し、DMDなどの微小ミラーアレイ(レーザ光整形手段)を用いてレーザ光の断面形状をそのパターンに応じて整形して、被加工物にレーザ光を照射することで、欠陥修正を行う。この欠陥修正方法によれば、上記のような欠陥に限らず、基板表面に付着したパーティクルやレジストなどの異物も除去することが可能である。 As a technique for correcting the above-described defect, there is a technique called so-called laser repair in which a defect portion is corrected by irradiating a laser beam (see, for example, Patent Document 1). In the defect correction method disclosed in Patent Document 1, a pattern image of a workpiece is compared with a normal pattern image to detect a pattern defect, and a workpiece pattern obtained from the normal pattern is generated. The defect is corrected by shaping the cross-sectional shape of the laser beam according to the pattern using a micromirror array (laser beam shaping means) such as the above and irradiating the workpiece with the laser beam. According to this defect correcting method, it is possible to remove not only the above-described defects but also foreign matters such as particles and resists attached to the substrate surface.
ところで、特許文献1が開示する従来の欠陥修正方法では、パターニングプロセス後の基板表面を撮像し、これにより得られたパターン画像(被検査画像)と予め得られている正常のパターン画像とを画像処理によって比較することで、基板表面における欠陥の存在領域を特定する。しかしながら、撮像視野内の大部分を覆うような欠陥が存在すると、正常のパターン画像に対する被検査画像のパターンマッチングを行った際、このマッチングしている比率(適合度)を示すマッチングスコアが低下する。これにより、被検査画像のパターンと正常のパターン画像との整合が取れず、正確な位置合わせができなくなり、被検査画像における正常パターンの情報が得られないという問題があった。 By the way, in the conventional defect correction method disclosed in Patent Document 1, the substrate surface after the patterning process is imaged, and a pattern image (inspected image) obtained thereby and an image of a normal pattern image obtained in advance are imaged. By comparing by processing, the existence area of the defect on the substrate surface is specified. However, if there is a defect that covers most of the imaging field, a matching score indicating the matching ratio (degree of matching) is lowered when pattern matching of the image to be inspected with a normal pattern image is performed. . As a result, there is a problem in that the pattern of the image to be inspected cannot be matched with the normal pattern image, accurate alignment cannot be performed, and information on the normal pattern in the image to be inspected cannot be obtained.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、欠陥の大きさに関わらず、欠陥修正を正確に行うことが可能な欠陥修正装置、欠陥修正方法および欠陥修正プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a defect correction apparatus, a defect correction method, and a defect correction program capable of accurately correcting a defect regardless of the size of the defect. Objective.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる欠陥修正装置は、周期的に同一の絵素が配列されたパターンが形成された基板の一部を拡大した画像を取得する撮像部を有し、前記撮像部が取得した画像を用いて前記基板に対してレーザ光を照射して前記基板上の欠陥の修正処理を行う欠陥修正装置であって、前記基板を載置するとともに、該基板の板面に平行な平面上で移動可能なステージと、前記ステージの移動を制御するとともに、前記修正処理を行う欠陥修正位置から所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に前記ステージを移動させるステージ制御部と、前記ステージ制御部によるステージ移動によって前記欠陥修正位置から移動した第1撮像位置において撮像された第1の撮像画像と参照画像とを比較するマッチング部と、前記マッチング部による比較結果に基づいて、前記基板における非レーザ照射領域に応じたマスク部を有するマスク画像を、前記参照画像をもとに生成するマスク生成部と、レーザ光源からのレーザ光の光束断面形状を前記マスク画像に応じた形状に整形する光束整形手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the defect correction apparatus according to the present invention acquires an enlarged image of a part of a substrate on which a pattern in which the same picture elements are arranged periodically is formed. A defect correction apparatus that includes an imaging unit and irradiates a laser beam on the substrate using an image acquired by the imaging unit to correct a defect on the substrate, and places the substrate And a stage movable on a plane parallel to the plate surface of the substrate, and a position moved by a distance corresponding to a predetermined number of picture elements from the defect correction position for performing the correction process while controlling the movement of the stage. A stage control unit that moves the stage, and a reference image that is compared with a first captured image captured at a first imaging position moved from the defect correction position by the stage movement by the stage control unit. Based on a comparison result by the matching unit and the matching unit, a mask image having a mask unit corresponding to a non-laser irradiation area on the substrate is generated based on the reference image, and a laser light source And a light beam shaping means for shaping the beam beam cross-sectional shape of the laser light into a shape corresponding to the mask image.
また、本発明にかかる欠陥修正装置は、上記の発明において、前記マッチング部は、前記ステージ制御部によるステージ移動によって移動した前記第1撮像位置において撮像された第1の撮像画像と前記参照画像とを比較して適合度を算出し、前記適合度が予め設定された閾値と比して小さいか否かを判断する制御部を備え、前記ステージ制御部は、前記制御部によって前記適合度が前記閾値以下であると判断された場合、所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に前記ステージを前記第1撮像位置から移動させ、前記マッチング部が、前記ステージ制御部によるステージ移動によって前記第1撮像位置から移動した第2撮像位置において撮像された第2の撮像画像と、前記参照画像とを比較することを特徴とする。 In the defect correction device according to the present invention, in the above invention, the matching unit includes a first captured image captured at the first imaging position moved by the stage movement by the stage control unit, and the reference image. And a control unit that determines whether or not the fitness is smaller than a preset threshold value, and the stage control unit has the fitness determined by the controller. When it is determined that the threshold is equal to or less than the threshold, the stage is moved from the first imaging position to a position moved by a distance corresponding to a predetermined number of picture elements, and the matching unit moves the stage by the stage control unit. The second captured image captured at the second imaging position moved from one imaging position is compared with the reference image.
また、本発明にかかる欠陥修正装置は、上記の発明において、前記ステージ制御部は、前記制御部によって前記適合度が前記閾値より大きいと判断された場合、前記ステージを前記欠陥修正位置に移動させ、前記マッチング部は、前記ステージ制御部によるステージ移動によって前記第1または第2撮像位置から移動した前記欠陥修正位置において撮像された第3の撮像画像と前記第1または第2の撮像画像とを比較して、前記第1または第2の撮像画像と前記第3の撮像画像との間の前記パターンのシフト量を算出し、前記マスク生成部は、生成したマスク画像に対して、前記シフト量をもとにマスク画像をシフトさせることを特徴とする。 In the defect correction apparatus according to the present invention, in the above invention, the stage control unit moves the stage to the defect correction position when the control unit determines that the fitness is greater than the threshold value. The matching unit includes a third captured image captured at the defect correction position moved from the first or second imaging position by the stage movement by the stage control unit, and the first or second captured image. In comparison, the shift amount of the pattern between the first or second captured image and the third captured image is calculated, and the mask generation unit applies the shift amount to the generated mask image. The mask image is shifted based on the above.
また、本発明にかかる欠陥修正装置は、上記の発明において、前記マスク生成部は、非レーザ照射領域の外縁間の距離より大きく前記マスク部を形成することによって、前記レーザ照射領域を縮小させるエロージョン処理を行うことを特徴とする。 Further, in the defect correction apparatus according to the present invention, in the above invention, the mask generation unit is configured to reduce the laser irradiation region by forming the mask portion larger than a distance between outer edges of the non-laser irradiation region. It is characterized by performing processing.
