JP4655644B2 - Periodic pattern unevenness inspection system - Google Patents

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Description

本発明は、周期性パターンを有する製品においてパターンのムラを検査するための検査装置に係り、特にカラーテレビのブラウン管に用いられるアパーチャグリル、フォトマスク、カラーフィルタ等の基板に周期的に形成されているパターンに生じるスジ状ムラを高精度に検出できる周期性パターンのムラ検査装置に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting pattern unevenness in a product having a periodic pattern, and is formed periodically on a substrate such as an aperture grill, a photomask, or a color filter used for a cathode ray tube of a color television. The present invention relates to a periodic pattern unevenness inspection apparatus that can accurately detect streak-like unevenness in a pattern that is present.

従来の周期性パターンのムラ検査では、同軸の透過照明や平面照明(例えば、特許文献1、2参照)を用いて透過率画像を撮像し、各々の画像での光の強度(明るさ)を比べてムラ部と正常部とを視認する方法である。そのため、元々ムラ部と正常部との光の強度差が少ない、すなわち、コントラストが低い画像をその強度差の処理方法を工夫することで、差を拡大してムラ部の抽出し、検査を行っている。   In the conventional periodic pattern unevenness inspection, a transmittance image is captured using coaxial transmission illumination or planar illumination (see, for example, Patent Documents 1 and 2), and the intensity (brightness) of light in each image is determined. This is a method of visually recognizing the uneven portion and the normal portion. For this reason, the difference in light intensity between the uneven part and the normal part is originally small, that is, by devising an intensity difference processing method for images with low contrast, the difference is expanded and the uneven part is extracted and inspected. ing.

しかし、上記の従来技術においては、格子状の周期性パターンのブラックマトリクスのムラ、特に開口部の大きいブラックマトリクスのムラの撮像において、ムラ部と正常部でのコントラストの向上が望めず、強度差の処理を工夫したとしても、元画像のコントラストが低い画像の場合の検査では、目視での官能検査方法より低い検査能力しか達成できない問題がある。なお、周期性パターンとは、一定の間隔(以下ピッチと記す)を持つスリットのパターンの集合体を称し、例えば、1本のパターンが所定ピッチで配列したストライプ状の周期性パターン、又は開口部のパターンが所定ピッチで配列したマトリクス状の周期性パターン等である。   However, in the above prior art, in the imaging of the black matrix unevenness of the lattice-like periodic pattern, particularly the black matrix unevenness having a large opening, the improvement in contrast between the uneven portion and the normal portion cannot be expected, and there is an intensity difference. Even if the above process is devised, there is a problem that the inspection in the case of an image having a low contrast of the original image can only achieve a lower inspection ability than the visual sensory inspection method. The periodic pattern refers to an aggregate of slit patterns having a constant interval (hereinafter referred to as a pitch). For example, a striped periodic pattern in which one pattern is arranged at a predetermined pitch or an opening. These patterns are a matrix-like periodic pattern in which these patterns are arranged at a predetermined pitch.

一方、微細な表示と明るい画面の電子部品の増加により、前記周期性パターンでは、微細化、又は開口部比率アップヘの傾向が進んでいる。将来、更に開口部の大きいより微細形状のブラックマトリクス用の周期性パターンのムラ検査の方法及びその装置が必要となる。すなわち、従来の光の振幅による光の強度(明るさ)の強弱のみの出力では限界であり、ムラを明瞭に検出することができない。
特開2002−148210号公報 特開2002−350361号公報
On the other hand, due to the increase in electronic components with fine display and bright screen, the periodic pattern tends to be miniaturized or to increase the aperture ratio. In the future, there will be a need for an inspection method and apparatus for periodic pattern irregularity inspection for a black matrix having a finer shape and a larger opening. That is, the conventional output with only the intensity (brightness) of the light intensity (brightness) based on the amplitude of the light is a limit, and unevenness cannot be clearly detected.
JP 2002-148210 A JP 2002-350361 A

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、周期性のあるパターン、例えばブラックマトリクスムラを安定的、高精度に撮像、検出可能な、周期性パターンのムラ検査装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a periodic pattern unevenness inspection apparatus capable of imaging and detecting periodic patterns such as black matrix unevenness stably and with high accuracy. The purpose is to do.

本発明に係る周期性パターンのムラ検査装置は、矩形基板上の周期性パターンに発生するスジ状ムラを検査するための周期性パターンのムラ検査装置であって、前記基板を実質的に水平に保持し、該基板を二次元平面視野内でX軸方向およびY軸方向にそれぞれ移動させる移動機構を備えたXYステージ(21)と、前記XYステージ上の基板の周期性パターンに対して斜め透過光の照明を個別に行う4つの光源(11A-11D)と、前記XYステージを挟んで前記光源の反対側に配置され、前記光源によって斜め透過光照明された前記周期性パターンにおける回折光を撮像する撮像手段(31)と、前記XYステージ上の基板に対して前記4つの光源のうちの2つをそれぞれX軸方向に案内する2本のXガイド(14)と、
前記Xガイドに直交するように配置され、前記XYステージ上の基板に対して前記4つの光源のうちの他の2つをそれぞれY軸方向に案内する2本のYガイド(14)と、
前記2つの光源の各々を前記2本のXガイドの各々に沿って二次元平面視野内で個別に移動させる第1の移動手段(13)と、
前記他の2つの光源の各々を前記2本のYガイドの各々に沿って二次元平面視野内で個別に移動させる第2の移動手段(13)と、
前記第1の移動手段によって前記2つの光源の各々がX軸方向に移動されたときに、検査対象となる前記周期性パターンに対して前記2つの光源の各々から斜め透過光の照明があたるように、前記第1の移動手段と連動して前記2つの光源の各々の向きを変えさせる第1の姿勢変更手段(12)と、
前記第2の移動手段によって前記他の2つの光源の各々がY軸方向に移動されたときに、検査対象となる前記周期性パターンに対して前記他の2つの光源の各々から斜め透過光の照明があたるように、前記第2の移動手段と連動して前記他の2つの光源の各々の向きを変えさせる第2の姿勢変更手段(12)と、
検査対象となる前記周期性パターンに対して前記4つの光源による斜め透過光の照明の入射角度がそれぞれ変わるように、前記第1及び第2の移動手段および前記第1及び第2の姿勢変更手段の動作をそれぞれ設定する光学条件4軸設定手段(40a-40c)と、を具備することを特徴とする。
A periodic pattern unevenness inspection apparatus according to the present invention is a periodic pattern unevenness inspection apparatus for inspecting streaky unevenness that occurs in a periodic pattern on a rectangular substrate, and the substrate is substantially horizontal. An XY stage (21) having a moving mechanism for holding and moving the substrate in the X-axis direction and the Y-axis direction within a two-dimensional planar field of view, and oblique transmission with respect to the periodic pattern of the substrate on the XY stage The four light sources (11A-11D) that individually illuminate the light and the diffracted light in the periodic pattern that is arranged on the opposite side of the light source with the XY stage sandwiched and illuminated obliquely by the light source Imaging means (31) for performing, two X guides (14) for guiding two of the four light sources in the X-axis direction with respect to the substrate on the XY stage,
Two Y guides (14) arranged so as to be orthogonal to the X guide and guiding the other two of the four light sources in the Y-axis direction with respect to the substrate on the XY stage,
First moving means (13) for individually moving each of the two light sources along each of the two X guides within a two-dimensional planar field of view;
Second moving means (13) for individually moving each of the other two light sources along each of the two Y guides in a two-dimensional planar field;
When each of the two light sources is moved in the X-axis direction by the first moving means, illumination of obliquely transmitted light from each of the two light sources is applied to the periodic pattern to be inspected. And first posture changing means (12) for changing the direction of each of the two light sources in conjunction with the first moving means,
When each of the other two light sources is moved in the Y-axis direction by the second moving means, oblique transmitted light is transmitted from each of the other two light sources with respect to the periodic pattern to be inspected. Second posture changing means (12) for changing the direction of each of the other two light sources in conjunction with the second moving means so as to be illuminated;
The first and second moving means and the first and second posture changing means so that the incident angles of the obliquely transmitted light by the four light sources change with respect to the periodic pattern to be inspected. And an optical condition 4-axis setting means (40a-40c) for setting each of the above operations .

請求項1の発明では、光学条件4軸設定手段によって4つの光源の光学的条件(光の波長、光の強度分布、光の入射角度、投光の向き、投光照明エリアの面積、焦点深度など)をそれぞれ個別に設定する。具体的には、被検体の周期性パターンに対応して光源ごとに移動手段および姿勢変更手段をどのように動作させるかを実証試験等によって予め把握しておき、このデータをレシピとして保存しておく。そして、実際に検査を行う際に、被検体の周期性パターンに応じて最適のレシピを選択し、選択して呼び出した設定データに従って4つの光源の光学的条件をそれぞれ個別に設定する。周期性パターンの形状は基本的に矩形が多く、また描画ムラも描画水平方向と描画垂直方向(描画直交方向)とに周期的に生じることが多いために、フォトマスクに対して描画水平方向および描画垂直方向においてそれぞれ対向する方向から照明する4軸を基本として投光する。   According to the first aspect of the present invention, the optical conditions of the four light sources (light wavelength, light intensity distribution, light incident angle, direction of light projection, area of the light projection illumination area, depth of focus) are set by the optical condition four-axis setting means. Etc.) individually. Specifically, it is necessary to grasp in advance through a verification test or the like how to operate the moving unit and the posture changing unit for each light source corresponding to the periodic pattern of the subject, and save this data as a recipe. deep. Then, when actually performing the examination, an optimum recipe is selected according to the periodic pattern of the subject, and the optical conditions of the four light sources are individually set according to the setting data selected and called. The shape of the periodic pattern is basically a rectangular shape, and unevenness of drawing often occurs periodically in the drawing horizontal direction and the drawing vertical direction (direction perpendicular to the drawing). Light is projected on the basis of four axes that are illuminated from opposite directions in the drawing vertical direction.

