JP4221783B2 - パターン欠陥検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばシャドウマスクなどの製造において、マスクパターンを用いて連続してパターニングする工程中で、パターン欠陥（ごみや汚れ）などに起因し、連続して発生する被検査物の不良を検査するパターン欠陥検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパターン欠陥検査方法は、検査対象領域全面を検査するものや、一定領域のみを検査するもの、複数のサンプル毎に抜き取りで検査する方法および装置に関するものがあるが、光学パターン（マスク等）を用いて、連続パターニング（例えば露光、現像、エッチングのいずれも該当）する所謂連続製造中に、連続して発生する不良を効率よく検査するには、分解能の不足や、処理時間が間に合わないこと、一定領域のみの不良しか検査できないこと、同一箇所の不良を連続して検査できないことなどの問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、検査系の限られた分解能や処理時間や画像データサイズで、マスクパターンを用いて被検査物を連続パターニングする工程中に、連続して発生する不良の有無を効率よく検査する方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、マスクパターンから被検査物を連続パターニング中に、パターニングされた被検査物の検査対象領域をＮ個に分割し、２台の検査系のうちの１台の検査系は被検査物が変わる毎に、分割した領域を順番に検査し、不良もしくは不良と疑わしいと判定がされた場合、分解能の高いもう１台の検査系で不良もしくは不良と疑わしい箇所を詳細に検査し、同一箇所に連続して発生する不良の有無を検査することを特徴とするパターン欠陥検査方法としたものである。
【０００９】
また、請求項２の発明では、マスクパターンを用いて被検査物を連続パターニング中に、そのパターニングされた被検査物の検査対象領域をＮ個に分割し、２台の検査系を用いて、被検査物に対して異なる分割された領域の検査を行い、不良もしくは不良と疑わしいと判定された場合、１台の検査系で不良もしくは不良と疑わしい箇所を詳細に検査し、同一箇所に連続して発生する不良の有無を検査し、もう1 台の検査系で被検査物が次のものに変わる毎に、分割した領域を順番に検査することを特徴とするパターン欠陥検査方法としたものである。
【００１０】
さらにまた、請求項３の発明では、前記マスクパターンが、複数のマスクパターンであることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載のパターン欠陥検査方法としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
本発明のパターン欠陥検査方法は、図１に示すように、マスクパターン（１０）を用いて、被検査物（１２）を搬送方向（Ｐ）に連続パターニング中に即ち連続生産を中断することなく、同一箇所に連続して発生する不良（２０）を検査するためのものであり、その対象となる被検査物の例としてシャドウマスクや半導体用リードフレーム等があるがこれらに限定するものではない。
【００１２】
上記のように、連続生産中に、被検査物（１２）の同一箇所に連続して発生する不良（２０）の有無を検査することにより、不良（２０）の原因を生産中に把握することができ、場合によっては例えばマスクパターン上のごみなどの場合、生産ラインを中断せずに不良原因を取り除くことも可能である。
【００１３】
ここで本発明のパターン欠陥検査方法を、図３に示す本発明にかかわるパターン欠陥検査装置（１）の一例を用いて説明すると、まず、マスクパターン（図示せず）を用いて連続生産される被検査物（１２）をビデオカメラ（４０）で撮像する。マーク検出部（４２）で、被検査物（１２）の基準位置を示すマークを読みとり、搬送系制御部（６０）及び搬送系（４６）にて被検査物（１２）の搬送方向（Ｐ）の位置を定め、ステージ制御部（７０）及び自動ステージ（４４）にてビデオカメラ（４０）の位置を定め、ビデオカメラ（４０）の撮像する領域を決定する。
【００１４】
続いてビデオカメラ（４０）、撮像制御部（８０）にて取り込んだ画像データで、画像処理部（９０）にて検査が行われる。この検査の結果によって、次に検査する被検査物（１２）の撮像領域をステージ制御部（７０）、搬送系制御部（６０）にて定める。検査の結果から各サンプルの撮像領域を定める関係は、下記の実施例の中で明らかにされる。
【００１５】
【実施例】
次に実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。
〈実施例１〉
図１に示すように、シャドウマスク用帯状スチール板（１８）に、マスクパターン（１０）を用いて連続露光する工程に、パターン欠陥検査方法を適用した。即ち被検査物（１２）としてシャドウマスク用のパターン露光済のものとし、その被検査物（１２）の検査対象領域（１２ａ）を、９分割し、９個の分割された領域（１２ｂ）とした。被検査物（１２）となるパターニングされたシャドウマスクサンプルを連続パターニング中に、サンプルが次の被検査物（１２）に変わる毎に９分割された領域（１２ｂ）を上部左側から最下部右側まで順番に検査していく。この検査で、不良もしくは不良と疑わしいと判定された場合は、その後にくるいくつかの被検査物（１２）においても、同じ領域を検査した。
【００１６】