また、本発明にかかる欠陥修正方法は、周期的に同一の絵素が配列されたパターンが形成された基板の一部を拡大した画像を撮像部によって取得し、前記撮像部が取得した画像を用いて前記基板に対してレーザ光を照射して前記基板上の欠陥の修正処理を行う欠陥修正方法であって、前記修正処理を行う欠陥修正位置から所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に前記ステージを移動させるステージ移動ステップと、前記ステージ移動ステップによるステージ移動によって前記欠陥修正位置から移動した第1撮像位置において撮像された第1の撮像画像と参照画像とを比較するマッチングステップと、前記マッチングステップによる比較結果に基づいて、前記基板における非レーザ照射領域に応じたマスク部を有するマスク画像を、前記参照画像をもとに生成するマスク生成ステップと、レーザ光源からのレーザ光の光束断面形状を前記マスク画像に応じた形状に整形する光束整形ステップと、を含むことを特徴とする。 The defect correcting method according to the present invention acquires an image obtained by enlarging a part of a substrate on which a pattern in which the same picture elements are periodically arranged is formed by an imaging unit, and the image acquired by the imaging unit is obtained. A defect correction method for correcting a defect on the substrate by irradiating the substrate with a laser beam, wherein the defect is moved by a distance corresponding to a predetermined number of picture elements from the defect correction position for performing the correction process. A stage moving step for moving the stage to a position, and a matching step for comparing the first captured image captured at the first imaging position moved from the defect correction position by the stage movement by the stage moving step with a reference image. A mask image having a mask portion corresponding to a non-laser irradiation region on the substrate based on the comparison result of the matching step, A mask generation step of generating, based on the irradiation image, characterized in that it comprises a beam shaping step of shaping the laser light of the light flux cross-sectional shape of the laser light source into a shape corresponding to the mask image.
また、本発明にかかる欠陥修正プログラムは、周期的に同一の絵素が配列されたパターンが形成された基板の一部を拡大した画像を撮像部によって取得し、前記撮像部が取得した画像を用いて前記基板に対してレーザ光を照射して前記基板上の欠陥の修正処理をコンピュータに実行させるための欠陥修正プログラムであって、前記修正処理を行う欠陥修正位置から所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に前記ステージを移動させるステージ移動手順と、前記ステージ移動手順によるステージ移動によって前記欠陥修正位置から移動した第1撮像位置において撮像された第1の撮像画像と参照画像とを比較するマッチング手順と、前記マッチング手順による比較結果に基づいて、前記基板における非レーザ照射領域に応じたマスク部を有するマスク画像を、前記参照画像をもとに生成するマスク生成手順と、レーザ光源からのレーザ光の光束断面形状を前記マスク画像に応じた形状に整形する光束整形ステップと、を含むことを特徴とする。 Further, the defect correction program according to the present invention acquires an image obtained by enlarging a part of a substrate on which a pattern in which the same picture elements are periodically arranged is formed by an imaging unit, and the image acquired by the imaging unit is acquired. A defect correction program for causing a computer to execute a correction process for defects on the substrate by irradiating the substrate with a laser beam, according to a predetermined number of picture elements from a defect correction position for performing the correction process A stage moving procedure for moving the stage to a position moved by a predetermined distance, and a first captured image and a reference image captured at the first imaging position moved from the defect correction position by the stage movement by the stage moving procedure. Based on a matching procedure to be compared and a comparison result by the matching procedure, a mask portion corresponding to a non-laser irradiation region on the substrate is provided. A mask generation procedure for generating a mask image based on the reference image, and a light beam shaping step for shaping a light beam cross-sectional shape of a laser beam from a laser light source into a shape corresponding to the mask image. And
本発明によれば、視野領域を覆うように欠陥が存在し、欠陥修正位置における画像を用いたパターンマッチングが困難な場合、この欠陥修正位置から所定絵素離れた位置の撮像画像を用いてマッチング処理を行って、そのマッチング結果をもとにマスク画像を生成するようにしたので、欠陥の大きさに関わらず、欠陥修正を正確に行うことが可能となる。 According to the present invention, when a defect exists so as to cover the visual field area and pattern matching using an image at the defect correction position is difficult, matching is performed using a captured image at a position away from the defect correction position by a predetermined pixel. Since the mask image is generated based on the matching result after processing, the defect can be corrected accurately regardless of the size of the defect.
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following embodiment. The drawings referred to in the following description only schematically show the shape, size, and positional relationship so that the contents of the present invention can be understood. That is, the present invention is not limited only to the shape, size, and positional relationship illustrated in each drawing.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1による欠陥修正装置、欠陥修正方法および欠陥修正プログラムを、図面を用いて詳細に説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a defect correction apparatus, a defect correction method, and a defect correction program according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態1による欠陥修正装置100(図2参照)に組み込まれる欠陥追跡方法の概略を説明するための概念図である。本実施の形態1において、欠陥修正装置100には、たとえばAOI(Automated Optical Inspection)システムなどの外部の検査手段で特定された欠陥の座標が入力される。以下、本説明において、パターニングエラーや、基板表面に付着したパーティクルやレジストなどの異物を単に欠陥という。この座標を、他の座標と区別するため、欠陥座標という。欠陥座標は、1つの欠陥に1つずつ与えられる。なお、以下の説明において、座標とは、基板(以下、ワークという)が載置されるステージ上面もしくはステージを支持する筐体上に設けられた基準位置を原点としたワーク表面もしくはステージ上面における2次元座標をいう。 FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining an outline of a defect tracking method incorporated in the defect correction apparatus 100 (see FIG. 2) according to the first embodiment. In the first embodiment, defect coordinates specified by an external inspection unit such as an AOI (Automated Optical Inspection) system are input to the defect correction apparatus 100. Hereinafter, in this description, a patterning error or a foreign matter such as a particle or a resist adhering to the substrate surface is simply referred to as a defect. In order to distinguish this coordinate from other coordinates, it is called a defect coordinate. One defect coordinate is given to one defect. In the following description, the coordinate is 2 on the workpiece surface or the stage upper surface where the origin is the reference position provided on the upper surface of the stage on which the substrate (hereinafter referred to as a workpiece) is placed or the casing that supports the stage. Dimensional coordinates.
本実施の形態1による欠陥修正装置100が実行する欠陥修正方法では、図1(a)に示すように、まず、リペア対象基板(以下、ワークという)表面における入力された欠陥座標に基づいてワークを移動し、欠陥修正装置100における顕微鏡部の視野領域R1内に欠陥が写るようステージ116を制御する。つづいて、顕微鏡部が対物レンズM15の視野領域R1を撮像することで得られた画像を解析することで、この画像に収められた欠陥Dの領域(認識欠陥領域)D1を特定する。ただし、解析する領域は、画像全体ではなく、画像全体に相当する視野領域R1よりも小さい特定の認識領域R2であってもよい。また、この認識領域R2を視野領域R1内に複数設定してもよい。
In the defect correction method executed by the defect correction apparatus 100 according to the first embodiment, as shown in FIG. 1A, first, a work is based on the input defect coordinates on the surface of a repair target substrate (hereinafter referred to as a work). And the
なお、本実施の形態1にかかる顕微鏡部では、対物レンズM15として、たとえば1倍,2倍,5倍の比較的倍率の低い対物レンズ(以下、「低倍対物レンズ」という)と、10倍,20倍,50倍の低倍対物レンズの倍率に対して高倍率である対物レンズ(以下、「高倍対物レンズ」という)とが少なくとも一つずつレボルバに装着され、対物レンズの切り替えが可能である。低倍対物レンズおよび高倍対物レンズの倍率は一例であり、高倍対物レンズが低倍対物レンズに対して高ければよい。また、このとき(視野領域R1)の対物レンズM15は、低倍対物レンズである。 In the microscope section according to the first embodiment, as the objective lens M15, for example, an objective lens having a relatively low magnification (hereinafter referred to as “low-magnification objective lens”) of 1 ×, 2 ×, and 5 ×, and 10 × At least one objective lens (hereinafter referred to as “high magnification objective lens”) having a high magnification with respect to the magnification of the low magnification objective lens of 20 × or 50 × is mounted on the revolver, and the objective lens can be switched. is there. The magnification of the low-magnification objective lens and the high-magnification objective lens is an example, and it is sufficient that the high-magnification objective lens is higher than the low-magnification objective lens. Further, the objective lens M15 at this time (field of view region R1) is a low-magnification objective lens.