検査光が周期性パターンに入射すると、周期性パターンのナイフエッジ部分(変位部あるいは変曲部)およびスジ状ムラにおいて光が回折して、それらの回折光をそれぞれ検出することにより欠陥としてのスジ状ムラが検出される。   When the inspection light is incident on the periodic pattern, the light is diffracted at the knife edge portion (displacement portion or inflection portion) and the stripe-shaped unevenness of the periodic pattern, and the diffracted light is detected to detect streak as a defect. Unevenness is detected.

光の回折に関して、周期性パターンの正常部では、ある特定の方向に強力な透過光が形成される。一方、スジ状ムラ部では、特定方向のみに回折光が出ずにパターン形状及びピッチ間隔に応じていろいろの方向に種々の強さで回折光が生じる。これらの回折光を含む光学検出データに基づき画像処理と解析を繰り返し行い、スジ状ムラを検出し表示する。   With respect to light diffraction, strong transmitted light is formed in a specific direction in the normal part of the periodic pattern. On the other hand, in the stripe-shaped uneven portion, diffracted light is generated in various directions in various directions according to the pattern shape and pitch interval without diffracted light being emitted only in a specific direction. Image processing and analysis are repeatedly performed based on optical detection data including these diffracted lights, and streaky irregularities are detected and displayed.

次に、スジ状ムラで発生する回折光を画像処理し解析する場合について簡単に説明する。例えば、図10に示すような被検体基板50から周期性パターンエリア52のみの二次元画像データを切り出し、図11に示すように切り出した二次元画像データに対して積算データ61を計算する。次いで、積算データ61から注目点を対象とする積算移動平均データ62を計算する。ここで、移動平均計算可能範囲64は変更可能となっている。しかし、この積算移動平均データ62は、注目点を中心とする移動平均を計算していることから、その両端部分63で計算することが不可能である。このため計算不可能な両端部分63については、移動平均計算可能範囲64の両端のデータに基づく最小二乗法により最端部の最小二乗法による移動平均計算可能範囲64を計算する。   Next, a brief description will be given of a case where the diffracted light generated by the stripe-shaped unevenness is subjected to image processing and analysis. For example, two-dimensional image data of only the periodic pattern area 52 is cut out from the subject substrate 50 as shown in FIG. 10, and integrated data 61 is calculated for the cut-out two-dimensional image data as shown in FIG. Next, integrated moving average data 62 for the target point is calculated from the integrated data 61. Here, the moving average calculation possible range 64 can be changed. However, since this integrated moving average data 62 calculates a moving average centered on the point of interest, it cannot be calculated at both end portions 63 thereof. Therefore, for both end portions 63 that cannot be calculated, the moving average calculation range 64 by the least square method at the extreme end is calculated by the least square method based on the data at both ends of the moving average calculation range 64.

次に、積算データ61と積算移動平均データ62との差分を計算し、図12に示すように差分データ71を得る。この差分データ71に閾値72を設け、閾値72を超えるものをスジ状ムラであると判定する。   Next, the difference between the integrated data 61 and the integrated moving average data 62 is calculated, and differential data 71 is obtained as shown in FIG. A threshold value 72 is provided in the difference data 71, and data exceeding the threshold value 72 is determined to be streak-like unevenness.

但し、最小二乗法により移動平均を求めた両端部分63については、あくまでも最小二乗法による予測値であるため、誤差が生じることが予想される。これに対応するために、最小二乗法による移動平均計算可能範囲64の閾値72とは別個の値73を設定可能とする。このようにスジ状ムラに特化した検査方法とすることで、スジ状ムラを高精度に検出することが可能となる。   However, since the both end portions 63 obtained by calculating the moving average by the least square method are predicted values by the least square method, it is expected that an error will occur. In order to cope with this, it is possible to set a value 73 different from the threshold 72 of the moving average calculation possible range 64 by the least square method. In this way, by using an inspection method specialized for streak-like unevenness, it becomes possible to detect streak-like unevenness with high accuracy.

請求項2の発明では、さらに、検査対象の周期性パターンおよび顧客仕様のうちの少なくとも一方に応じて前記4つの光源、前記第1及び第2の移動手段および前記第1及び第2の姿勢変更手段をそれぞれ個別に設定し、それらの個別に設定した光学条件を保存する軸別個別設定・保存機能を付加している。軸別個別設定・保存機能を付加することによって、そのサンプルや得意先の要望に合わせて光学系の条件を光源ごとに軸別に設定でき、得意先の要望に沿ったきめ細かな検査をすることが可能となる。また、本機能を用いて光学条件を個別に設定することにより、擬似欠陥のレベルをおとしたり(擬似欠陥レベルの低減効果)、判別や分離に利用したりすることも可能となる。 In the invention of claim 2, the four light sources, the first and second moving means, and the first and second attitude changes are further made according to at least one of the periodic pattern to be inspected and the customer specifications. Each unit is individually set, and an axis-specific individual setting / storing function for saving the optical conditions set individually is added. By adding the individual setting and saving function for each axis, the optical system conditions can be set for each light source according to the sample and the customer's request, and detailed inspections according to the customer's request can be performed. It becomes possible. Also, by setting the optical conditions individually using this function, it is possible to reduce the level of pseudo defects (effect of reducing the level of pseudo defects), or to use for discrimination and separation.

本発明の検査装置が光の回折現象をマクロ的に捉える装置であるため、回折現象に大きく影響を与える投光角度(光の入射角)や光の波長に依存する部分が大きい。しかし、フォトマスクの周期性パターンはまさに多種多様であり、パターンが様々であること、およびスジ状ムラの程度がサンプルによって大きく異なることから、光学条件を一定の固定した条件に設定することは困難である。このため、そのサンプルに合わせた光学系の条件を設定することが必要になってくる。そこで、軸別個別設定・保存機能を用いてそのサンプルや得意先の要望に合致した光学条件を軸別に設定することで、きめ細かな検査を提供できる。   Since the inspection apparatus according to the present invention is a device that captures the diffraction phenomenon of light in a macro manner, the portion depending on the light projection angle (light incident angle) and the light wavelength that greatly affects the diffraction phenomenon is large. However, the periodic patterns of photomasks are very diverse, and it is difficult to set the optical conditions to a fixed condition because the patterns are various and the degree of streak-like unevenness varies greatly depending on the sample. It is. For this reason, it is necessary to set the conditions of the optical system according to the sample. Therefore, by using the individual axis setting / saving function for each axis and setting the optical conditions according to the sample and the customer's request for each axis, it is possible to provide a detailed inspection.

請求項3の発明では、さらに、基本的なスジ状ムラを検出する基準条件を設定するとともに、前記基準条件のみでは検出することができないスジ状ムラを検出する複数の参考条件をそれぞれ設定し、周期性パターンに生じたスジ状ムラの状態に応じて前記基準条件から前記参考条件に切り替える基準条件・参考条件設定機能を付加している。基準条件・参考条件設定機能を付加することによって、得意先の要望に応じたきめ細かな検査が可能になるばかりでなく、基準条件だけでは検出することができなかったスジ状ムラをも検出することが可能となる。 The invention of claim 3 further sets a reference condition for detecting basic stripe-like unevenness, and sets a plurality of reference conditions for detecting stripe-like unevenness that cannot be detected only by the reference condition, A reference condition / reference condition setting function for switching from the reference condition to the reference condition in accordance with the state of streaky irregularities generated in the periodic pattern is added. By adding the standard condition / reference condition setting function, not only fine inspections according to customer requirements are possible, but also streaky irregularities that could not be detected only with the standard conditions. Is possible.

フォトマスクの周期性パターンはまさに多種多様であり、パターンが様々であること、およびスジ状ムラの程度がサンプルによって大きく異なることから、光学条件を一定の固定した条件に設定することは困難である。このため、そのサンプルに合わせた光学系の条件を設定することが必要になってくる。しかし、パターンと欠陥レベルが分からない状態での条件設定は不可能である。   It is difficult to set the optical conditions to a fixed condition because the periodic patterns of photomasks are very diverse, and the patterns vary, and the degree of streak-like unevenness varies greatly from sample to sample. . For this reason, it is necessary to set the conditions of the optical system according to the sample. However, it is impossible to set conditions in a state where the pattern and defect level are unknown.

そこで、基本的なムラを検出可能な基準条件を設定しておき、この基準条件を用いて全てのサンプルを測定し、数値化を行う際はこの基準条件を用いて行えば、数値化の基準がずれることが無い。ただし、基準条件だけでは検出しきれないスジ状ムラについては複数の測定条件(参考条件)を用いて検査する。すなわち、図9に示すように、あらかじめ複数の測定条件を準備しておき、それら全ての条件を選択的に用いて検査を実行することができる。このようにすることで得意先の要望に応じたきめ細かな検査が可能になり、さらに基準条件だけでは検出することができなかったスジ状ムラをも検出することができるようになる。   Therefore, if a reference condition that can detect basic unevenness is set, all samples are measured using this reference condition, and the numerical condition is used when performing the quantification, the standard for quantification can be obtained. There is no shift. However, streaky irregularities that cannot be detected only with the reference conditions are inspected using a plurality of measurement conditions (reference conditions). That is, as shown in FIG. 9, a plurality of measurement conditions can be prepared in advance, and the inspection can be executed using all these conditions selectively. By doing so, it is possible to perform a detailed inspection according to the customer's request, and it is also possible to detect streaky irregularities that could not be detected only by the reference conditions.

