JPWO2006100780A1 - リペア方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

このリペア方法及び装置では、ガラス基板２上の欠陥部を撮像して取得された欠陥画像データから欠陥部の形状データを抽出し、この形状データに従ってＤＭＤユニット１６の各微小ミラーを高速に角度制御し、これら微小ミラーで反射したレーザ光ｒの断面形状を欠陥部の形状に略一致させて欠陥部に照射する。

Description

本発明は、例えば液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）のガラス基板、半導体ウエハ、プリント基板などに生じる欠陥部にレーザ光を照射してリペアするリペア方法及びその装置に関する。

ＬＣＤの製造工程では、フォトリソグラフィ処理工程で処理されるガラス基板に対する各種検査が行なわれる。この検査の結果、ガラス基板上に形成されたレジストパターンやエッチングパターンに欠陥部が検出されると、この欠陥部に対してレーザ光を照射して欠陥部のリペアが行なわれる。

リペア方法としては、例えば特許文献１及び２にそれぞれ記載された技術がある。特許文献１は、紫外レーザ発振器から出力された紫外レーザ光を可変矩形開口に入射し、この可変矩形開口を各ナイフエッジの可動により開閉して、紫外レーザ光の断面形状を所望の大きさの矩形に整形して欠陥部に照射することを記載する。

特許文献２は、レーザ発振器から出力されたレーザビームをアパーチャに入射し、このアパーチャの各ブレードを出し入れ及び回転することにより欠陥部の形状に対応した形状のレーザビームを形成することを記載する。アパーチャは、直線状のブレードや曲率の異なる半円切欠きと半円突起とを有する各ブレードを交換して使用することにより、任意の形状の欠陥部に対応している。
特開平９−５７３２号公報 特開平３−１３９４６号公報

ＬＣＤ製造工程におけるリペアには、ガラス基板上のレジストパターンのリペアとエッチングパターンのリペアとがある。レジストパターンのリペアは、ガラス基板上に形成された金属膜上のレジストパターンの欠陥部に対してレーザ光を照射してリペアを行う。このリペアでは、リペアするレジストパターンの下地に金属膜があり、レジストパターンの欠陥部にレーザ光を照射したときに下地の金属膜にもレーザ光が照射されることがある。このように金属膜にレーザ光が照射されたとしても、金属膜に対する影響が少なく、金属膜に対するレーザ光照射時のダメージを余り気にすることはない。

これに対してエッチングパターンのリペアは、ガラス基板上にエッチングにより形成された金属パターンの欠陥部に対してレーザ光を照射するために、リペアを行う金属パターンの下地はガラス基板となる。このため、金属パターンの欠陥部にレーザ光を照射したときに、下地となるガラス基板にもレーザ光が照射されると、ガラス基板にダメージを与えてしまう。ダメージを受けたガラス基板の修復は困難であり、ガラス基板自体を破棄しなければならず、ＬＣＤ製造の歩留まりを低下させてしまう。このため、ガラス基板に対するダメージを極力無くしたい。

又、リペア対象となる各欠陥部の形状は、その欠陥毎に異なり、ただ単に直線に曲線を組み合わせただけでは表しきれない複雑な形状をしている。このため、特許文献１のように可変矩形開口の開閉では、紫外レーザ光の断面形状を欠陥部の形状に一致させることは困難であり、欠陥部から外れてリペア対象外の照射されたパターンや下地にダメージを与えてしまう。

特許文献２では、各ブレードを使用することによりレーザ光の断面形状を任意の形状の欠陥部に対応して整形することができるが、欠陥部はそれぞれ大きさも形状も異なることから全ての欠陥部に対応できない。又、形状の異なる欠陥部に対してリペアする場合、これら欠陥部をリペアする毎に、各欠陥部の形状に合わせて各ブレードを交換作業しなければならず、リペア作業に時間がかかる。特に、ＬＣＤの製造工程では、コストの低減化を図るために製品を歩留まりを低減し、かつリペアの時間を短縮することが要求されているが、その要求を満たすことができない。