また、この欠陥修正方法では、上記において特定した認識欠陥領域D1の重心C1の座標を特定し(図1(a)参照)、つづいて、欠陥Dの視野領域R1(または認識領域R2)外にまで延在する部分(認識外欠陥領域D2)を追跡する追跡処理S1を実行する。本実施の形態1では、この追跡処理S1として、図1(b)に示すような、図1(a)において特定した重心C1を欠陥修正装置100の顕微鏡部による視野領域R1の中心に引き込む処理を行う場合を例に挙げる。この引き込みにより、図1(b)に示すように、欠陥Dのうち視野領域R1外であった認識外欠陥領域D2の少なくとも一部もしくは全体が視野領域R1内に引き込まれるため、この引き込まれた部分に対するレーザリペアが可能になる。ただし、この追跡処理S1は、たとえば算出した重心C1の座標が、認識領域R2の外端近く、すなわち認識領域R2内であって中心領域R3以外に含まれる場合のみ、実行されても良い。 Further, in this defect correction method, the coordinates of the center of gravity C1 of the recognized defect area D1 specified above are specified (see FIG. 1A), and subsequently, outside the visual field area R1 (or recognition area R2) of the defect D. A tracking process S1 for tracking a portion extending to (unrecognized defect area D2) is executed. In the first embodiment, as the tracking process S1, as shown in FIG. 1B, the center of gravity C1 specified in FIG. 1A is drawn into the center of the visual field region R1 by the microscope unit of the defect correction apparatus 100. Take the case of performing as an example. As shown in FIG. 1 (b), at least part or all of the non-recognized defect area D2 outside the visual field area R1 of the defect D is drawn into the visual field area R1 due to this pull-in. Laser repair for the part becomes possible. However, this tracking process S1 may be executed only when, for example, the calculated coordinates of the center of gravity C1 are included near the outer end of the recognition region R2, that is, within the recognition region R2 and other than the center region R3.
つづいて、この欠陥修正方法では、図1(c)に示すように、引き込んだ後の視野領域R1を撮像することで得られた画像に含まれる認識欠陥領域D1aを特定し、この認識欠陥領域D1aに対して割り振る1つ以上のショット領域(修正領域)p1〜p5の中心座標(リペア座標)c1〜c5をそれぞれ算出するリペア座標算出処理S2を実行する。 Subsequently, in this defect correction method, as shown in FIG. 1C, the recognition defect region D1a included in the image obtained by imaging the visual field region R1 after being pulled in is specified, and this recognition defect region A repair coordinate calculation process S2 for calculating center coordinates (repair coordinates) c1 to c5 of one or more shot areas (correction areas) p1 to p5 allocated to D1a is executed.
つぎに、対物レンズM15を高倍対物レンズ(レーザ加工対物レンズ)に切り替え、ショット領域(修正領域)p1〜p5の中心座標(リペア座標)c1〜c5に順次ステージ116を移動させてセンタリングし、顕微鏡部がレーザ加工対物レンズの視野内の画像を撮像する。顕微鏡部は、撮像された被検査画像を、予めレシピとして記憶部107に記憶されている参照画像とマッチングさせて、マスク画像を作成する。
Next, the objective lens M15 is switched to a high-magnification objective lens (laser processing objective lens), the
その後、制御部101は、図1(d)に示すように、算出したリペア座標c1〜c5に従い、順次、得られたマスク画像に基づいて二次元変調素子123(DMD123)を駆動して、欠陥Dにレーザ照射することで、ワーク表面における欠陥箇所を修復するリペア処理S3を実行する。
Thereafter, the
以上のような動作により、本実施の形態1では、欠陥Dが、視野領域R1外であっても、欠陥Dにおける視野領域R1外の部分を視野領域R1内に引き込んだ上で欠陥Dに対してショット領域p1〜p5(リペア座標c1〜c5)を割り振ることが可能である。これにより、1回の撮像で欠陥D全体を写しきれなかった場合でも、この欠陥D全体に対して連続してレーザ照射することが可能となり、この結果、行程数の増加および作業時間の冗長を抑制しつつ欠陥D全体を修復することが可能となる。 According to the operation as described above, in the first embodiment, even if the defect D is outside the visual field region R1, the portion of the defect D outside the visual field region R1 is drawn into the visual field region R1 and then the defect D is removed. The shot areas p1 to p5 (repair coordinates c1 to c5) can be allocated. As a result, even when the entire defect D cannot be captured by one imaging, it becomes possible to continuously irradiate the entire defect D with a laser, resulting in an increase in the number of strokes and a redundant work time. It is possible to repair the entire defect D while suppressing it.