請求項4の発明は、さらに、照明光の輝度ピークを前記撮像手段の光軸から所定距離だけシフトさせたところで前記撮像手段に撮像させる照明中心位置調整機能を付加している。この照明中心位置調整機能は、上記の軸別個別設定・保存機能のうち個別の条件設定可能な光学系の設定項目の1つである。本発明の検査装置ではテレセントリックレンズを使用した直線的な光源を用いるが、このタイプの光源は輝度ムラや照度ムラがあるので撮像画像に影響を受けることがある。例えば、照明光が強く、そのピーク値が高すぎると、画面上で白抜けしてしまい欠陥を識別することができなくなることがある。そこで、図13に示すように、照明光のピーク81を撮像エリア56の中心線58の位置から意図的にずらして輝度変化のなだらかな裾の部分を用いて検査する。本機能を付加することによって、光源の照度ムラや輝度ムラを除去できるようになり、コントラストの良好な画像を表示させることができる。   The invention of claim 4 further includes an illumination center position adjustment function for causing the imaging means to take an image when the luminance peak of the illumination light is shifted by a predetermined distance from the optical axis of the imaging means. This illumination center position adjustment function is one of the setting items of the optical system in which individual conditions can be set among the individual setting / saving functions for each axis. In the inspection apparatus of the present invention, a linear light source using a telecentric lens is used, but this type of light source may be affected by a captured image because of uneven brightness and illuminance. For example, if the illumination light is strong and the peak value is too high, white spots may appear on the screen and defects may not be identified. Therefore, as shown in FIG. 13, the peak 81 of the illumination light is intentionally shifted from the position of the center line 58 of the imaging area 56, and an inspection is performed using a gentle skirt portion with a luminance change. By adding this function, illuminance unevenness and luminance unevenness of the light source can be removed, and an image with good contrast can be displayed.

さらに、検査結果データおよび検査面画像データとともに光学条件の設定値をレシピとしてデータベースに保存し、保存したデータを選択して呼び出し、当該検査結果および検査面画像を呼び出したデータと照合するデータベース機能・再検査機能を付加している。データベース機能・再検査機能を付加することによって、上述した各種機能(1.光学条件4軸設定機能、2.軸別個別設定・保存機能、3.基準条件・参考条件設定機能、4.照明中心位置調整機能)で設定してきた光学条件の設定値等をレシピとして保存し、これとともに検査結果および検査画像をデータベースに保存する。例えば、図14に示すような入力・表示パネル画面を用いて種々多様なデータをデータベースに保存する。また、図14に示す画面を用いて必要な入力操作を行うことにより、保存された履歴データから任意のデータを選択し、すでに実績のある検査画像や検査結果を容易に確認することができる。また、履歴データを呼び出した後に、再検査を実行すれば、保存されたレシピから再度同じ光学条件や判定条件を呼び出し、そしてさらに検査エリアを呼び出して過去に実績のある検査とまったく同じ検査手法で検査することが可能となる。このようにして再現性の高い検査を行うことができるようになる。   In addition, the database function that saves the optical condition set values together with the inspection result data and inspection surface image data in the database as a recipe, selects and calls the stored data, and collates the inspection result and inspection surface image with the data called A re-inspection function is added. By adding a database function and a re-inspection function, the various functions described above (1. Optical condition 4-axis setting function, 2. Individual axis setting / saving function, 3. Reference condition / reference condition setting function, 4. Lighting center) The set values of the optical conditions set by the position adjustment function) are stored as a recipe, and the inspection results and inspection images are stored in the database together with the recipe. For example, various kinds of data are stored in a database using an input / display panel screen as shown in FIG. Further, by performing a necessary input operation using the screen shown in FIG. 14, it is possible to select arbitrary data from the stored history data and easily check the already-proven inspection images and inspection results. In addition, if the re-inspection is executed after recalling the history data, the same optical conditions and judgment conditions are recalled from the saved recipe, and the inspection area is recalled and the inspection method that has been proven in the past is used. It becomes possible to inspect. In this way, inspection with high reproducibility can be performed.

請求項5に係る発明は、4つの光源が点灯と消灯を個別に切り換えることができるようにしている。この機能は軸別個別設定・保存機能に含まれる具体的な機能の1つである。基板に対して光源を移動させ、投光角度を様々に変え、スジ状ムラの検出に必要な光源のみを点灯し、不要な光源は消灯する。こうすることで周囲から余計な光が撮像エリアに侵入しなくなり、欠陥の検出に必要な光のみが撮像エリアに投光され、検査の精度が向上する。 The invention according to claim 5 enables the four light sources to individually switch on and off. This function is one of the specific functions included in the axis-specific individual setting / saving function. The light source is moved with respect to the substrate, the projection angle is changed variously, only the light source necessary for detecting streak-like unevenness is turned on, and the unnecessary light source is turned off. By doing so, extra light from the surroundings does not enter the imaging area, and only light necessary for detecting the defect is projected onto the imaging area, thereby improving inspection accuracy.

請求項6に係る発明は、4つの光源が所望の波長の光を透過させる光学フィルタを着脱可能にそれぞれ有するものとし、顧客仕様や検査レシピに応じて光学的条件の1つである照明光の波長を種々変えることができるようにしている。この機能は光学条件4軸設定機能に含まれる具体的な機能の1つである。顧客仕様等に基づいて所望の光の波長を設定し、設定波長に合致する光学フィルタを光源に装着して検査を行う。その後、別の顧客仕様等に従って検査を行う場合は、その別の顧客仕様に基づく他の波長光を設定し、前回の検査に用いた光学フィルタを光源から取り外し、前記他の設定波長に合致する他の光学フィルタに交換して検査を行う。 In the invention according to claim 6 , the four light sources have detachable optical filters that transmit light of a desired wavelength, respectively, and illumination light that is one of the optical conditions according to customer specifications and inspection recipes. Various wavelengths can be changed. This function is one of the specific functions included in the optical condition 4-axis setting function. A desired light wavelength is set based on customer specifications, etc., and an optical filter that matches the set wavelength is attached to the light source for inspection. After that, when inspecting according to another customer specification, etc., set another wavelength light based on the other customer specification, remove the optical filter used for the previous inspection from the light source, and match the other set wavelength Replace with another optical filter for inspection.

本発明によれば、光学条件4軸設定機能によって光源ごとに個別に光学条件を設定するため、スジ状ムラを安定的かつ高精度に撮像し検出することができる。また、軸別個別設定・保存機能を付加することによって、そのサンプルや得意先の要望に合わせて光学系の条件を光源ごとに軸別に設定でき、得意先の要望に沿ったきめ細かな検査をすることができ、また擬似欠陥のレベルをおとしたり(擬似欠陥レベルの低減効果)、判別や分離に利用したりすることも可能となる。また、基準条件・参考条件設定機能を付加することによって、パターンと欠陥レベルが分からない状態であっても、得意先の要望に応じたきめ細かな検査が可能になるばかりでなく、基準条件だけでは検出することができなかったスジ状ムラをも検出することが可能となる。また、照明中心位置調整機能を付加することによって、光源の照度ムラや輝度ムラを除去できるようになり、コントラストの良好な画像を表示させることができるようになる According to the present invention, since the optical condition is individually set for each light source by the optical condition four-axis setting function, streaky irregularities can be imaged and detected stably and with high accuracy. In addition, by adding the individual setting and saving function for each axis, the optical system conditions can be set for each light source according to the sample and the customer's request, and a detailed inspection is performed according to the customer's request. In addition, it is possible to reduce the level of pseudo defects (effect of reducing the level of pseudo defects) and to use it for discrimination and separation. In addition, by adding the standard condition / reference condition setting function, even if the pattern and defect level are not known, not only detailed inspection according to the customer's request is possible, but also only with the standard condition It is possible to detect streaky irregularities that could not be detected. In addition, by adding the illumination center position adjustment function, it is possible to remove unevenness in illuminance and brightness of the light source and display an image with good contrast .

以下、添付の図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1に示すように、本発明の周期性パターンのムラ検査装置は、斜め透過照明部10と、透過照明される被検体基板50を可動支持するXYステージ部20と、撮像するための撮像部30と、撮像された画像を強調処理し、ムラであるか否かを判定し、さらに強調された画像をオペレータが認識しやすいようにムラを表示する機能を有する処理部40とを具備している。   As shown in FIG. 1, the periodic pattern unevenness inspection apparatus according to the present invention includes an oblique transmission illumination unit 10, an XY stage unit 20 that moves and supports a subject substrate 50 that is transmitted and illuminated, and an imaging unit for imaging. 30 and a processing unit 40 having a function of emphasizing the captured image, determining whether or not the image is uneven, and displaying unevenness so that the operator can easily recognize the emphasized image. Yes.

斜め透過照明部10は4つの光源11A〜11Dを備えている。各光源11A〜11Dは、姿勢変更手段としての首振り機構12および移動手段としてのリニアスライダ13によってリニアガイド14上にそれぞれ可動に支持されている。リニアガイド14は平面視野内で互いに直交するように配置された各2本のXガイドおよびYガイドからなるものである。2本のXガイドのうちの一方には第1の光源11AがX方向にスライド走行可能に設けられ、他方には第2の光源11BがX方向にスライド走行可能に設けられている。また、2本のYガイドのうちの一方には第3の光源11CがY方向にスライド走行可能に設けられ、他方には第4の光源11DがY方向にスライド走行可能に設けられている。リニアスライダ13は、リニアガイド14に駆動可能に係合するとともに、首振り機構12を介して光源11A〜11Dを支持している。さらに、各光源11A〜11Dは点灯と消灯を切り換える(点光源の変更)手段を備えており、検査対象基板との距離、又は照明光の入射角、方面を切り換えることができるようになっている。   The oblique transmission illumination unit 10 includes four light sources 11A to 11D. Each of the light sources 11A to 11D is movably supported on a linear guide 14 by a swing mechanism 12 as a posture changing unit and a linear slider 13 as a moving unit. The linear guide 14 is composed of two X guides and Y guides which are arranged so as to be orthogonal to each other within a plane field of view. One of the two X guides is provided with the first light source 11A so as to be able to slide in the X direction, and the other is provided with the second light source 11B so as to be capable of sliding in the X direction. Also, one of the two Y guides is provided with a third light source 11C that can slide in the Y direction, and the other has a fourth light source 11D that can slide in the Y direction. The linear slider 13 is drivably engaged with the linear guide 14 and supports the light sources 11 </ b> A to 11 </ b> D via the swing mechanism 12. Further, each of the light sources 11A to 11D is provided with means for switching on and off (changing the point light source) so that the distance from the inspection target substrate, the incident angle of illumination light, and the direction can be switched. .