不良もしくは不良と疑わしい判定が、いくつかの被検査物（１２）で連続して発生しているか否かを検査することにより、同一箇所に連続して発生する不良（２０）を検査することができた。また、マスクパターンの欠陥等が原因で同一箇所に連続して発生する不良ではなく、検査対象領域全面、あるいは部分的な領域に連続して不良が発生した場合も、ある特定領域に不良が連続して発生することから、検査することができる。
【００１７】
〈実施例２〉
図１に示すように、実施例１のシャドウマスクのサンプル（被検査物（１２））の検査対象領域（１２ａ）を９分割し、９個の分割された領域（１２ｂ）とした。ビデオカメラ（４０）では、サンプルが変わる毎に、検査対象領域（１２ａ）の９分割された各領域（１２ｂ）の１つを検査していく。ビデオカメラ（４０）で検査した領域が、不良もしくは不良と疑わしい判定がされた場合、もう一つのビデオカメラ（４０ａ）で、サンプルが変わっても、その領域を連続して検査を行った。その結果連続して同一箇所に発生する不良（２０）や、検査対象領域全面または部分的な領域に連続して不良（２０）が発生した場合の検査が行えるものであった。
【００１８】
〈実施例３〉
図１に示すように、実施例１のシャドウマスクのサンプル（被検査物（１２））の検査対象領域（１２ａ）を９分割し、９個の分割された領域（１２ｂ）とした。一台のビデオカメラ（４０）では、サンプルが変わる毎に、検査対象領域（１２ａ）の９分割された各領域（１２ｂ）の１つを検査していく。その結果、不良もしくは不良と疑わしい判定がされた場合、もう一台のビデオカメラ（４０ａ）で、サンプルが変わっても、その領域を連続して検査を行った。このとき、一台目のビデオカメラ（４０）による検査で、分割された領域（１２ｂ）内の不良、もしくは不良と疑わしい箇所は特定されていることから、もう一台のビデオカメラ（４０ａ）では撮像する領域は少なくてすみ、高い分解能で撮像することができた。
【００１９】
〈実施例４〉
図１に示すように、実施例１のシャドウマスクのサンプル（被検査物（１２））の検査対象領域（１２ａ）を９分割し、９個の分割された領域（１２ｂ）とした。検査対象領域（１２ａ）を２台のビデオカメラ（４０、４０ａ）で、それぞれ異なる分割された領域（１２ｂ）を、サンプルが変わる毎に順番に検査していく。その結果２台のうちのいずれかのビデオカメラで検査している領域で、不良、もしくは不良と疑わしい判定がされた場合、もう一台のビデオカメラ（４０ａ）でその領域を連続して検査を行い、一台目のビデオカメラ（４０）は、サンプルが変わる毎に分割された各検査領域のうちの１つを検査していく。これにより、不良が発生していない場合、２台のビデオカメラ（４０、４０ａ）でそれぞれ異なる領域を検査していくことにより、早期に連続して発生している不良を検出できるものであった。
【００２０】
〈実施例５〉
図２に示すように、シャドウマスク用帯状スチール板（１８）に、３種のマスクパターン（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を用いて同時に連続露光する工程に、本発明のパターン欠陥検査方法を適用した。即ち被検査物（１２）として３種のシャドウマスク用のパターン露光済のものとし、それぞれの被検査物（１２）の検査対象領域（１２ａ）を９分割した。
【００２１】
ここでビデオカメラ（４０）を用いて、３種のマスクパターン（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）でパターニングされた被検査物群（１２１）についてそれぞれ独立して、この被検査物群（１２１）が変わる毎に９分割された領域を順番に検査していった。その結果３種の被検査物群（１２１）のそれぞれ分割された領域（１２ｂ１、１２ｂ２、１２ｂ３）では、不良もしくは不良と疑わしい判定はされなかった。
【００２２】
次に次の被検査物群（１２２）がビデオカメラ（４０）下に搬送され、それぞれの分割された領域（１２ｂ４、１２ｂ５、１２ｂ６）を検査した。このとき、前記のマスクパターン（１０ｂ）に欠陥（２８）が発生し、マスクパターン（１０ｂ）を用いてパターニングするシャドウマスクには連続して不良（２０）が発生し、分割された領域（１２ｂ５）では不良（２０）と判定された。
【００２３】
次に次の被検査物群（１２３）がビデオカメラ（４０）下に搬送され、それぞれの分割された領域（１２ｂ７、１２ｂ８、１２ｂ９）を検査した。前記のマスクパターン（１０ｂ）を用いてパターニングされたサンプルについては、このサンプルの分割された領域（１２ｂ５）で不良と判定されているため、サンプルが変わっても同じ領域の分割された領域（１２ｂ８）を検査した。このように、不良が発生した場合、各パターンで製造したサンプル群ごとに、その領域を連続して検査し、マスクパターン欠陥（２８）などによって、連続して発生する不良を検査することができた。
【００２４】
〈実施例６〉
図２に示すように、実施例５と同様に、３種のマスクパターン（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を用いてパターニングしたシャドウマスクのサンプル（被検査物群（１２１））の検査対象領域（１２ａ）を９分割した。この検査対象領域（１２ａ）を上記のように連続パターニング中に、２台のビデオカメラ（４０、４０ａ）を用いて検査した。上記各マスクパターンで製造したサンプルが変わる毎に一台目のビデオカメラ（４０）の撮像位置を移動し、９分割した領域を順番に検査していった。
【００２５】