つぎに、本実施の形態1による欠陥修正装置100について、図面を参照して詳細に説明する。図2は、本実施の形態1による欠陥修正装置の概略構成を示すブロック図である。図2に示すように、欠陥修正装置100は、X−Y平面内を移動可能なステージ116と、ステージ116の水平移動を制御するステージ制御部104と、ステージ116上に載置されたワークW10を上方から観察する顕微鏡部110と、ワークW10に照射する欠陥修復用のレーザ光を出力するレーザリペアヘッド120と、顕微鏡部110で取得された画像データに対して各種画像処理を実行する画像処理部102と、本実施の形態1による欠陥修正方法を実現するプログラムである欠陥修正プログラムを含む各種プログラムや各種パラメータなどを格納する記憶部107と、記憶部107から読み出した各種プログラムおよびパラメータを実行することで本実施の形態1による欠陥追跡方法を実現するとともに欠陥修正装置100内の各部を制御する制御部101と、制御部101からの制御の下でレーザリペアヘッド120が出力する欠陥修復用のレーザ光の光束断面形状(レーザ光の光軸と垂直な断面の形状)を調整する領域設定部103と、顕微鏡部110で取得された画像や各種情報を表示する表示部105および欠陥修正装置100に対する各種操作や設定をユーザに入力させる入力部106を含むユーザインタフェースと、を備える。なお、ステージ116がX−Y平面内を移動可能な構成だけでなく、顕微鏡110がX−Y平面内を移動可能な構成としてもよく、ステージ116と顕微鏡110を相対的に移動させて顕微鏡部110がワークW10を走査できる構成であればどのような形態であっても構わない。
Next, the defect correction apparatus 100 according to the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the defect correction apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the defect correction apparatus 100 includes a
上記構成において、リペア対象であるワークW10は、所定のパターンが形成されたFPD用のガラス基板や半導体基板やプリント基板などである。このワークW10は、ステージ116上に載置される。ステージ116の載置面には、無数の穴が設けられている。この無数の穴は不図示のポンプから供給される気体によってワークW10を浮上させた状態で不図示の固定部材によりステージ116上で保持する。或いは、この無数の穴を、不図示のバキュームポンプに連結し、この無数の穴からの吸気によって、ステージ116上に載置されたワークW10をステージ116対して吸着して固定することも可能である。また、上記のような、ステージ116上でワークW10を保持する保持手段として、上記以外にも回転する複数のローラーによって基板を移動可能に保持するローラーステージの構成としてもよい。さらに、支持ピンやクランプ機構など、機械的な手段を用いて基板を支持する構成としてもよい。なお、本実施の形態1にかかるワークW10は、周期的に同一のパターンが形成されているFPD用のガラス基板(TFT基板)として説明する。このワークW10には、スイッチング回路として機能するTFTの絵素(画素を構成するサブピクセル)や配線パターンなどが周期的に複数形成されている。
In the above configuration, the work W10 to be repaired is an FPD glass substrate, a semiconductor substrate, a printed circuit board, or the like on which a predetermined pattern is formed. The workpiece W10 is placed on the
顕微鏡部110は、ステージ116上のワークW10を照明する光源112と、照明されたワークW10を撮像するCCDセンサやCMOSセンサなどの撮像素子111と、を含み、対象基板であるワークW10の一部を拡大した画像を取得する撮像部として機能する。顕微鏡部110の光源112から出力された照明光は、リレーレンズM16を透過してハーフミラーM14で反射された後、ワークW10に対する観察光軸AXと同軸の光として対物レンズM15を介してワークW10を照明する。また、このように照明されたワークW10の像は、観察光軸AXに沿って配置された対物レンズM15、ハーフミラーM14、リレーレンズM13、および結像レンズM12を含む観察光学系によって、撮像素子111の受光面に、たとえば数倍〜数十倍に拡大されて結像される。なお、この観察光学系を介した撮像素子111の視野領域は、図1に示す視野領域R1に相当する。この視野領域R1は、1つのショット領域よりも広範囲である。さらに、光源112によって照明される領域は、少なくとも視野領域R1よりも広範囲である。さらにまた、少なくとも視野領域R1内は、光源112からの照明光によって上方から略均一に照明される。
The
撮像素子111で取得された画像データは、画像処理部102に入力される。画像処理部102は、入力された画像データに対して各種画像処理を実行した後、処理後の画像データを表示部105に入力する。これにより、表示部105に、顕微鏡部110で取得された視野領域R1の画像がたとえば略リアルタイムに表示される。また、画像処理部102は、撮像素子111によって取得された画像と記憶部107に記憶されている参照画像(標本パターン画像)とを用いてマッチング処理を行うマッチング部102aと、マッチング部102aによる比較結果に基づいて、ワークW10における非レーザ照射領域に応じたマスク部を有するマスク画像を、参照画像をもとに生成するマスク生成部102bとを有する。
Image data acquired by the
また、ステージ制御部104は、制御部101からの制御の下、制御部101から入力される座標(欠陥座標、重心座標およびリペア座標等の所定の位置座標)が顕微鏡部110の視野領域R1における中心に位置するように、ステージ116を水平移動する。これにより、制御部101から入力される座標(欠陥座標、重心座標およびリペア座標等)が顕微鏡部110の視野領域R1における中心に位置するように、顕微鏡部110とワークW10との相対位置が制御される。
Further, the
レーザリペアヘッド120は、ワークW10に照射されるレーザ光(以下、リペアレーザ光という)を出力するレーザ光源121と、レーザ光源121からのレーザ光の光束断面形状(以下、レーザ断面形状という)を所望の形状(後述するマスク画像に応じた形状)に整形する光束整形手段として空間光変調器である微小ミラーアレイ123と、レーザ光源121からのリペアレーザ光と観察光学系の視野を調整するための光(以下、ガイド光という)を出力するLED122と、を含み、顕微鏡部110が取得した画像に基づいてワークW10に欠陥修復用に空間変調したレーザ光を照射するレーザ照射部として機能する。LED122からのガイド光は、ハーフミラーM21で反射されることで、その光軸がレーザ光源121の光軸と一致する。また、レーザ光源121からのリペアレーザ光ならびにLED122からのガイド光の光軸は、高反射ミラーM22、微小ミラーアレイ123、および高反射ミラーM23を介した後、ハーフミラーM24で反射されることで、その光軸が観察光軸AXと一致する。したがって、ハーフミラーM24で反射されたリペアレーザ光およびガイド光は、リレーレンズM13、ハーフミラーM14および対物レンズM15を介してステージ116上のワークW10に上方から観察光軸AXに沿って照射される。尚、微小ミラーアレイ123には、例えばDMD(Digital Micromirror Device)を用いればよい。また、光束整形手段として他のMEMSデバイスや、液晶シャッターなどの透過型の空間変調素子など、他のデバイスで代用することも可能である。このような他のデバイスを採用する場合は、上記の光学系は当分野の技術常識に照らし合わせ、光学条件に応じた適切な配置や部材を用いた構成とする。尚、上記のLED122は、ガイド光によってリペアレーザ光の照射位置を確認したり調整したりするために用いるものであるので、必要に応じて省略しても構わない。
The
なお、空間光変調器である微小ミラーアレイ123は、たとえば微小デバイスの1つである微小ミラーが2次元アレイ状に配列された構成を備える。各微小ミラーの反射角は、制御部101からの制御のもと、オン角度とオフ角度との少なくとも2つのうちのいずれかの角度に切り替え可能である。オン角度とは、この状態にある微小ミラーで反射されたリペアレーザ光がステージ116上のワークW10に投射される角度であり、オフ角度とは、この状態にある微小ミラーで反射されたリペアレーザ光が不必要な光として光路外に設けられる不図示の遮光部材や吸収部材などのレーザダンパーに照射される角度である。したがって、2次元アレイ状に配列された微小ミラーそれぞれの反射角をオン角度とオフ角度とのいずれかにスイッチングすることで、ワークW10に投射されるリペアレーザ光の断面形状を制御することが可能である。オン角度とオフ角度とのスイッチングは、後述するマスク画像に基づいて制御される。これにより、レーザ光源121からのリペアレーザ光の断面形状を修復パターンの形状に調整してワークW10に照射することが可能となる。この修復パターンは、正常な配線パターン以外にリペアレーザ光を照射する修復パターンであり、たとえばパターン除去不良などの欠陥を修復する場合には、ショット領域中の正常な配線等の領域に対応する微小ミラーをオフ角度とし、それ以外の領域に対応する微小ミラーをオン角度としたパターンとなる。
Note that the
修復パターンの設定は、上記のように正常な配線パターンに応じて設定する以外に、欠陥形状に合わせて設定するようにしても構わない。この場合、リペアレーザ光の断面形状を欠陥形状に合わせて、欠陥領域に対応する微小ミラーをオン角度とし、欠陥領域以外の領域に対応する微小ミラーをオフ角度とすればよい。 The setting of the repair pattern may be set in accordance with the defect shape in addition to the setting according to the normal wiring pattern as described above. In this case, the cross-sectional shape of the repair laser beam is adjusted to the defect shape, the minute mirror corresponding to the defect region is set to the on angle, and the minute mirror corresponding to the region other than the defect region is set to the off angle.