首振り機構12は、超小型モータと、モータ回転駆動軸に連結された水平軸と、光源11A〜11Dとともに水平軸まわりに旋回するホルダとを備えている。各光源11A〜11Dは、モータ駆動によって図4に示すように首振り動作する。これにより光源11A〜11Dからの光の投光角度θが様々に変わり、様々な角度と方向からの照明が可能となっている。また、各光源11A〜11Dには、所望の波長の光を透過させる光学フィルタを着脱可能に装着できるようになっている。光学フィルタは光の波長に1対1に対応して準備され、顧客仕様や検査レシピが変更されるごとにそれに応じて所望の光学フィルタに交換されるようになっている。   The head swing mechanism 12 includes an ultra-small motor, a horizontal shaft connected to the motor rotation drive shaft, and a holder that rotates around the horizontal axis together with the light sources 11A to 11D. Each of the light sources 11A to 11D swings as shown in FIG. As a result, the light projection angle θ of the light from the light sources 11A to 11D changes variously, and illumination from various angles and directions is possible. Each of the light sources 11A to 11D can be detachably mounted with an optical filter that transmits light of a desired wavelength. The optical filter is prepared in one-to-one correspondence with the wavelength of light, and is changed to a desired optical filter in accordance with changes in customer specifications and inspection recipes.

光源11A〜11Dにはテレセントリックレンズを含む平行光学系を備えた直線的な光源を用いる。このタイプの光源は輝度ムラや照度ムラがあり、照明強度が高いと撮像画像に影響を受けることがある。本実施形態の検査装置では、輝度ムラや照度ムラを防止するための対策として照明中心位置調整機能を付加している。   As the light sources 11A to 11D, linear light sources having a parallel optical system including a telecentric lens are used. This type of light source has uneven brightness and uneven illuminance, and if the illumination intensity is high, the captured image may be affected. In the inspection apparatus of the present embodiment, an illumination center position adjustment function is added as a measure for preventing luminance unevenness and illuminance unevenness.

XYステージ部20では、検査対象基板としてのマスク50をXYステージ21上の所定の位置に載置し保持する。XYステージ部20は、測定機能を有し、位置を認知して、マスク50の検査開始位置に装置の光軸を重ねる。XYステージ21は、X駆動機構22およびY駆動機構によって水平面内でX方向とY方向とにそれぞれ移動可能に支持されている。   In the XY stage unit 20, a mask 50 as an inspection target substrate is placed and held at a predetermined position on the XY stage 21. The XY stage unit 20 has a measurement function, recognizes the position, and superimposes the optical axis of the apparatus on the inspection start position of the mask 50. The XY stage 21 is supported by an X drive mechanism 22 and a Y drive mechanism so as to be movable in the X direction and the Y direction in a horizontal plane.

撮像部30では、光軸に平行な撮像側平行光学系31から構成され、画像を撮像する手段、例えば、CCD付きカメラ、画像のデータ化及びデータ保存送信等の役割を分担する。撮像側平行光学系31は、検査対象パターン51を所望の倍率(拡大または縮小、等倍も含む)でプロジェクション撮像できるように投影光学系を含むものである。   The imaging unit 30 includes an imaging-side parallel optical system 31 parallel to the optical axis, and shares functions such as a means for capturing an image, for example, a camera with a CCD, image data conversion, data storage and transmission. The imaging side parallel optical system 31 includes a projection optical system so that the inspection target pattern 51 can be projected and imaged at a desired magnification (including enlargement or reduction, and equal magnification).

処理部40は、撮像部30及びXYステージ部20及び透過照明部10を統括的に管理するとともに、周期性パターンのムラの検査の工程を逐次処理する手段をも統括管理するものである。さらに、処理部40では、撮像部30から撮像した画像データを受け取り、該データを所定のデータ処理手順により画像の特徴を抽出比較し、その差分を算出し、良否を判定する。なお、周期性パターンムラの検査の工程を逐次処理するフローチャートを図3に示して後述する。   The processing unit 40 comprehensively manages the imaging unit 30, the XY stage unit 20, and the transmitted illumination unit 10, and also comprehensively manages means for sequentially processing the inspection process of the periodic pattern unevenness. Further, the processing unit 40 receives the image data captured from the imaging unit 30, extracts and compares the characteristics of the image according to a predetermined data processing procedure, calculates the difference, and determines pass / fail. A flow chart for sequentially processing the periodic pattern unevenness inspection process will be described later with reference to FIG.

次に、図2を参照して検査装置の制御系の概要を説明する。   Next, the outline of the control system of the inspection apparatus will be described with reference to FIG.

本発明の検査装置は5つのサブシステム40a〜40eによって構成されている。データ入力部40aは、センサ部411、照明部412、位置固定部413および位置制御部414を備えている。センサ部411は、位置検出用の位置センサ、移動距離検出用の距離センサ(エンコーダやカウンタを含む)および輝度検出用の光感知センサなど複数のセンサを有する。データ処理部40bは、データ入力部40aのセンサ部411から入力される撮像データを処理する画像処理部415と、処理したデータを管理するデータ管理部416と、を備えている。センサ部411の各センサからは検出信号が画像処理部415に随時送られるようになっている。画像処理部415は、処理部40のパソコン41の機能の一部としてもよいし、パソコン41とは別に独立した処理ユニットとしてもよい。   The inspection apparatus of the present invention is constituted by five subsystems 40a to 40e. The data input unit 40a includes a sensor unit 411, an illumination unit 412, a position fixing unit 413, and a position control unit 414. The sensor unit 411 includes a plurality of sensors such as a position sensor for position detection, a distance sensor for detecting a moving distance (including an encoder and a counter), and a light detection sensor for detecting luminance. The data processing unit 40b includes an image processing unit 415 that processes imaging data input from the sensor unit 411 of the data input unit 40a, and a data management unit 416 that manages the processed data. Detection signals are sent to the image processing unit 415 from each sensor of the sensor unit 411 as needed. The image processing unit 415 may be a part of the function of the personal computer 41 of the processing unit 40 or may be a processing unit independent of the personal computer 41.

照明部412は、光源11A〜11Dをコントロールするものである。   The illumination unit 412 controls the light sources 11A to 11D.

位置固定部413は、XYステージ部20をコントロールするものである。   The position fixing unit 413 controls the XY stage unit 20.

位置制御部414は、光源11A〜11Dの首振り機構12およびリニアスライダ13を個別にコントロールするものである。   The position control unit 414 individually controls the swing mechanism 12 and the linear slider 13 of the light sources 11A to 11D.

マシンインターフェイス部40cは、検査対象となるマスク50を搬送する搬送機構(図示せず)等の外部装置との間でデータの送受信を行う機械連動部417と、マスクの受け渡しを行う自動給排部418と、を備えている。   The machine interface unit 40c includes a machine interlocking unit 417 that transmits / receives data to / from an external device such as a transport mechanism (not shown) that transports the mask 50 to be inspected, and an automatic supply / discharge unit that transfers the mask. 418.

ヒューマンインターフェイス部40eは、データ処理部40bで処理された処理画像を表示する情報表示部42と、オペレータとの間で情報のやりとりを行う対人操作部43と、を備えている。   The human interface unit 40e includes an information display unit 42 that displays a processed image processed by the data processing unit 40b, and an interpersonal operation unit 43 that exchanges information with an operator.

システムバス40dは、ヒューマンインターフェイス部40eと他のサブシステム40a〜40cとの間をインターフェイスしてデータ送受信させるものである。   The system bus 40d is an interface between the human interface unit 40e and the other subsystems 40a to 40c for data transmission / reception.

次に、図3を参照して周期性パターンのムラ検査手順について概略説明する。   Next, the procedure for inspecting the periodic pattern unevenness will be schematically described with reference to FIG.

メインスイッチをONして装置を起動させ、検査を開始する(工程S1)。所定の初期条件を設定し、すべての初期条件が揃ったところでその設定動作を終了する(工程S2)。   The main switch is turned on to activate the apparatus, and inspection is started (step S1). Predetermined initial conditions are set, and the setting operation is terminated when all the initial conditions are obtained (step S2).

X駆動機構22およびY駆動機構23を駆動させ、XYステージ21をホーム位置から使用位置まで移動させる(工程S3)。マスク50をXYステージ21上に載置する(工程S4)。次いで、XYステージ21ごとマスク50を検査開始位置まで移動させ、検査対象となる周期性パターン51を撮像エリア56に位置させる(工程S5)。 The X drive mechanism 22 and the Y drive mechanism 23 are driven, and the XY stage 21 is moved from the home position to the use position (step S3). The mask 50 is placed on the XY stage 21 (step S4). Next, the mask 50 is moved to the inspection start position together with the XY stage 21, and the periodic pattern 51 to be inspected is positioned in the imaging area 56 (step S5).