上記ビデオカメラ（４０）で撮像した領域について、不良もしくは不良と疑わしい判定がされたので、そのサンプルを製造したマスクパターンについて、その後のいくつかのサンプルの同じ領域を連続して検査した。このように、不良が発生した場合、各３種のマスクパターン（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）毎に、その領域を連続して検査し、マスクパターン欠陥（２８）などにより連続して発生する不良（２０）を検査するものであった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、マスクパターンを用いて被検査物を連続パターニング中、被検査物の全数検査を行うことが不可能な場合に、ごみ、傷等のマスクパターン欠陥などにより連続して発生する不良を検査することができ、場合によっては生産ラインを停止することなく欠陥を除くこともできる。また、一回当たりの検査に要する処理が少なくて済むため、従来の抜き取り検査に比較して、生産ラインを停止する時間が短くて済む効果がある。
【００２７】
さらに不良と判定されないときはサンプルが変わる毎に分割した領域を順番に検査し、不良と判定された場合はその領域を連続して検査することで、前者の検査は分割した領域数を一周期とした検査対象領域全面に対する抜き取り検査となり、後者の検査は、不良が検出された領域に対する連続検査となる。このように、１回の検査で可能な検査対象領域が限られている場合に、検査系に抜き取り検査と連続検査の効果を持たせて、連続して発生する不良を検査することができる。
【００２８】
また、本発明のパターン欠陥検査方法は、検査対象領域をＮ分割し、１つの被検査物において、１つの分割した領域を検査していくため、抜き取り検査のように１回に検査対象領域全面を検査する必要が無く、１回当たりの検査に要する処理が少なくて済む。このため、生産ラインを停止する時間も少なくて済み、装置も簡易なものとすることができる。
【００２９】
さらにまた、１台の検査系で分割した検査対象領域を順番に検査していき、その結果、不良と判定された領域をもう１台の検査系で検査することにより、後者の検査系で撮像する場合は、不良の位置が特定されているため、撮像領域をさらに限定することができ、画像データのサイズは小さくて済み、分解能を高くすることができる。
【００３０】
また、複数のマスクパターンを用いて被検査物を連続パターニングしていく場合、各マスクパターンで製造した被検査物毎に、分割した領域を順番に検査していき、不良と判定された場合、同様に各パターンで製造した被検査物毎にその領域を連続検査することによって、パターンの欠陥などによって連続して発生する不良を検査することができる。
【００３１】
従って、本発明によれば、シャドウマスク等の被検査物全数に対して、全検査領域を、製造中に検査することが不可能な場合、マスクパターン欠陥などによって連続発生する不良を検査でき、原材料の無駄を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパターン欠陥検査方法の一事例を模式的に表した説明図である。
【図２】本発明のパターン欠陥検査方法の他の一事例を模式的に表した説明図である。
【図３】本発明に係わるパターン欠陥検査装置の一実施例を説明する斜視図および構成図である。
【符号の説明】
１‥‥パターン欠陥検査装置
１０‥‥マスクパターン
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ‥‥３種のマスクパターン
１２‥‥被検査物
１２ａ‥‥検査対象領域
１２ｂ‥‥分割された領域
１２ｂ１、１２ｂ２、１２ｂ３、１２ｂ４、１２ｂ５、１２ｂ６、１２ｂ７、１２ｂ８、１２ｂ９‥‥被検査物群の各分割された領域
１２１、１２２、１２３‥‥被検査物群
１８‥‥帯状スチール板
２０‥‥被検査物の不良
２８‥‥マスクパターン欠陥
４０‥‥ビデオカメラ
４０ａ‥‥もう一台のビデオカメラ
４４‥‥自動ステージ
４６‥‥搬送系
６０‥‥搬送系制御部
７０‥‥ステージ制御部
８０‥‥撮像制御部
９０‥‥画像処理部
Ｐ‥‥被検査物搬送方向

Claims (3)

1. マスクパターンを用いて被検査物を連続パターニング中に、パターニングされた被検査物の検査対象領域をＮ個に分割し、２台の検査系のうちの１台の検査系は被検査物が次のものに変わる毎に、分割した領域を順番に検査し、不良もしくは不良と疑わしいと判定がされた場合、分解能の高いもう１台の検査系で不良もしくは不良と疑わしい箇所を詳細に検査し、同一箇所に連続して発生する不良の有無を検査することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
2. マスクパターンを用いて被検査物を連続パターニング中に、そのパターニングされた被検査物の検査対象領域をＮ個に分割し、２台の検査系を用いて、被検査物に対して異なる分割された領域の検査を行い、不良もしくは不良と疑わしいと判定がされた場合、１台の検査系で不良もしくは不良と疑わしい箇所を詳細に検査し、同一箇所に連続して発生する不良の有無を検査し、もう1 台の検査系で被検査物が次のものに変わる毎に、分割した領域を順番に検査することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
3. 前記マスクパターンが、複数のマスクパターンであることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載のパターン欠陥検査方法。

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