領域設定部103は、制御部101から入力された修復箇所のパターン(マスク画像)にしたがって微小ミラーアレイ123の微小ミラーの反射角をそれぞれ制御することで、リペアレーザ光の断面形状を修復パターンの形状に制御する。
The
また、制御部101は、上述のように、記憶部107から読み出した各種プログラムおよびパラメータを実行することで本実施の形態1による欠陥修正方法を実現するとともに欠陥修正装置100内の各部を制御する。ここで、制御部101が実行する欠陥修正方法におけるマスク生成処理を、図面を参照して詳細に説明する。図3は、本実施の形態1による欠陥修正方法におけるマスク生成処理の概略フローを示すフローチャートである。なお、以下の説明では、制御部101の制御のもと、各部が動作しているものとして説明する。
Further, as described above, the
まず、制御部101は、レーザ加工用対物レンズ(高倍対物レンズ)として対物レンズM15を用いてレーザ加工用対物レンズ視野内の画像(第1画像)をCCD111に撮像させる(ステップS101)。その後、マッチング部102aは、第1画像と記憶部107に記憶されている参照画像(標本パターン画像)とを用いてマッチング処理(第1マッチング)を行う(ステップS102)。マッチング処理では、画像中の白色の面積の比率などに基づいて、撮像された画像と標本パターン画像との合致度(適合度、マッチングしている比率)であるマッチングスコアを算出する。
First, the
ここで、マッチング部102aが、第1画像と記憶部107に記憶されている参照画像とのマッチングスコアが閾値より大きいと判定した場合(ステップS103:Yes)、マスク生成部102bが、第1マッチングで用いた参照画像をもとにマスク画像を生成する(ステップS104)。
Here, when the
図4は、本実施の形態1にかかる欠陥修正装置100の記憶部107に記憶される参照画像の一例を示す模式図である。図5は、図4に示す参照画像をもとに生成されるマスク画像を示す模式図である。図4に示す参照画像において、レーザ照射領域であるショット領域Sh1および非照射領域である配線パターンのパターン部P1が形成されている場合、マスク生成部102bは、図5に示すように、レーザ光を透過させる透過部Tr1(オン角度に制御される領域)、およびショット領域Sh1に応じてレーザ光が透過しない領域(オフ角度に制御される領域)であるTFTや配線パターンなどを含む非透過部Sn1(マスク部)を形成することで、マスク画像Ms1を生成する。なお、本実施の形態1では、例えば、図4に示す破線Eで囲まれた領域内のパターンを1つの絵素として周期的に同一の絵素が配列されているものとする。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a reference image stored in the
図6は、本実施の形態1にかかる欠陥修正装置100のレーザ加工用対物レンズの視野領域R4の一例を示す模式図である。ステップS103において、図6に示すように、視野領域R4のパターンP2を覆うように欠陥Dが存在する場合、マッチングスコアが小さくなる、またはマッチング不可(例えば、マッチングスコアが0)となる。マッチング部102aが、第1画像と記憶部107に記憶されている参照画像とのマッチングスコアが閾値以下であると判定した場合(ステップS103:No)、制御部101は、ステージ制御部104に対して、ワークW上の周期的な絵素において所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に(所定絵素分に応じた距離)ステージ116を移動させる旨の指示を出す(ステップS105)。ここで、上述した所定絵素分の距離は、所定の絵素数と絵素サイズとを乗じて決められる。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the visual field region R4 of the laser processing objective lens of the defect correction apparatus 100 according to the first embodiment. In step S103, as shown in FIG. 6, when the defect D exists so as to cover the pattern P2 of the visual field region R4, the matching score becomes small or the matching is impossible (for example, the matching score is 0). When the
ステージ116が所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に移動すると、周期的に同一の絵素が配列されるため、レーザ加工用対物レンズ(対物レンズM15)視野内には、第1画像と異なる絵素における第1画像と同一パターン部分が配置されることとなる。制御部101は、この異なる絵素における第1画像と略同一のパターン部分を第2画像(第1の撮像画像)としてCCD111に撮像するよう指示する(ステップS106)。
When the
その後、マッチング部102aは、第2画像と記憶部107に記憶されている参照画像とを用いてマッチング処理(第2マッチング)を行う(ステップS107)。ここで、マッチング部102aが、第2画像と記憶部107に記憶されている参照画像とのマッチングスコアが閾値より大きいと判定した場合(ステップS108:Yes)、ステージ制御部104は、対物レンズM15が元の座標(欠陥修正位置)に位置するようにステージ116を移動させる(ステップS109)。
Thereafter, the
ステージ116が欠陥修正位置に移動すると、制御部101は、この位置におけるレーザ加工用対物レンズ視野内の画像を第3画像(第3の撮像画像)としてCCD111に撮像するよう指示する(ステップS110)。ここで、第3画像は、第1画像と略同一の位置で撮像された画像となる。
When the
ステップS110において第3画像を取得後、マッチング部102aは、第2画像と第3画像とを用いてマッチング処理(第3マッチング)を行う(ステップS111)。第3マッチングでは、マスク画像を作成するための参照画像とマッチングした第2画像と、元の位置における第3画像とのずれ(シフト量)を算出する。第3マッチングによって得られるシフト量は、理論的には第2画像におけるパターンと第3画像におけるパターンとが一致するため0となるが、ステージ116の移動精度等による画像間のパターンにずれが生じた場合に補正するためのものである。
After acquiring the third image in step S110, the
マッチング部102aによる第3マッチングが終了すると、マスク生成部102bは、第2マッチングで用いた参照画像をもとにマスク画像を生成する(ステップS112)。ステップS112によってマスク画像が得られると、マスク生成部102bは、第3マッチングの結果をもとに、得られたシフト量分マスク画像をシフトさせる(ステップS113)。
When the third matching by the
一方、ステップS108において、マッチング部102aが、第2画像と記憶部107に記憶されている参照画像とのマッチングスコアが閾値以下であると判定した場合(ステップS108:No)、制御部101は、第2マッチングにかかるマッチング回数が、所定回数を越えているか否かを判断する(ステップS114)。
On the other hand, when the
ここで、制御部101が第2マッチングにかかるマッチング回数が、所定回数を越えていないと判断した場合(ステップS114:Yes)、制御部101は、ステップS105に移行して、さらに所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に(所定絵素分に応じた距離)ステージ116を移動させ、この移動位置における撮像画像(第2の撮像画像)を第2画像として、上述した処理を繰り返す。なお、このときの所定絵素は、元の絵素(欠陥修正位置における絵素)から所定値を順次付加するものであってもよいし、移動前の絵素に所定値として1以上の整数を付加するものであってもよい。
Here, when the
一方で、制御部101が第2マッチングにかかるマッチング回数が、所定回数を越えていると判断した場合(ステップS114:No)、制御部101は、ステップS115に移行して、マッチングエラーである旨の報知処理を行う。この報知処理は、表示部105における表示画面上にマッチングエラーである旨の表示を行ってもよいし、音または光を用いて報知するものであってもよい。
On the other hand, when the
上述したマスク生成処理によって、視野領域を覆うように欠陥Dが存在し、欠陥修正位置における画像を用いたパターンマッチングが困難な場合であっても、この欠陥修正位置に応じたマスク画像を生成することが可能となる。すなわち、本発明は、周期的に同一の絵素が配列されたパターンが形成された基板の一部を拡大した画像を撮像部によって取得し、撮像部が取得した画像を用いて基板に対してレーザ光を照射して基板上の欠陥の修正処理を行う欠陥修正方法であり、修正処理を行う欠陥修正位置から所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置にステージを移動させ(ステージ移動ステップ:S105)、ステージ移動によって欠陥修正位置から移動した第1撮像位置において第1の撮像画像を取得し(S106)、次に第1の撮像画像と参照画像とを比較し(マッチングステップ:S107)、マッチングスコアの判定(S108)に基づいて、基板における非レーザ照射領域に応じたマスク部を有するマスク画像を参照画像をもとに生成し(マスク生成ステップ:S112)レーザ光源からのレーザ光の光束断面形状をマスク画像に応じた形状に整形して(光束整形ステップ)、欠陥修正対象にレーザ光を照射して欠陥修正を行うものであり、本発明の技術方案として図3における全てのステップが必要となるものではない。 