撮像部30の撮像の条件を設定する(工程S6)。カメラ31の倍率を設定する(工程S7)。斜め透過照明部10の照明条件を設定する(工程S8)。これらの設定が完了すると、光源11A〜11Dをスライド移動させ、首振り動作させ、撮像エリア56に対して位置合せし、パターン51に投光照明し、これを撮像する(工程S9)。初回の撮像画像を処理部40のパソコン41に取り込む(工程S10)。次の撮像エリア(検査対象パターン)の有無を判定する(工程S11)。   The imaging conditions of the imaging unit 30 are set (step S6). The magnification of the camera 31 is set (step S7). Illumination conditions for the oblique transmission illumination unit 10 are set (step S8). When these settings are completed, the light sources 11A to 11D are slid, moved to swing, aligned with the imaging area 56, projected and illuminated on the pattern 51, and imaged (step S9). The first captured image is taken into the personal computer 41 of the processing unit 40 (step S10). It is determined whether or not there is a next imaging area (inspection target pattern) (step S11).

次の撮像エリア(検査対象パターン)が有ると判定した場合は、XYステージ21によりマスク50を移動させ、次の撮像エリアをカメラ撮像エリア56に位置させ、これを撮像する(工程S12)。次の撮像エリアのパターン画像を処理部40のパソコン41に取り込む(工程S13)。最後の撮像エリアであるか否かを判定する(工程S14)。最後の撮像エリアであると判定した場合は、工程S16へ進む。   If it is determined that there is a next imaging area (inspection target pattern), the mask 50 is moved by the XY stage 21, the next imaging area is positioned in the camera imaging area 56, and this is imaged (step S12). The pattern image of the next imaging area is taken into the personal computer 41 of the processing unit 40 (step S13). It is determined whether or not it is the last imaging area (step S14). If it is determined that it is the last imaging area, the process proceeds to step S16.

最後の撮像エリアでないと判定した場合は、工程S11に戻って、次の撮像エリアを撮像し(工程S12)、その撮像画像を取り込み(工程S13)、最後の撮像エリアであるか否かを再度判定する(工程S14)。   If it is determined that it is not the last imaging area, the process returns to step S11, the next imaging area is imaged (step S12), the captured image is captured (step S13), and it is determined again whether or not it is the last imaging area. Determine (step S14).

工程S11で次の撮像エリアが無いと判定した場合は、撮像を終了するとともに、XYステージ21の駆動を停止させ(工程S15)、最終的に装置を停止させる(工程S22)。   If it is determined in step S11 that there is no next imaging area, the imaging is terminated, the drive of the XY stage 21 is stopped (step S15), and the apparatus is finally stopped (step S22).

工程S14で最後の撮像エリアであると判定した場合は、その撮像データを処理部40へ転送し(工程S16)、パソコン41において画像処理する(工程S17)。そして、画像処理した結果データを出力し(工程S18)、その出力結果を評価判定する(工程S19)。評価判定が完了すると、検査工程を終了する(工程S20)。マスク50をステージ21から持ち上げ、搬送アームに受け渡し、チャンバから搬出する(工程S21)。装置を停止させ、検査を終了する(工程S22)。   If it is determined in step S14 that it is the last imaging area, the imaging data is transferred to the processing unit 40 (step S16), and the personal computer 41 performs image processing (step S17). Then, the image processing result data is output (step S18), and the output result is evaluated (step S19). When the evaluation determination is completed, the inspection process is terminated (process S20). The mask 50 is lifted from the stage 21, transferred to the transfer arm, and unloaded from the chamber (step S21). The apparatus is stopped and the inspection is finished (step S22).

次に、周期性パターンの撮像とムラ検出の概要について説明する。   Next, an outline of periodic pattern imaging and unevenness detection will be described.

周期性パターン51の正常部では、スリット部(又は開口部)の形状、ピッチが一定となるために互いに干渉し、一定の方向に強い面折光が生じ、ムラ部では、スリット部(又は開口部)の形状・ピッチが不安定となるために形状・ピッチに応じて、色々な方向に、種々の強さで回折光が生じる。   In the normal part of the periodic pattern 51, the shape and pitch of the slit part (or opening) are constant, so that they interfere with each other, and strong chamfered light is generated in a certain direction. In the uneven part, the slit part (or opening part). ) Becomes unstable, and diffracted light is generated in various directions with various intensities according to the shape and pitch.

検査装置において、斜め透過照明部10から照射された光が、周期性パターン51のブラックマトリクスのマスク50の開口部にて回折され、その回折光が画像として撮像部30に捕らえられる。入射角θが90゜より小さくすると観察環境が替わり、スリット部(又は開口部)の形状、ピッチの差違が強調される効果があり、位格を少しずつ変化させる照明により回折光の差違が更に強調される。   In the inspection apparatus, the light emitted from the oblique transmission illumination unit 10 is diffracted at the opening of the black matrix mask 50 of the periodic pattern 51, and the diffracted light is captured by the imaging unit 30 as an image. When the incident angle θ is smaller than 90 °, the observation environment is changed, and the difference in the shape and pitch of the slit (or opening) is emphasized, and the difference in the diffracted light is further increased by the illumination that changes the position little by little. To be emphasized.

マスク50にて回折される回折光は、ブラックマトリクスの微妙な変動により、回折角に変化をもたらすため、撮像部30に捕らえられた画像はブラックマトリクスの変動に起因するムラ部を強調した画像となる。さらに、斜め透過照明部10及び撮像部30に平行光学系を用いることで、回折光の変動をより正確に強調した画像が捕らえられる。   The diffracted light diffracted by the mask 50 changes the diffraction angle due to subtle variations in the black matrix. Therefore, the image captured by the imaging unit 30 is an image in which uneven portions due to the black matrix variation are emphasized. Become. Furthermore, by using a parallel optical system for the oblique transmission illumination unit 10 and the imaging unit 30, an image in which the fluctuation of the diffracted light is more accurately emphasized is captured.

また、複数設置された照明を順次点灯することで、様々な方向性をもつムラに対して最適な画像が取得可能となる。 In addition, by sequentially lighting a plurality of installed lights, it is possible to obtain an optimal image for unevenness having various directions.

このようにして撮像部30に捕らえられたムラ画像を、処理部40にてムラ部抽出処理、判定処理を行う。判定されたムラの位置やレベルをムラ画像と同時に処理部40に表示することで、ムラのモニター用途としての利用も有効となっている。   The unevenness image thus captured by the imaging unit 30 is subjected to unevenness portion extraction processing and determination processing by the processing unit 40. By displaying the determined unevenness position and level on the processing unit 40 at the same time as the unevenness image, the use for unevenness monitoring is also effective.

図4に示すように、光学条件4軸設定機能に基づき各光源の光学的条件を設定する際に、光源/マスク相互間距離を種々変えるとともに、光源11A〜11Dからパターン51に投光される光の角度θ1〜θ4を種々変えることができる。これにより、パターン51の形状や種類に応じて最適の検査光をパターンに投光することが可能となる。なお、投光角度θ1〜θ4は30〜70°の範囲とすることが望ましい。また、被検体基板であるマスクから光源の軌道までの距離Lは、被検体基板のサイズに応じて種々変わるものである。例えば被検体基板が大判のカラーフィルタである場合は、距離Lを1m程度とすることが望ましく、また、被検体基板が半導体デバイス製造用フォトマスクである場合は、距離Lを対物レンズの性能に応じて数mmから数百mm程度までとすることが望ましい。   As shown in FIG. 4, when setting the optical condition of each light source based on the optical condition four-axis setting function, the distance between the light sources / masks is variously changed and light is projected from the light sources 11A to 11D to the pattern 51. Various angles of light θ1 to θ4 can be changed. Thereby, it becomes possible to project the optimal inspection light onto the pattern according to the shape and type of the pattern 51. Note that the projection angles θ1 to θ4 are preferably in the range of 30 to 70 °. In addition, the distance L from the mask, which is the subject substrate, to the orbit of the light source varies depending on the size of the subject substrate. For example, when the subject substrate is a large color filter, the distance L is preferably about 1 m. When the subject substrate is a photomask for manufacturing a semiconductor device, the distance L is used as the objective lens performance. Accordingly, it is desirable that the thickness is about several mm to several hundred mm.

1)光学条件4軸設定機能
光学条件4軸設定機能は、フォトマスクに対して2つの光源から水平方向(X方向)に投光するとともに、垂直方向(Y方向)にも別の2つの光源から投光する際に、これら4つの光源の投光角度θまたは各光源から検査対象パターンまでの距離を所望値に設定する機能である。周期性パターン51の形状の大部分が、図6に示すように、矩形であることから、スジ状ムラ(描画ムラ)が描画の水平方向(X方向)と垂直方向(Y方向)にそれぞれ周期的に発生することが多く、そのためパターン形状に応じて欠陥を見つけ易い投光角度がいくつか存在する。例えばT字パターンではθ1,θ2が欠陥を見つけ易い投光角度であることを実証試験で予め把握しておき、T字パターンを含むフォトマスクを検査する場合は、レシピ条件の投光角度にθ1,θ2を設定しておくと、スジ状ムラを確実かつ効率良く検出することができる。なお、光源の数を4つとしたのは、輝度不足を解消するために、輝度の補完を考慮したほか、X方向の2光源のみ、又はY方向の2光源のみを用いて、切り替えるようにして測定が可能なようにしたものである。
1) Optical condition 4-axis setting function
The optical condition 4-axis setting function is used to project light from two light sources to the photomask in the horizontal direction (X direction) and also when projecting from another two light sources in the vertical direction (Y direction). This is a function for setting the projection angle θ of the four light sources or the distance from each light source to the inspection target pattern to a desired value. Since most of the shape of the periodic pattern 51 is a rectangle as shown in FIG. 6, streaky irregularities (rendering irregularities) are periodically generated in the horizontal direction (X direction) and vertical direction (Y direction) of drawing. Therefore, there are some projection angles at which defects are easily found according to the pattern shape. For example, in a T-shaped pattern, θ1 and θ2 are projection angles at which it is easy to find defects in advance through a verification test, and when a photomask including a T-shaped pattern is inspected, θ1 is set as the projection angle of the recipe condition. , Θ2 is set, streaky irregularities can be detected reliably and efficiently. The reason why the number of light sources is set to four is that, in order to eliminate the luminance deficiency, in addition to considering the complementation of luminance, switching is performed using only two light sources in the X direction or only two light sources in the Y direction. Measurement is made possible.

