JPH0247540A - マスク検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はシャドウマスク、液晶デイスプレィ。

プリント基板等の原板となる大形マスクの検査装置に関
する。

（従来の技術） 例えばプリン・ト基板のようなマスクに描かれたパター
ンに欠陥があるか否かを検査するには、検査者が顕微鏡
によりマスクのパターン面を目視検査しながら欠陥の有
無を確認し、欠陥がある場合にはその部分の裏側にサイ
ンベンでマークを付け、検査終了後にそのマスクを修正
作業者に渡すようにしていた。

しかし、このような顕微鏡による目視検査では検査者に
対して大きな精神的負担を与えるばかりでなく多くの時
間を必要とするため、作業能率が悪く、しかも欠陥部の
見逃しミスも起り易いという問題があった。

そこで、最近ではマスクに描かれたパターンの欠陥の有
無を光学的に検査し、欠陥部がある場合にはその座標を
記憶しておき、検査終了後に欠陥部の座標を出力するよ
うにした自動マスク検査装置が採用されている。

第５図はかかるマスク検査装置の構成例を示すものであ
る。すなわち、第５図に示すように支持架台１に支持さ
れたフレーム２内に、Ｘ−Ｙ座標のＸ軸方向に移動する
Ｘ軸移動テーブル３ａとＹ軸方向に移動するＹ軸移動テ
ーブル３ｂからなるテーブル３を設け、このテーブル３
上に載置されたマスク４をＸ軸移動テーブル３ａと７輪
移動テーブル３ｂとによりＸ−Ｙ座標平面上を移動可能
にしである。この場合、Ｘ軸移動テーブル３ａ。

Ｙ軸移動テーブル３ｂは図示していないが、それぞれ送
りねじとそれに直結したモータの回転により移動できる
ようになっている。また、支持架台１には照明鏡筒５が
その光路となる筒状部をフレーム２の底面中央部を貫通
させて取付けられ、内部に設けられたランプ６から発す
る光をレンズ７を通してマスク４に照射できるようにし
である。

さらに、フレーム２には対物鏡筒８がその筒状部を照明
鏡筒５と対応する上面中央部を貫通させて取付けられて
おり、内部に設けられたレンズ９をダ 通してマスク２上面のパターンがイメージセンサ１０に
結像できるようになっている。

なお、図中１５はＸ軸移動テーブル３ａ上に取付けられ
たレーザ測長システムの一部であるミラーであるが、レ
ーザ発振器やレシーバ等についての図示は省略しである
。

さて、このような構成の自動検査装置において、マスク
４に描かれたパターンに欠陥があるか否かを検査するに
あたっては、予め用意されたマスク４のパターンデータ
を各座標位置に対応させて図示しない記憶装置に記憶さ
せておき、その後制御用計算機による制御によりテーブ
ル３をＸ軸方向。

Ｙ軸方向に移動させながら各座標における画像信号をイ
メージセンサ１０より取込み、その画像信号と記憶装置
に記憶されている同一座標位置に対応するパターンデー
タとを比較して一致していれば欠陥無し、不一致ならば
欠陥有りとしてその位置の撮像パターン、欠陥パターン
をその座標とともに欠陥データとして記憶装置に格納す
るようにしている。そして、一連の操作が終了すると記
憶装置から欠陥データを読み出すと共にテーブル３を駆
動してマスク４を欠陥有りの座標に位置決めし、その４
撮像パターンと欠陥パターンとをパターンモニタ上に色
分は表示し、オペレータは顕微鏡を見ながら次のことを
行なう。

（イ）ごみ等の修正不要な欠陥はキャンセルする。

（ロ）欠陥位置が顕微鏡のカーソル位置になるようにテ
ーブル３を手動送りし、その座標を制御用計算機に読取
らせる。

（ハ）同一座標位置に複数の欠陥がある場合には一欠陥
一一座標となるように（ロ）の操作を行なこのような目
視チエツクを実施して記憶装置に格納された欠陥データ
が修正されると、これらはまとめてプリンタにより出力
され、その後マスク４を机上に置き、直交スケールを用
いてプリンタ出力の各座標を求め、その位置にサインベ
ンてマクを付けるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） このように従来のマスク検査装置においては、マスクに
描かれたパターンの欠陥の有無を自動的に検索し、欠陥
有りの場合にはその撮像パーンと欠陥パターンを座標と
ともに欠陥データとして記憶装置に格納し、その後この
記憶装置からすべての欠陥データを読み出してその座標
をプリンタにより出力するものであった。したがって、
検査者はプリンタにより出力された欠陥デ、−夕の座標
をもとにスケールによりマスクの欠陥座標位置を求め、
その位置にサインペンでマークを付けると言う手作業が
必要となるため、やはり作業能率の点で問題がある。