Even if the defect D exists so as to cover the visual field region and the pattern matching using the image at the defect correction position is difficult by the mask generation processing described above, a mask image corresponding to the defect correction position is generated. It becomes possible. That is, according to the present invention, an image obtained by enlarging a part of a substrate on which a pattern in which the same picture elements are periodically arranged is formed is acquired by the imaging unit, and the image acquired by the imaging unit is used for the substrate. This is a defect correction method for correcting a defect on a substrate by irradiating a laser beam. The stage is moved to a position moved by a distance corresponding to a predetermined number of picture elements from a defect correction position to be corrected (stage moving step) : S105), the first captured image is acquired at the first imaging position moved from the defect correction position by moving the stage (S106), and then the first captured image is compared with the reference image (matching step: S107). Then, based on the matching score determination (S108), a mask image having a mask portion corresponding to the non-laser irradiation region on the substrate is generated based on the reference image (mask generation). Step: S112) The beam cross-sectional shape of the laser light from the laser light source is shaped into a shape corresponding to the mask image (light beam shaping step), and the defect correction target is irradiated with the laser light to correct the defect. Not all steps in FIG. 3 are required as a technical solution of the invention.
図7は、本実施の形態1にかかる欠陥修正装置100の記憶部107に記憶される参照画像Rf2の一例を示す模式図である。図8は、図7に示す参照画像をもとに生成されるマスク画像Ms2を示す模式図である。図7に示す参照画像Rf2のように、3絵素周期でコンタクトホールHが形成されている場合、図3のフローチャートにおけるステップS105の所定絵素の設定を3絵素に設定することによって、図8に示すマスク画像Ms2のように、絵素ずれを起こすことなく、コンタクトホールHに対応する非透過部Sn2(マスク部)を形成することができる。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of the reference image Rf2 stored in the
上述した実施の形態1によれば、視野領域を覆うように欠陥Dが存在し、欠陥修正位置における画像を用いたパターンマッチングが困難な場合、この欠陥修正位置から所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置の撮像画像を用いてマッチング処理を行って、そのマッチング結果をもとにマスク画像を生成するようにしたので、欠陥の大きさに関わらず、正確な欠陥修正を行うことが可能である。 According to the first embodiment described above, when the defect D exists so as to cover the visual field region, and pattern matching using an image at the defect correction position is difficult, the distance corresponding to a predetermined number of picture elements from the defect correction position Since the matching process is performed using the captured image of the position that has been moved, and the mask image is generated based on the matching result, accurate defect correction can be performed regardless of the size of the defect. It is.
(実施の形態2)
図9は、本実施の形態2による欠陥修正方法におけるマスク生成処理の概略フローを示すフローチャートである。なお、以下の説明では、制御部101の制御のもと、各部が動作しているものとして説明する。本実施の形態2では、欠陥修正位置から予め欠陥がないと分かっている位置に移動してマスク画像を生成する。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a flowchart showing a schematic flow of mask generation processing in the defect correction method according to the second embodiment. In the following description, it is assumed that each unit is operating under the control of the
まず、ステージ制御部104は、欠陥修正位置から設定された絵素分に応じた位置にステージ116を移動させる(ステップS201)。ステージ116の移動後、レーザ加工用対物レンズ(高倍対物レンズ)として対物レンズM15を用いてレーザ加工用対物レンズ視野内の画像(第1画像)をCCD111に撮像させる(ステップS202)。
First, the
ここで、ステップS201では、例えば、制御部101が、記憶部107で記憶される欠陥情報から、隣接する欠陥のない領域若しくは欠陥面積の小さい欠陥領域の存在する位置情報を取得し、その位置情報をもとに移動先の絵素を設定することで、ステージ制御部104が、設定された移動先の絵素の位置にステージ116を移動させる。なお、この移動先の絵素は、欠陥位置に対してそれぞれ最も近い絵素が移動先として設定されるものであってもよいし、ある欠陥のない絵素を移動先の絵素として設定し、毎回この設定された絵素に移動するものであってもよい。また、図7に示す参照画像Rf2のように、ワークW10において、数絵素周期でコンタクトホールHが形成される場合は、この周期が考慮されていることが好ましい。
Here, in step S201, for example, the
その後、マッチング部102aが、第1画像と記憶部107に記憶されている参照画像(標本パターン画像)とを用いてマッチング処理(第1マッチング)を行う(ステップS203)。マッチング処理後、ステージ制御部104は、元の座標(欠陥修正位置)にステージ116を移動させる(ステップS204)。
Thereafter, the
ステップS204におけるステージ116の移動後、レーザ加工用対物レンズ(高倍対物レンズ)として対物レンズM15を用いてレーザ加工用対物レンズ視野内の画像(第2画像)をCCD111に撮像させる(ステップS205)。
After moving the
ステップS205において第2画像を取得すると、マッチング部102aは、第1画像と第2画像とを用いてマッチング処理(第2マッチング)を行う(ステップS206)。この第2マッチングは、上述した第3マッチングに対応し、マスク画像を作成するための参照画像とマッチングした第1画像と、元の位置における第2画像とのずれ(シフト量)を算出する。
When the second image is acquired in step S205, the
マッチング部102aによる第2マッチングが終了すると、マスク生成部102bは、第1マッチングで用いた参照画像をもとにマスク画像を生成する(ステップS207)。ステップS207によってマスク画像が得られると、マスク生成部102bは、第2マッチングの結果をもとに、得られたシフト量分マスク画像をシフトさせる(ステップS208)。
When the second matching by the
上述したマスク生成処理によって、視野領域を覆うように欠陥Dが存在し、欠陥修正位置における画像を用いたパターンマッチングが困難な場合であっても、この欠陥修正位置に応じたマスク画像を生成することが可能となる。 Even if the defect D exists so as to cover the visual field region and the pattern matching using the image at the defect correction position is difficult by the mask generation processing described above, a mask image corresponding to the defect correction position is generated. It becomes possible.