4つの光源11A〜11Dは、検査対象となるパターンから当該光源までの距離に応じてその投光角度を適宜変えることができるようになっている。なお、投光角度θそのものを直接に検出しない場合であっても、光源/パターン間の高さレベル差Lが判明していれば、光源/パターン間の距離を検出することにより、投光角度を求めることができる。   The four light sources 11 </ b> A to 11 </ b> D can appropriately change the projection angle according to the distance from the pattern to be inspected to the light source. Even when the light projection angle θ itself is not directly detected, if the height level difference L between the light source / pattern is known, the light projection angle is detected by detecting the distance between the light source / pattern. Can be requested.

光学条件4軸設定手段によって4つの光源の光学的条件(光の波長、光の強度分布、光の入射角度、投光の向き、投光照明エリアの面積、焦点深度など)をそれぞれ個別に設定する。具体的には、被検体の周期性パターンに対応して光源ごとに移動手段および姿勢変更手段をどのように動作させるかを実証試験等によって予め把握しておき、このデータをレシピとして保存しておく。そして、実際に検査を行う際に、被検体の周期性パターンに応じて最適のレシピを選択し、選択して呼び出した設定データに従って4つの光源の光学的条件をそれぞれ個別に設定する。周期性パターンの形状は基本的に矩形が多く、また描画ムラも描画水平方向と描画垂直方向(描画直交方向)とに周期的に生じることが多いために、フォトマスクに対して描画水平方向および描画垂直方向においてそれぞれ対向する方向から照明する4軸を基本として投光する。検査光が周期性パターンに入射すると、周期性パターンの変位部あるいは変曲部およびスジ状ムラにおいて光が回折して、それらの回折光をそれぞれ検出することにより欠陥としてのスジ状ムラが検出される。光の回折に関して、周期性パターンの正常部では、ある特定の方向に強力な透過光が形成される。一方、スジ状ムラ部では、特定方向のみに回折光が出ずにパターン形状及びピッチ間隔に応じていろいろの方向に種々の強さで回折光が生じる。これらの回折光を含む光学検出データに基づき画像処理と解析を繰り返し行い、スジ状ムラを検出し表示する。   The optical conditions of the four light sources (light wavelength, light intensity distribution, light incident angle, direction of light projection, area of the floodlight illumination area, depth of focus, etc.) are individually set by the optical condition 4-axis setting means. To do. Specifically, it is necessary to grasp in advance through a verification test or the like how to operate the moving unit and the posture changing unit for each light source corresponding to the periodic pattern of the subject, and save this data as a recipe. deep. Then, when actually performing the examination, an optimum recipe is selected according to the periodic pattern of the subject, and the optical conditions of the four light sources are individually set according to the setting data selected and called. The shape of the periodic pattern is basically a rectangular shape, and unevenness of drawing often occurs periodically in the drawing horizontal direction and the drawing vertical direction (direction perpendicular to the drawing). Light is projected on the basis of four axes that are illuminated from opposite directions in the drawing vertical direction. When the inspection light is incident on the periodic pattern, the light is diffracted at the displacement portion or the inflection portion of the periodic pattern and the streak-like unevenness, and the streaky unevenness as a defect is detected by detecting each of the diffracted lights. The With respect to light diffraction, strong transmitted light is formed in a specific direction in the normal part of the periodic pattern. On the other hand, in the stripe-shaped uneven portion, diffracted light is generated in various directions in various directions according to the pattern shape and pitch interval without diffracted light being emitted only in a specific direction. Image processing and analysis are repeatedly performed based on optical detection data including these diffracted lights, and streaky irregularities are detected and displayed.

この機能により、描画の水平方向、垂直方向に周期的に現れるスジ状ムラを感度良く検出することができる。   With this function, it is possible to detect with high sensitivity streaky irregularities that appear periodically in the horizontal and vertical directions of drawing.

2)軸別個別設定・保存機能
軸別個別設定・保存機能は、サンプルの状態や顧客仕様(要望事項)に応じて光学系の条件を個別に設定し、その設定条件を個別レシピとして保存する機能である。
2) Individual setting and saving function for each axis
The axis-specific individual setting / storing function is a function for individually setting the optical system conditions according to the sample state and customer specifications (request items) and storing the setting conditions as individual recipes.

本機能を備えることにより、種々多様なフォトマスクのパターン、欠陥レベルに対応することができるようになる。   By providing this function, it is possible to cope with various photomask patterns and defect levels.

フォトマスクの周期的パターンが種々多様であること、および検査装置は光の回折現象をマクロ的に捉える装置であることから、投光角度を回折現象によって打ち消されないような角度(強調角度)とするか、または擬似欠陥が画面上で欠陥として認識されないような角度(弱調角度)とする必要がある。スジ状ムラの検出は、回折現象に大きく影響を与える投光角度や波長に依存する部分が大きいからである。   Since the periodic pattern of the photomask is various and the inspection device is a device that captures the light diffraction phenomenon macroscopically, the projection angle is an angle (emphasis angle) that cannot be canceled by the diffraction phenomenon. Or an angle (weak angle) at which the pseudo defect is not recognized as a defect on the screen. This is because the detection of streak-like unevenness has a large part depending on the light projection angle and wavelength that greatly affects the diffraction phenomenon.

しかし、パターンが種々多様であること、およびスジ状ムラの程度がサンプルによって大きく異なることから、光学条件を一定にすることは非常に困難である。   However, it is very difficult to make the optical conditions constant because there are various patterns and the degree of stripe-like unevenness greatly varies depending on the sample.

そこで、そのサンプルに合わせて光学系の条件を個別に設定することで、サンプルの状態や顧客の要望に適合した光学条件を個別に準備することができ、よりきめ細かに検査することが可能となる。   Therefore, by individually setting the optical system conditions according to the sample, it is possible to individually prepare the optical conditions suitable for the sample state and customer's request, and it becomes possible to perform a finer inspection. .

例えば、従来の検査装置では、図7の(a)に示すように、ランプAを点灯するとA側短辺のエッジが画面上に擬似欠陥として明瞭に出現する。ランプBを点灯した場合にもB側短辺のエッジが擬似欠陥として画面上に明瞭に出現する。   For example, in the conventional inspection apparatus, as shown in FIG. 7A, when the lamp A is turned on, the edge on the A side short side clearly appears as a pseudo defect on the screen. Even when the lamp B is turned on, the edge on the short side of the B side appears clearly on the screen as a pseudo defect.

これに対して、本発明の検査装置では、光学系の条件を個別に設定しているためランプA,Bを同時に点灯させ、図7の(b)に示すように、画面上で欠陥としてほとんど認められないほどに擬似欠陥の像が薄められる。なお、欠陥(スジ状ムラ)又は擬似欠陥がまったく無い場合は、グレイ画面が表示される。   On the other hand, in the inspection apparatus of the present invention, since the conditions of the optical system are individually set, the lamps A and B are turned on at the same time, and as shown in FIG. The image of the pseudo-defect is so thin that it is not recognized. When there is no defect (streaky unevenness) or pseudo defect at all, a gray screen is displayed.

図8は多重反射(底面反射)光による影(ゴースト)の発生原理を説明するための模式図である。検査光2がマスク50に入射してパターン51を照明すると、撮像部30の像面33にパターンの実像34が結像する。一方、パターン51からの底面反射光がマスク50の底面によって再度反射(多重反射)され、この多重反射像が像面33に結像して影(ゴースト)35となる。この影(ゴースト)35が擬似欠陥の像として像面33上に出現すると、実像34の合否判定の精度を低下させる原因となる。しかし、本実施形態では軸別個別設定・保存機能によって擬似欠陥像を薄めるように表示するので、検査精度が向上する。   FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the principle of generation of a shadow (ghost) due to multiple reflection (bottom reflection) light. When the inspection light 2 is incident on the mask 50 and illuminates the pattern 51, a real image 34 of the pattern is formed on the image plane 33 of the imaging unit 30. On the other hand, the bottom surface reflected light from the pattern 51 is reflected again (multiple reflection) by the bottom surface of the mask 50, and this multiple reflection image is formed on the image surface 33 to become a shadow (ghost) 35. If this shadow (ghost) 35 appears on the image surface 33 as an image of a pseudo defect, it causes a decrease in the accuracy of the pass / fail judgment of the real image 34. However, in this embodiment, since the pseudo defect image is displayed so as to be thinned by the axis-specific individual setting / saving function, the inspection accuracy is improved.

本機能を備えることにより、擬似欠陥の判別、分離に利用することができるとともに、擬似欠陥レベルの低減に効果がある。   By providing this function, it can be used for discrimination and separation of pseudo defects and is effective in reducing the level of pseudo defects.

3)基準条件・参考条件設定機能
基準条件・参考条件設定機能は、すべてのパターンに共通の基準条件を設定するとともに、標準的な基準条件のみでは検出できない欠陥をも検出するために複数の参考条件を設定する機能である。
3) Standard condition / reference condition setting function
The reference condition / reference condition setting function is a function for setting a plurality of reference conditions in order to set a common reference condition for all patterns and detect defects that cannot be detected only by the standard reference condition.