本発明はマスクの欠陥位置に対して自動的にマークを付
ける機能を付加して検査工程の大幅な省力化と生産性の
向上を図ることができるマスク検査装置を提供すること
を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、テーブル上に載置
されたマスクと、このマスクに描かれたパターンを光学
的に検出するパターン検出手段と、前記マスク又はパタ
ーン検出手段の何れかを予め定められた基準位置を中心
にＸ−Ｙ座標のＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる移
動手段と、前記パターン検出手段により検出された各座
標位置における検出信号と予め用意された基準パタンの
該当する座標位置のパターン信号とを比較して一致して
いるか否かにより欠陥の有無を判定する判定手段と、こ
の判定手段により欠陥があることが判定されるとその欠
陥座標を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶され
た欠陥座標が取込まれると前記移動手段に駆動指令を与
えて前記マスクをその欠陥座標に位置決めし、前記マス
クの該当する座標位置に対応する面にマーキングするマ
ーキング手段とを備えた構成のものである。

（作用） このような構成のマスク検査装置にあっては、テーブル
上に載置されたマスク又は検出手段の何れかを予め定め
られた基準位置を中心にＸ−Ｙ座標のＸ軸方向およびＹ
軸方向に移動させながら検出手段によりマスクに描かれ
たパターンが検出されると、その各座標位置における検
出信号と予め用意された基準パターンの該当するパター
ン信号とが比較されて両信号が一致しているか否かによ
り欠陥の有無が判定され、欠陥がある場合にはその欠陥
座標位置が記憶手段に格納される。そして、この記憶手
段から欠陥座標が取込まれると、マスクかその欠陥座標
に位置決めされると共にマーキング手段によりマスクの
該当する座標位置の対応する面にマークが付けられるこ
とになる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、本発明の機構的な構成について第２図および第３
図を参照しながら述べる。

本実施例では第５図に示すような構成のマスク検査装置
において、照明鏡筒５の筒状部の開口部に第２図に示す
ようにマーカへラド１１を設けると共にこのマーカヘッ
ド１１に筒状部に取付けられたインクポンプ１２よりチ
ューブ１３を通してインクの供給が可能な構成とするも
ので、他の構成については第５図と同様なのでここでは
その説明を省略する。

ここて、上記マーカヘッド１１は第３図に示すように駆
動機構１１ａにより開閉動作するレンズシャッタｌｌｂ
と、このレンズシャッタｌｌｂの開閉動作と連動してシ
ャッタ絞り中心位置とシャッタフレーム間を移動するノ
ズルｌｌｃとを備えたもので、このノズルｌｌｃはチュ
ーブ１３に結合されてインクポンプ１２から供給される
インクを噴射するものである。

次に第１図を参照して本発明によるマスク検査装置の制
御回路の構成例について説明する。第１図において、２
１は装置全体を集中制御する制御用計算機、２２は種々
のマスクを製作するために用いたそれぞれの設計データ
を入力する磁気テープ装置、２３はこの磁気テープ装置
２２から該当するマスクに対応する設計データを入力し
て記憶する磁気ディスク装置で、これら磁気テープ装置
２２、磁気ディスク装置２３はデータバス２４を介して
制御用計算機２１に接続されている。また、このデータ
バス２４にはパターンモニタ２５．操作端末としてのコ
ンソール２６が接続され、さらにこのコンソール２６に
はプリンタ２７が備えられている。一方、２８はデータ
バス２４を介して制御用計算機２１に接続されたインタ
ーフェースで、このインターフェース２８は検査装置本
体２９から入力される情報と制御用計算機２１からの指
令に基いて自動検査の制御を行なうに必要な電子回路を
主体とする種々の専用回路で構成されている。すなわち
、このインターフェース２８は基準パターン発生回路２
８−１．位置カウンタ２８−２．画像入力回路２８−３
．比較回路２８−４．テーブル制御ユニット２８−５お
よびマーカドライバ２８−６から構成されている。基準
パターン発生回路２８−１は検査の進行に対応して磁気
ディスク装置２３から制御用計算機２１の主メモリを経
由して転送されてくる設計データ（幾何学表現形式）を
ビットマツプに変換し、比較回路２８−４に出力するも
のである。位置カウンタ２８−２は検査装置本体２９側
のレーザ測長システムから送られるテーブル変位に比例
したアップ／ダウンパルスをカウントしてテーブルの現
在位置を把握し、制御用計算機２１および比較回路２８
−４に出力するものである。画像入力回路２８−３は検
査装置本体２９側のイメージセンサ１０からの画像信号
が入力されると比較回路２８−４で基準パターン側のデ
ータと１対１の比較かできるように画像信号をディジタ
ル画像化して配列する処理を行なうものである。比較回
路２８−４は基準パターン発生回路２８−１および画像
入力回路２８−３から入力するパターンブタとを比較し
、不一致の部分があると欠陥と判断してこの欠陥パター
ンを含む小エリアの画像データと位置カウンタ２８−２
から読取った座標を制御用計算機２１に転送するもので
ある。テーブル制御ユニット２８−５は制御用計算機２
１から出される指令による速度でテーブルを任意の座標
に位置決めするものである。マーカドライバ２８−６は
制御用計算機２１から出力される指令によりマーカのセ
ット（ノズルのセットとレンズシャッタ・クローズ）と
リセット（ノズルのリセットとレンズシャッタ・オーブ
ン）およびインクジェットの動作を行なわせるものであ
る。