上述した実施の形態2によれば、実施の形態1と同様、視野領域を覆うように欠陥Dが存在し、欠陥修正位置における画像を用いたパターンマッチングが困難な場合、この欠陥修正位置から所定の絵素数分離れた位置の撮像画像を用いてマッチング処理を行って、そのマッチング結果をもとにマスク画像を生成するようにしたので、欠陥の大きさに関わらず、正確な欠陥修正を行うことが可能である。 According to the above-described second embodiment, as in the first embodiment, when the defect D exists so as to cover the visual field region and pattern matching using an image at the defect correction position is difficult, a predetermined value is determined from the defect correction position. Since the matching process was performed using the captured image at the position where the number of picture elements was separated, and the mask image was generated based on the matching result, accurate defect correction was performed regardless of the size of the defect. It is possible.
また、実施の形態2によれば、欠陥修正位置から、隣接する欠陥のない領域若しくは欠陥面積の小さい欠陥領域の存在する位置に移動するようにしたので、上述した実施の形態1におけるステップS114のような繰り返し処理を行う必要がないため、処理を簡易化し、処理時間を短縮することができる。 Further, according to the second embodiment, since the defect correction position is moved to the position where the adjacent defect-free region or the defect region with a small defect area exists, the process of step S114 in the first embodiment described above is performed. Since it is not necessary to perform such repeated processing, the processing can be simplified and the processing time can be shortened.
(実施の形態3)
図10は、本実施の形態3による欠陥修正方法におけるマスク生成処理の概略フローを示すフローチャートである。なお、以下の説明では、制御部101の制御のもと、各部が動作しているものとして説明する。本実施の形態3では、欠陥修正位置から予め欠陥がないと分かっている位置に移動してマスク画像を生成する。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a flowchart showing a schematic flow of mask generation processing in the defect correction method according to the third embodiment. In the following description, it is assumed that each unit is operating under the control of the
まず、ステージ制御部104は、欠陥修正位置から設定された絵素分に応じた距離ステージ116を移動させる(ステップS301)。ステージ116の移動後、レーザ加工用対物レンズ(高倍対物レンズ)として対物レンズM15を用いてレーザ加工用対物レンズ視野内の画像(基板画像)をCCD111に撮像させる(ステップS302)。
First, the
ここで、ステップS301では、上述したステップS201と同様、例えば、制御部101が、記憶部107で記憶される欠陥情報から、隣接する欠陥のない領域若しくは欠陥面積の小さい欠陥領域の存在する位置情報を取得し、その位置情報をもとに移動先の絵素を設定することで、ステージ制御部104が、設定された移動先の絵素の位置にステージ116を移動させる。なお、この移動先の絵素は、欠陥位置に対してそれぞれ最も近い絵素が移動先として設定されるものであってもよいし、ある欠陥のない絵素を移動先の絵素として設定し、毎回この設定された絵素に移動するものであってもよい。また、図7に示す参照画像Rf2のように、ワークW10において、数絵素周期でコンタクトホールHが形成される場合は、この周期が考慮されていることが好ましい。
Here, in step S301, as in step S201 described above, for example, the
その後、マッチング部102aが、基板画像と記憶部107に記憶されている参照画像(標本パターン画像)とを用いてマッチング処理を行う(ステップS303)。マッチング部102aによるマッチング処理が終了すると、マスク生成部102bは、ステップS303におけるマッチングで用いた参照画像をもとにマスク画像を生成する(ステップS304)。
Thereafter, the
ステップS304によってマスク画像が得られると、マスク生成部102bは、生成されたマスク画像に対するエロージョン処理を行う(ステップS305)。このエロージョン処理では、図11に示すような参照画像Rf3において、レーザ照射領域であるショット領域Sh2および非照射領域であるパターン部P3が形成されている場合、マスク生成部102bは、図12に示すように、レーザ光が透過しない領域(オフ角度に制御される領域)である非透過部Sn3(マスク部)を、パターン部P3(図12破線参照)の幅より大きく形成し、レーザ光を透過させる透過部Tr2(オン角度に制御される領域)がショット領域Sh2より小さい面積となるように縮小することで、マスク画像Ms3を生成する。
When a mask image is obtained in step S304, the
上述したマスク生成処理によって、視野領域を覆うように欠陥Dが存在し、欠陥修正位置における画像を用いたパターンマッチングが困難な場合であっても、この欠陥修正位置に応じたマスク画像を生成することが可能となる。領域設定部103は、このマスク画像Ms3を用いて、上述した微小ミラーアレイ123の微小ミラーの反射角をそれぞれ制御することで、リペアレーザ光の断面形状を修復パターンの形状に制御して、ワークW10に対してリペアレーザ光を照射する。
Even if the defect D exists so as to cover the visual field region and the pattern matching using the image at the defect correction position is difficult by the mask generation processing described above, a mask image corresponding to the defect correction position is generated. It becomes possible. The
上述した実施の形態3によれば、実施の形態1と同様、視野領域を覆うように欠陥Dが存在し、欠陥修正位置における画像を用いたパターンマッチングが困難な場合、この欠陥修正位置から所定の絵素数分離れた位置の撮像画像を用いてマッチング処理を行って、そのマッチング結果をもとにマスク画像を生成するようにしたので、欠陥の大きさに関わらず、正確な欠陥修正を行うことが可能である。 According to the above-described third embodiment, as in the first embodiment, when there is a defect D so as to cover the visual field region and pattern matching using an image at the defect correction position is difficult, a predetermined value is determined from this defect correction position. Since the matching process was performed using the captured image at the position where the number of picture elements was separated, and the mask image was generated based on the matching result, accurate defect correction was performed regardless of the size of the defect. It is possible.
また、実施の形態3によれば、レーザ光が透過しない領域(オフ角度に制御される領域)である非透過部Sn3を、パターン部P3の幅より大きく形成し、レーザ光を透過させる透過部Tr2(オン角度に制御される領域)がショット領域Sh2より小さい面積となるように縮小するようにしたので、上述した実施の形態1におけるステップS112のようなシフト量算出や、ステップS114のような繰り返し処理を行う必要がないため、処理を簡易化し、処理時間を短縮することができる。 Further, according to the third embodiment, the non-transparent portion Sn3 that is a region where the laser light is not transmitted (region controlled to an off angle) is formed to be larger than the width of the pattern portion P3, and the transparent portion that transmits the laser light. Since Tr2 (region controlled by the ON angle) is reduced so as to be smaller than the shot region Sh2, shift amount calculation as in step S112 in the first embodiment described above, Since there is no need to perform repeated processing, processing can be simplified and processing time can be shortened.
以上のように、本発明にかかる欠陥修正装置、欠陥修正方法および欠陥修正プログラムは、欠陥の大きさに関わらず、欠陥修正を正確に行うことに有用である。 As described above, the defect correction apparatus, the defect correction method, and the defect correction program according to the present invention are useful for accurately performing defect correction regardless of the size of the defect.