フォトマスクの周期的パターンが種々多様であることから、検査対象パターンに見合った光学条件を設定する必要がある。検査レシピを作成するときには、パターン毎に個別に条件を設定することが望ましいが、パターンと欠陥レベルが分からない状態では条件を設定することが不可能である。そこで、基本的なムラを検出可能な基準条件を設定しておき、この基準条件を用いて全てのサンプルを測定し、数値化を行う際はこの基準条件を用いて行えば、数値化の基準がずれることが無い。ただし、基準条件だけでは検出しきれないスジ状ムラについては複数の測定条件(参考条件)を用いて検査する。   Since the periodic pattern of the photomask is various, it is necessary to set optical conditions suitable for the inspection target pattern. When creating an inspection recipe, it is desirable to set conditions individually for each pattern, but it is impossible to set conditions in a state where the pattern and the defect level are unknown. Therefore, if a reference condition that can detect basic unevenness is set, all samples are measured using this reference condition, and the numerical condition is used when performing the quantification, the standard for quantification can be obtained. There is no shift. However, streaky irregularities that cannot be detected only with the reference conditions are inspected using a plurality of measurement conditions (reference conditions).

図9に示すように、基準条件のみでは検出できないか又は検出が不十分になるスジ状ムラについては、複数の参考条件1〜3のうちから最適な条件を選択し、その選択した参考条件を用いて欠陥の検出を高精度に行うことができる。   As shown in FIG. 9, for streak-like unevenness that cannot be detected only by the reference condition or is insufficiently detected, an optimum condition is selected from the plurality of reference conditions 1 to 3, and the selected reference condition is set. It is possible to detect defects with high accuracy.

このようにすることで得意先の要望に応じたきめ細かな検査が可能になり、さらに基準条件だけでは検出することができなかったスジ状ムラをも検出することができるようになる。   By doing so, it is possible to perform a detailed inspection according to the customer's request, and it is also possible to detect streaky irregularities that could not be detected only by the reference conditions.

4)照明中心位置調整機能
照明中心位置調整機能は、照明の中心位置をカメラ光軸から意図的にずらして輝度変化のなだらかな部分で撮像する機能である。この照明中心位置調整機能は、上記の軸別個別設定・保存機能のうち個別の条件設定可能な光学系の設定項目の1つである。本機能は、補助的な機能であり、使用したり使用しなかったりする場合があるため、オペレータはレシピ入力画面で選択ボタンを押して選択することができる。
4) Lighting center position adjustment function
The illumination center position adjusting function is a function of intentionally shifting the center position of the illumination from the camera optical axis and capturing an image at a gentle part where the luminance changes. This illumination center position adjustment function is one of the setting items of the optical system in which individual conditions can be set among the individual setting / saving functions for each axis. Since this function is an auxiliary function and may or may not be used, the operator can select by pressing the selection button on the recipe input screen.

本発明の検査装置は、テレセントリックレンズを用いた直線的な光源であるが、これらの光学系には輝度ムラや照度ムラがあるので、実際の撮像画像に影響を及ぼすことがある。例えば、照明光のピーク輝度が高すぎて明暗のコントラストが損なわれ、画面上で白抜けになって欠陥を識別できないような場合に、この機能を用いる。具体的には、図13に示すように、照明光の輝度分布80のピーク81をカメラの撮像視野56の中心線58から意図的に所定距離だけシフトさせ、輝度変化のなだらかな裾野の部分82で撮像する。本機能を付加することによって、光源の照度ムラや輝度ムラを除去できるようになり、コントラストの良好な画像を表示させることができる。   The inspection apparatus of the present invention is a linear light source using a telecentric lens. However, since these optical systems have uneven brightness and uneven illuminance, they may affect actual captured images. For example, this function is used when the peak brightness of the illumination light is too high and the contrast between light and dark is lost, and the defect is not identified due to white spots on the screen. Specifically, as shown in FIG. 13, the peak 81 of the luminance distribution 80 of the illumination light is intentionally shifted by a predetermined distance from the center line 58 of the imaging field 56 of the camera, and the gentle bottom portion 82 of the luminance change. Take an image with. By adding this function, illuminance unevenness and luminance unevenness of the light source can be removed, and an image with good contrast can be displayed.

5)データベース機能・再検査機能
データベース機能・再検査機能は、上記1)〜4)で設定した光学条件の設定値等をレシピとして保存し、これと共に検査結果や検査画面をもデータベースに保存する機能である。データベース機能・再検査機能を付加することによって、上述した各種機能(1.光学条件4軸設定機能、2.軸別個別設定・保存機能、3.基準条件・参考条件設定機能、4.照明中心位置調整機能)で設定してきた光学条件の設定値等をレシピとして保存し、これとともに検査結果および検査画像をデータベースに保存する。
5) Database function / re-examination function
The database function / re-inspection function is a function that saves the set values of the optical conditions set in the above 1) to 4) as a recipe, and also saves the inspection results and the inspection screen in the database. By adding a database function and a re-inspection function, the various functions described above (1. Optical condition 4-axis setting function, 2. Individual axis setting / saving function, 3. Reference condition / reference condition setting function, 4. Lighting center) The set values of the optical conditions set by the position adjustment function) are stored as a recipe, and the inspection results and inspection images are stored in the database together with the recipe.

例えば、図14に示すように、オペレータは、入力・表示パネルを用いて画面上に表示される画像を見ながら、ランプ1〜4の各条件やカメラの撮像条件など必要なレシピを入力し、変更することができる。また、図14に示す画面を用いて必要な入力操作を行うことにより、保存された履歴データから任意のデータを選択し、すでに実績のある検査画像や検査結果を容易に確認することができる。また、履歴データを呼び出した後に、再検査を実行すれば、保存されたレシピから再度同じ光学条件や判定条件を呼び出し、そしてさらに検査エリアを呼び出して過去に実績のある検査とまったく同じ検査手法で検査することが可能となる。このようにして再現性の高い検査を行うことができるようになる。   For example, as shown in FIG. 14, the operator inputs necessary recipes such as each condition of the lamps 1 to 4 and the imaging condition of the camera while viewing the image displayed on the screen using the input / display panel. Can be changed. Further, by performing a necessary input operation using the screen shown in FIG. 14, it is possible to select arbitrary data from the stored history data and easily check the already-proven inspection images and inspection results. In addition, if the re-inspection is executed after recalling the history data, the same optical conditions and judgment conditions are recalled from the saved recipe, and the inspection area is recalled and the inspection method that has been proven in the past is used. It becomes possible to inspect. In this way, inspection with high reproducibility can be performed.

次に、図10〜図12を参照して周期性パターンにおけるスジ状ムラの検査の概要を説明する。   Next, an outline of the inspection of streaky unevenness in the periodic pattern will be described with reference to FIGS.

検査対象となるマスクの矩形状の周期的パターン領域のみを切り出し、図11に示すように、切り出した二次元画像データに対して積算データ61を演算により求める。ここでは、図10の縦方向(Y軸方向)への積算のみについて説明するが、横方向(X軸方向)の積算データについても同様にして求めることができる。   Only the rectangular periodic pattern region of the mask to be inspected is cut out, and as shown in FIG. 11, integrated data 61 is obtained by calculation for the cut out two-dimensional image data. Here, only the integration in the vertical direction (Y-axis direction) in FIG. 10 will be described, but the integration data in the horizontal direction (X-axis direction) can be obtained in the same manner.

次いで、図11に示す積算データ61から注目点を対象とする積算移動平均データ62を計算する。ここでは移動平均計算可能範囲64を変更可能としている。しかし、注目点を中心とする移動平均を計算していることから、その両端部分63では積算移動平均データ62を計算することが不可能であるため、これら計算不可能な両端部分63については移動平均計算可能範囲64の両端のデータに基づく最小二乗法を用いて積算移動平均データを計算する。   Next, integrated moving average data 62 for the target point is calculated from the integrated data 61 shown in FIG. Here, the moving average calculation possible range 64 can be changed. However, since the moving average centered on the point of interest is calculated, it is impossible to calculate the integrated moving average data 62 at both end portions 63. Therefore, the end portions 63 that cannot be calculated are moved. The integrated moving average data is calculated using the least square method based on the data at both ends of the average calculable range 64.

次いで、最小二乗法により積算移動平均データ62との差分を求める。これにより図12に示す差分データ71を得る。顧客仕様などから決まる所定の閾値72を設定し、閾値72を超える差分データ71は不合格と判定し、閾値72を超えないものは合格と判定する。このようにしてスジ状ムラ部の合否判定を行う。   Next, a difference from the integrated moving average data 62 is obtained by the least square method. Thereby, the difference data 71 shown in FIG. 12 is obtained. A predetermined threshold value 72 determined from customer specifications and the like is set. Difference data 71 exceeding the threshold value 72 is determined to be unacceptable, and data not exceeding the threshold value 72 is determined to be acceptable. In this way, the pass / fail determination of the stripe-shaped uneven portion is performed.

但し、最小二乗法により移動平均を求めた両端部分63については、あくまでも最小二乗法による予測値であるため、誤差を生じるおそれがある。この対策として、両端部分63については、移動平均計算範囲64の閾値72とは別個の値73を設定可能とした。   However, both end portions 63 for which the moving average is obtained by the least square method are predicted values by the least square method, and thus there is a risk of causing an error. As a countermeasure, it is possible to set a value 73 different from the threshold value 72 of the moving average calculation range 64 for both end portions 63.

このようにスジ状ムラに特化した検査方法によってスジ状ムラを高精度に検査することができる。   As described above, the stripe-shaped unevenness can be inspected with high accuracy by the inspection method specialized for the stripe-shaped unevenness.

本発明の装置は、カラーテレビのブラウン管に用いられるアパーチャグリル、フォトマスク、カラーフィルタ等の基板に周期的に形成されているパターンに生じるスジ状ムラの欠陥を検出するのに用いられる。   The apparatus of the present invention is used to detect streaky unevenness defects that occur in a pattern periodically formed on a substrate such as an aperture grill, a photomask, or a color filter used in a color television CRT.