次に上記のように構成されたマスク検査装置の作用につ
いて述べる。

いま、検査対象として第４図に示すような一般的形状の
マスク４が第５図に示すディスク３上の所定の位置に載
置されているものとする。このマスク４には４個のアラ
イメントマーク４ａとメインパターンが形成されている
。磁気ディスク２３に格納されている設計データとして
は４個のアライメントマークの各座標、メインパターン
の座標０、メインパターンのサイズおよびメインパター
ンのデータがある。また、制御用計算機２１からの指令
によりテーブル制御ユニット２８−５が動作すると、テ
ーブル３の移動によりマスク４は４個のアライメント位
置に順次位置決めされ、その時画像入力回路２８−３に
入力されるイメージセンサ１０で撮像された画像信号と
位置カウンタ２８−４で把握された現在位置とを制御用
計算機２１に取込んでそれぞれのマークの中心座標を測
定する。そして、この測定結果からマスクの回転。

シフトおよび伸縮を計算し、メインパターンの回転、シ
フトおよびサイズを校正する。

次にマスク４に対する各校正が終了すると、テーブル制
御ユニット２８−５によりテーブル３を第４図の点線で
示す方向と順序でジクザグ走行させる。したがって、マ
スク４のパターン面はイメージセンサｌＯによりＹ方向
に連続してＸ方篩りキャンさせた状態で撮像されて行く
。このようにしてイメージセンサ１０により撮像された
画像信号は画像入力回路２８−３によりディジタル画像
として処理された後比較回路２８−４に加えられ、ここ
で基準パターン発生回路２８−３から取込まれるパター
ンデータと比較される。この比較回路２８−４ではディ
ジタル画像とパターンデータに不一致の部分があると、
その欠陥パターンを含む小エリアのディジタル画像と位
置カウンタ２８−２から読み取った座標を制御用計算機
２１に転送する。この場合、１回のテーブル走行により
検査できる帯状のエリアをフレームと呼ぶ。また、欠陥
の有無はセルと呼ぶ小エリア単位としている。すなわち
、あるセル内で欠陥が検出されると制御用計算機２１に
そのセルの撮像パターン。

欠陥パターンおよびセルの中心座標が取込まれ、これに
フレーム番号とセル番号とを追加して磁気ディスク装置
２３に格納される。

かくして、マスク４は設計データと比較されながら自動
検査され、欠陥があればセル単位でその座標と撮像パタ
ーンおよび欠陥パターンが磁気ディスク装置２３に欠陥
データとして格納されると、オペレータは次のような目
視チエツクにより欠陥の有無を認知すると共に欠陥座標
の確認を行なう。

まず、制御用計算機２１により磁気ディスク装置２３に
格納された欠陥データを読み出してテブル制御ユニット
２８−５に指令を与え、テーブル３の移動制御によりマ
スクを欠陥座標に順次位置決めする。次にオペレータに
よりモニタおよび顕微鏡を観察して欠陥の認知および欠
陥座標の確認を行ない、校正の必要がある場合には磁気
ディスク装置２３に格納されている欠陥座標を更新する
。

磁気ディスク装置２３に格納されている欠陥ブタに基い
て−通りの目視チエツクが終わると、マーキング動作に
移る。再び制御用計算機２１よりテーブル制御ユニット
２８−５に指令を与えてテーブル３を移動制御し、マス
ク４が欠陥座標に位置決めされるとマーカドライバ２８
−６が駆動され、欠陥座標位置に対応するマスク４の裏
面にインクジェットが行なわれる。

このときの動作を第２図および第３図を参照しながら述
べると、マーカヘッド２８−６にセット指令が与えられ
ると、駆動機構１１ａによりレンズシャッタｌｌｂが第
３図（ａ）の状態から（ｂ）のように閉じると共にノズ
ル１１ｃがシャッタの中心位置に回動して準備が完了す
る。その後、欠陥座標にマスクが位置決めされる都度、
マーカドライバ２８−６にマーク指令を与えて第２図に
示すインクポンプ１２の作動によりインクがチューブ１
３を通してノズルｌｌｃからマスクの裏面に向けて噴射
され、マークが付される。