100 欠陥修正装置
101 制御部
102 画像処理部
103 領域設定部
104 ステージ制御部
105 表示部
106 入力部
107 記憶部
110 顕微鏡部
111 撮像素子
112 光源
116 ステージ
120 レーザリペアヘッド
121 レーザ光源
122 LED
123 微小ミラーアレイ
Ms1〜Ms3 マスク画像
P1〜P3 パターン部
Rf1〜Rf3 参照画像
Sh1,Sh2 ショット領域
Sn1〜Sn3 非透過部
Tr1,Tr2 透過部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100
123 Micromirror array Ms1-Ms3 Mask image P1-P3 Pattern part Rf1-Rf3 Reference image Sh1, Sh2 Shot area Sn1-Sn3 Non-transmission part Tr1, Tr2 Transmission part
Claims (6)
前記基板を載置するとともに、該基板の板面に平行な平面上で前記撮像部に対して相対的に移動可能なステージと、
前記ステージの移動を制御するとともに、前記修正処理を行う欠陥修正位置から所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に前記ステージを移動させるステージ制御部と、
前記ステージ制御部によるステージ移動によって前記欠陥修正位置から移動した第1撮像位置において撮像された第1の撮像画像と参照画像とを比較するマッチング部と、
前記マッチング部による判定に基づいて、前記基板における非レーザ照射領域に応じたマスク部を有するマスク画像を、前記参照画像をもとに生成するマスク生成部と、
レーザ光源からのレーザ光の光束断面形状を前記マスク画像に応じた形状に整形する光束整形手段と、
を備えたことを特徴とする欠陥修正装置。 An imaging unit that acquires an enlarged image of a part of the substrate on which a pattern in which the same picture elements are periodically arranged is formed, and laser light is applied to the substrate using the image acquired by the imaging unit; A defect correction apparatus that performs a correction process of defects on the substrate by irradiating
A stage on which the substrate is placed and movable relative to the imaging unit on a plane parallel to the plate surface of the substrate;
A stage control unit that controls the movement of the stage and moves the stage to a position moved by a distance corresponding to a predetermined number of picture elements from a defect correction position for performing the correction process;
A matching unit that compares the first captured image captured at the first imaging position moved from the defect correction position by the stage movement by the stage control unit with a reference image;
Based on the determination by the matching unit, a mask generation unit that generates a mask image having a mask unit corresponding to a non-laser irradiation region on the substrate based on the reference image;
A light beam shaping means for shaping a light beam cross-sectional shape of laser light from a laser light source into a shape corresponding to the mask image;
A defect correction apparatus comprising:
前記適合度が予め設定された閾値と比して小さいか否かを判断する制御部を備え、
前記ステージ制御部は、前記制御部によって前記適合度が前記閾値以下であると判断された場合、所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に前記ステージを前記第1撮像位置から移動させ、
前記マッチング部が、前記ステージ制御部によるステージ移動によって前記第1撮像位置から移動した第2撮像位置において撮像された第2の撮像画像と、前記参照画像とを比較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 matching unit compares the first captured image captured at the first imaging position moved by the stage movement by the stage control unit with the reference image, and calculates a fitness.
A controller that determines whether or not the fitness is smaller than a preset threshold;
The stage control unit moves the stage from the first imaging position to a position moved by a distance corresponding to a predetermined number of picture elements when the control unit determines that the fitness is less than or equal to the threshold value,
The said matching part compares the 2nd captured image imaged in the 2nd imaging position moved from the said 1st imaging position by the stage movement by the said stage control part, and the said reference image. The defect correcting apparatus according to 1.
前記マッチング部は、前記ステージ制御部によるステージ移動によって前記第1または第2撮像位置から移動した前記欠陥修正位置において撮像された第3の撮像画像と前記第1または第2の撮像画像とを比較して、前記第1または第2の撮像画像と前記第3の撮像画像との間の前記パターンのシフト量を算出し、
前記マスク生成部は、生成したマスク画像に対して、前記シフト量をもとにマスク画像をシフトさせることを特徴とする請求項2に記載の欠陥修正装置。 The stage control unit moves the stage to the defect correction position when the control unit determines that the fitness is greater than the threshold value,
The matching unit compares a third captured image captured at the defect correction position moved from the first or second imaging position by the stage movement by the stage control unit with the first or second captured image. Then, the shift amount of the pattern between the first or second captured image and the third captured image is calculated,
The defect correction apparatus according to claim 2, wherein the mask generation unit shifts the mask image based on the shift amount with respect to the generated mask image.
前記修正処理を行う欠陥修正位置から所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に前記ステージを移動させるステージ移動ステップと、
前記ステージ移動ステップによるステージ移動によって前記欠陥修正位置から移動した第1撮像位置において撮像された第1の撮像画像と参照画像とを比較するマッチングステップと、
前記マッチングステップによる判定に基づいて、前記基板における非レーザ照射領域に応じたマスク部を有するマスク画像を、前記参照画像をもとに生成するマスク生成ステップと、
レーザ光源からのレーザ光の光束断面形状を前記マスク画像に応じた形状に整形する光束整形ステップと、
を含むことを特徴とする欠陥修正方法。 An image obtained by enlarging a part of a substrate on which a pattern in which the same picture elements are periodically arranged is formed is acquired by an imaging unit, and the substrate is irradiated with laser light using the image acquired by the imaging unit A defect correcting method for correcting defects on the substrate,
A stage moving step of moving the stage to a position moved by a distance corresponding to a predetermined number of picture elements from a defect correction position for performing the correction process;
A matching step of comparing a first captured image captured at a first imaging position moved from the defect correction position by the stage movement by the stage moving step with a reference image;
Based on the determination by the matching step, a mask generation step of generating a mask image having a mask portion corresponding to a non-laser irradiation region on the substrate based on the reference image;
A light beam shaping step of shaping a light beam cross-sectional shape of laser light from a laser light source into a shape according to the mask image;
A defect correcting method comprising:
前記修正処理を行う欠陥修正位置から所定の絵素数に応じた距離だけ移動した位置に前記ステージを移動させるステージ移動手順と、
前記ステージ移動手順によるステージ移動によって前記欠陥修正位置から移動した第1撮像位置において撮像された第1の撮像画像と参照画像とを比較するマッチング手順と、
前記マッチング手順による判定に基づいて、前記基板における非レーザ照射領域に応じたマスク部を有するマスク画像を、前記参照画像をもとに生成するマスク生成手順と、
レーザ光源からのレーザ光の光束断面形状を前記マスク画像に応じた形状に整形する光束整形ステップと、
を含むことを特徴とする欠陥修正プログラム。 An image obtained by enlarging a part of a substrate on which a pattern in which the same picture elements are periodically arranged is formed is acquired by an imaging unit, and the substrate is irradiated with laser light using the image acquired by the imaging unit A defect correction program for causing a computer to execute a defect correction process on the substrate,
A stage moving procedure for moving the stage to a position moved by a distance corresponding to a predetermined number of picture elements from a defect correction position for performing the correction process;
A matching procedure for comparing a first captured image captured at a first imaging position moved from the defect correction position by a stage movement by the stage moving procedure with a reference image;
Based on the determination by the matching procedure, a mask generation procedure for generating a mask image having a mask portion corresponding to a non-laser irradiation region on the substrate based on the reference image;
A light beam shaping step of shaping a light beam cross-sectional shape of laser light from a laser light source into a shape according to the mask image;
A defect correction program characterized by including:
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CN112862696A (en) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 深圳市路维光电股份有限公司 | Mask repair control method and device and computer readable storage medium |
CN114758942A (en) * | 2022-03-24 | 2022-07-15 | 中国科学院光电技术研究所 | Reactive ion etching mask |
DE102021204313A1 (en) | 2021-04-29 | 2022-11-03 | 3D-Micromac Ag | Process and system for manufacturing microstructured components |
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2011
- 2011-12-13 JP JP2011272468A patent/JP2013123721A/en active Pending
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