本発明の検査装置の概要を示す構成ブロック斜視図。1 is a structural block perspective view showing an outline of an inspection apparatus of the present invention. 本発明の検査装置の制御系統を示すブロック図。The block diagram which shows the control system of the test | inspection apparatus of this invention. 検査方法の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of an inspection method. 検査装置を側方から見て示す図。The figure which shows an inspection apparatus seeing from the side. (a)は被検体と光源との位置関係を示す平面模式図、(b)は被検体と光源との位置関係を示す側面模式図。(A) is a schematic plan view showing the positional relationship between the subject and the light source, and (b) is a schematic side view showing the positional relationship between the subject and the light source. 周期性パターンの一例を示す平面図。The top view which shows an example of a periodic pattern. (a)は従来装置で検査したときの撮像画面を模式的に示す図、(b)は本発明装置で検査したときの撮像画面を模式的に示す図。(A) is a figure which shows typically the imaging screen when test | inspected with the conventional apparatus, (b) is a figure which shows typically the imaging screen when test | inspected with this invention apparatus. 多重反射(底面反射)光による影(ゴースト)の発生原理を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the generation | occurrence | production principle of the shadow (ghost) by multiple reflection (bottom surface reflection) light. 基準条件・参考条件設定機能を説明するために基準条件と参考条件との関係を示す概念ブロック図。The conceptual block diagram which shows the relationship between a reference condition and a reference condition in order to demonstrate a reference condition / reference condition setting function. 被検体としてのマスクを模式的に示す平面図。The top view which shows typically the mask as a subject. スジ状ムラを検査するときの演算手順を説明するための波形図。The wave form diagram for demonstrating the calculation procedure when test | inspecting a stripe-shaped nonuniformity. スジ状ムラを検査するときの演算手順を説明するための別の波形図。FIG. 6 is another waveform diagram for explaining a calculation procedure when inspecting stripe-like unevenness. 照明中心位置調整機能を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an illumination center position adjustment function. レシピ等の入力画面とカメラ画像等の表示画面のレイアウトを一括して示す平面模式図。The plane schematic diagram which shows collectively the layout of input screens, such as a recipe, and display screens, such as a camera image.

符号の説明Explanation of symbols

10…斜め透過照明部、11A〜11D…光源、
12…姿勢変更手段(首振り機構)、
13…移動手段(リニアスライダ)、14…案内路(リニアガイド)、
20…XYステージ部、22…X駆動機構、23…Y駆動機構、
30…撮像部、31…撮像側平行光学系(撮像手段、CCDカメラ)、32…カメラ光軸(中心線)、33…像面、34…実像、35…影(ゴースト)、
40…処理部、41…パソコン(画像処理部)、42…LCD(情報表示部)、43…キイボード(対人操作部)、
50…マスク(被検体基板)、51…パターン、52…スジ状ムラ、53…周期的パターンエリア、56…撮像エリア(検査エリア)、58…中心線(カメラ光軸)、
61…積算データ、62…積算移動平均データ、63…最小2乗法による移動平均計算範囲、64…移動平均計算可能範囲、71…差分データ、72…移動平均計算可能範囲の閾値、73…最小2乗法による移動平均計算範囲の閾値。
10: Obliquely transmitted illumination part, 11A-11D ... Light source,
12 ... posture changing means (swing mechanism),
13 ... Moving means (linear slider), 14 ... Guide path (linear guide),
20 ... XY stage part, 22 ... X drive mechanism, 23 ... Y drive mechanism,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Imaging part, 31 ... Imaging side parallel optical system (imaging means, CCD camera), 32 ... Camera optical axis (center line), 33 ... Image plane, 34 ... Real image, 35 ... Shadow (ghost),
40 ... processing unit, 41 ... personal computer (image processing unit), 42 ... LCD (information display unit), 43 ... key board (personal operation unit),
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Mask (subject board | substrate), 51 ... Pattern, 52 ... Stripe unevenness, 53 ... Periodic pattern area, 56 ... Imaging area (inspection area), 58 ... Center line (camera optical axis),
61 ... Integrated data, 62 ... Integrated moving average data, 63 ... Moving average calculation range by least square method, 64 ... Moving average calculation range, 71 ... Difference data, 72 ... Threshold of moving average calculation range, 73 ... Minimum 2 Multiplicative moving average calculation range threshold.

Claims (6)

矩形基板上の周期性パターンに発生するスジ状ムラを検査するための周期性パターンのムラ検査装置であって、
前記基板を実質的に水平に保持し、該基板を二次元平面視野内でX軸方向およびY軸方向にそれぞれ移動させる移動機構を備えたXYステージと、
前記XYステージ上の基板の周期性パターンに対して斜め透過光の照明を個別に行う4つの光源と、
前記XYステージを挟んで前記光源の反対側に配置され、前記光源によって斜め透過光照明された前記周期性パターンにおける回折光を撮像する撮像手段と、
前記XYステージ上の基板に対して前記4つの光源のうちの2つをそれぞれX軸方向に案内する2本のXガイドと、
前記Xガイドに直交するように配置され、前記XYステージ上の基板に対して前記4つの光源のうちの他の2つをそれぞれY軸方向に案内する2本のYガイドと、
前記2つの光源の各々を前記2本のXガイドの各々に沿って二次元平面視野内で個別に移動させる第1の移動手段と、
前記他の2つの光源の各々を前記2本のYガイドの各々に沿って二次元平面視野内で個別に移動させる第2の移動手段と、
前記第1の移動手段によって前記2つの光源の各々がX軸方向に移動されたときに、検査対象となる前記周期性パターンに対して前記2つの光源の各々から斜め透過光の照明があたるように、前記第1の移動手段と連動して前記2つの光源の各々の向きを変えさせる第1の姿勢変更手段と、
前記第2の移動手段によって前記他の2つの光源の各々がY軸方向に移動されたときに、検査対象となる前記周期性パターンに対して前記他の2つの光源の各々から斜め透過光の照明があたるように、前記第2の移動手段と連動して前記他の2つの光源の各々の向きを変えさせる第2の姿勢変更手段と、
検査対象となる前記周期性パターンに対して前記4つの光源による斜め透過光の照明の入射角度がそれぞれ変わるように、前記第1及び第2の移動手段および前記第1及び第2の姿勢変更手段の動作をそれぞれ設定する光学条件4軸設定手段と、
を具備することを特徴とする周期性パターンのムラ検査装置。
A periodic pattern unevenness inspection apparatus for inspecting streaky unevenness generated in a periodic pattern on a rectangular substrate,
An XY stage comprising a moving mechanism for holding the substrate substantially horizontally and moving the substrate in the X-axis direction and the Y-axis direction within a two-dimensional planar field of view;
Four light sources that individually illuminate obliquely transmitted light with respect to the periodic pattern of the substrate on the XY stage;
An imaging unit that is disposed on the opposite side of the light source across the XY stage, and that images diffracted light in the periodic pattern illuminated obliquely by the light source;
Two X guides for guiding two of the four light sources in the X-axis direction with respect to the substrate on the XY stage,
Two Y guides arranged so as to be orthogonal to the X guide and guiding the other two of the four light sources in the Y-axis direction with respect to the substrate on the XY stage,
First moving means for individually moving each of the two light sources along each of the two X guides within a two-dimensional planar field of view;
Second moving means for individually moving each of the other two light sources along each of the two Y guides within a two-dimensional planar field of view;
When each of the two light sources is moved in the X-axis direction by the first moving means, illumination of obliquely transmitted light from each of the two light sources is applied to the periodic pattern to be inspected. First posture changing means for changing the orientation of each of the two light sources in conjunction with the first moving means;
When each of the other two light sources is moved in the Y-axis direction by the second moving means, oblique transmitted light is transmitted from each of the other two light sources with respect to the periodic pattern to be inspected. Second posture changing means for changing the direction of each of the other two light sources in conjunction with the second moving means so that illumination is applied;
The first and second moving means and the first and second posture changing means so that the incident angles of the obliquely transmitted light by the four light sources change with respect to the periodic pattern to be inspected. Optical condition 4-axis setting means for setting the operations of
A periodic pattern non-uniformity inspection apparatus comprising:
さらに、検査対象の周期性パターンおよび顧客仕様のうちの少なくとも一方に応じて前記4つの光源、前記第1及び第2の移動手段および前記第1及び第2の姿勢変更手段をそれぞれ個別に設定し、それらの個別に設定した光学条件を保存する軸別個別設定・保存機能を有することを特徴とする請求項1記載の検査装置。 Furthermore, the four light sources, the first and second moving means, and the first and second attitude changing means are individually set according to at least one of the periodic pattern to be inspected and the customer specification. The inspection apparatus according to claim 1, further comprising an axis-specific individual setting / storing function for storing the optical conditions set individually. さらに、基本的なスジ状ムラを検出する基準条件を設定するとともに、前記基準条件のみでは検出することができないスジ状ムラを検出する複数の参考条件をそれぞれ設定し、周期性パターンに生じたスジ状ムラの状態に応じて前記基準条件から前記参考条件に切り替える基準条件・参考条件設定機能を有することを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項記載の検査装置。 Furthermore, a basic condition for detecting basic stripe-shaped unevenness is set, and a plurality of reference conditions for detecting a stripe-shaped unevenness that cannot be detected only by the reference condition are set, respectively, so that the stripes generated in the periodic pattern are detected. The inspection apparatus according to claim 1, further comprising a reference condition / reference condition setting function for switching from the reference condition to the reference condition according to a state of unevenness. さらに、照明光の輝度ピークを前記撮像手段の光軸から所定距離だけシフトさせたところで前記撮像手段に撮像させる照明中心位置調整機能を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の検査装置。   4. The illumination center position adjusting function of causing the imaging means to pick up an image when the luminance peak of the illumination light is shifted by a predetermined distance from the optical axis of the imaging means. The inspection device described. 前記4つの光源は、点灯と消灯を個別に切り換えることができることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1 , wherein the four light sources can be switched on and off individually. 前記4つの光源は、所望の波長の光を透過させる光学フィルタを着脱可能にそれぞれ有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1, wherein each of the four light sources has an optical filter that transmits light of a desired wavelength in a detachable manner.
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