このように本実施例では、テーブル３上に載置されたマ
スク４を予め定められた基準位置を中心にＸ−Ｙ座標の
Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動させながらイメージセン
サ１０によりマスクに描かれたパターンを撮像して画像
入力回路２８−３に入力すると共にこの画像入力回路２
８−３から出力される各座標位置におけるディジタル画
像データと、予め磁気ディスク装置２３に格納された設
計データを取込んで基準発生回路２８−１から出力され
る同一座標位置におけるパターン信号とを比較回路２８
−２により比較して両信号が一致しているか否かにより
欠陥の有無を判定し、欠陥がある場合にはセル単位でそ
の座標および撮像パタン、欠陥パターンを欠陥データと
して磁気ディスク装置２３に格納し、さらに目視チエツ
クにより欠陥座標の認知および校正を行なった後、磁気
ディスク装置２３から欠陥座標を取込んでマスク４をそ
の欠陥座標に位置決めして照明鏡筒５に装着されたマー
カへラド１１によりマスク４の座標位置の対応する裏面
にインクジェット方式によりマークを付すようにしたも
のである。

したがって、マスクの欠陥位置に対して自動的にマーク
を付けることが可能となるので、従来のように検査者が
プリンタにより出力された欠陥データの座標をもとにス
ケールによりマスクの欠陥座標位置を求め、その位置に
サインペンでマークを付けると言う手作業を行なう必要
がなくなり、検査工程の大幅な省力化と生産性の向上を
図ることができる。また、照明鏡筒５に装着されるマー
カヘッド１１は第３図からも明らかなように検査時には
レンズシャッタ１１ｂが開いており、マーング動作中は
レンズシャッタｌｌｂを閉じてノズルｌｌｃよりインク
を噴射させるようにしであるので、インクの飛散によっ
て照明鏡筒５のレンズ７等が汚損されるようなことがな
い。

なお、上記実施例ではデータベース比較方式の検査装置
について説明したが、ダイ比較やマスク比較方式の検査
装置であっても前述同様のマーキング手段を組込むこと
によって前述と同様に欠陥座標位置に対応するマスクの
裏面にマークを自動的に付すことが可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、テーブル上に載置さ
れたマスク又は検出手段の何れかを予め定められた基準
位置を中心にＸ−Ｙ座標のＸ軸方向およびＹ軸方向に移
動させながら検出手段によりマスクに描かれたパターン
を検出し、その各座標位置における検出信号と予め用意
された基準パターンの該当するパターン信号とを比較し
て欠陥の有無を判定し、欠陥がある場合にはその欠陥座
標位置を記憶手段に格納するようにしたマスク検査装置
において、記憶手段から欠陥座標を取込んでマスクをそ
の欠陥座標に位置決めしてマスクの該当する座標位置の
対応する面にマークを自動的に付す機能を持たせたので
、検査工程の大幅な省力化と生産性の向上を図ることの
できるマスク検査装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマスク検査装置の一実施例を示す
ブロック回路図、第２図はマスク検査装置の照明鏡筒に
マーカユニットを装着した状態を示す図、第３図は第２
図のマーカユニットのマカヘッドを詳細に示す構成図、
第４図は一般的形状のマスクに対する検査シーケンスを
説明するための図、第５図は従来のマスク検査装置本体
の構成説明図である。 ３・・・テーブル、４・・・マスク、５・・・照明鏡筒
、８・・・対物鏡筒、１０・・・イメージセンサ、１１
・・・マーカヘッド、１２・・・インクポンプ、１３・
・・チューブ、２１・・・制御用計算機、２３・・・磁
気ディスク装置、２８・・・インターフェース、２８−
１・・・基準パターン発生回路、２８−２・・・位置カ
ウンタ、２８−３・・・画像入力回路、２８−４・・・
比較回路、２８−５・・・テーブル制御ユニット、２８
−６・・・マイバ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テーブル上に載置されたマスクと、このマスクに描かれ
   たパターンを光学的に検出するパターン検出手段と、前
   記マスク又はパターン検出手段の何れかを予め定められ
   た基準位置を中心にＸ−Ｙ座標のＸ軸方向およびＹ軸方
   向に移動させる移動手段と、前記パターン検出手段によ
   り検出された各座標位置における検出信号と予め用意さ
   れた基準パターンの該当する座標位置のパターン信号と
   を比較して一致しているか否かにより欠陥の有無を判定
   する判定手段と、この判定手段により欠陥があることが
   判定されるとその欠陥座標を記憶する記憶手段と、この
   記憶手段に記憶された欠陥座標が取込まれると前記移動
   手段に駆動指令を与えて前記マスクをその欠陥座標に位
   置決めし、前記マスクの該当する座標位置に対応する面
   にマーキングするマーキング手段とを備えたことを特徴
   とするマスク検査装置。