そこで本発明は、レーザ光の断面形状を複雑な形状の欠陥部に対応して整形して欠陥部を正確にかつ高速にリペアができるリペア方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明は、レーザ光源から出力されたレーザ光を、縦横方向に複数配列してなる各変調要素を有する空間変調素子に入射し、この空間変調素子の各変調要素をそれぞれ制御して、前記各変調要素により前記レーザ光の断面形状をリペア対象の形状に整形し、この整形された前記レーザ光を前記リペア対象に照射して当該リペア対象を修復するリペア方法である。

本発明は、画像データから前記リペア対象の形状データを抽出する工程と、レーザ光源からレーザ光を出力する工程と、前記リぺア対象の形状データに基づいて、縦横方向に複数配列した各変調要素を有する空間変調素子の各変調要素をそれぞれ制御し、前記レーザ光源から出力された前記レーザ光を前記リペア対象形状に整形する工程と、前記各変調要素で整形した前記レーザ光を前記リペア対象に照射し、当該リペア対象を修復する工程とを有するリペア方法である。

本発明は、レーザ光を出力するレーザ光源と、それぞれ制御可能な各変調要素を有し、該各変調要素を縦横方向に複数配列してなる空間変調素子と、前記リペア対象を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像により取得された画像データから前記リぺア対象の形状データを抽出するリぺア対象抽出手段と、前記リぺア対象抽出手段により抽出された前記リぺア対象の形状データに基づき前記空間変調素子の前記各変調要素を制御し、前記各変調要素により前記レーザ光を前記リペア対象形状に一致するように整形するレーザ形状制御手段と、前記空間変調素子の前記各変調要素で整形した前記レーザ光を前記リペア対象に照射する光学系とを具備したリペア装置である。

本発明によれば、高速にレーザ光の断面形状を複雑な形状の欠陥部に対応して整形して欠陥部のリペアができるリペア方法及びその装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係るリペア装置の概略構成を示す構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置に用いられる空間変調素子の一変調要素の外観を示す斜視外観図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置に用いられる空間変調素子の各変調要素の配列を示す配列図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置の動作について説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置におけるカメラの撮像により取得された欠陥画像データの摸式図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置における基準画像データの模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置により抽出された欠陥抽出画像データの模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置におけるレタッチ部による欠陥部の形状データの修正前の状態の一例を示す図である。 同装置におけるレタッチ部による図８Ａの欠陥部の形状データの修正後の状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置におけるレタッチ部による欠陥部の形状データの修正前の状態の他例を示す図である。 同装置におけるレタッチ部による図９Ａの欠陥部の形状データの修正後の状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置により欠陥部の形状を空間変調素子の各変調要素に対応する各マイクロ領域への分割を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置によるリペア不良の欠陥部を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るリペア装置によりリペアする欠陥部の形状の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るリペア装置及びそれを用いたリペアシステムの概略構成を示す構成図である。 本発明の第２の実施形態に係るリペア装置に用いる空間変調素子の構成の一部を模式的に示す斜視部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係るリペア装置に用いる空間変調素子の変調要素について説明するための斜視説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るリペア装置に用いることができる他の空間変調素子の変調要素について説明するための斜視説明図である。 本発明の第３の実施形態に係るリペア装置及びそれを用いたリペアシステムの概略構成を示す構成図である。 本発明の第１〜３の実施形態に係るリペア工程の変形例について説明するフローチャートである。

符号の説明

１ ＸＹステージ
２ ガラス基板
３ 移動駆動制御部
４ 基板検査装置（欠陥位置検出手段）
５ 照明光源
６，１０，２０ レンズ
７，８ ビームスプリッタ
９ 対物レンズ
１１ カメラ（撮像装置）
１２ リぺア対象抽出画像処理部（リペア対象抽出手段）
１３ モニタ
１４ リペア用光源（レーザ光源）
１５ ミラー
１６ ＤＭＤユニット（空間変調素子）
１６ａ 基準反射面
１７ ＤＭＤ
１８ 駆動用メモリーセル
１９ 微小ミラー（空間変調素子の変調要素）
２１ レーザ形状制御部（レーザ形状制御手段）
２２、３５ ＤＭＤドライバ
２３ レタッチ部
２４ ミラー
２５ リペア位置確認用光源
２８ 基板搬送装置（基板搬送機構）
２９ 空間変調器ドライバ
３０、３６ 透過型空間変調器（空間変調素子）
３０ａ、３６ａ フリップ（空間変調素子の変調要素）
３１ 可動ミラー（偏向光学素子）
３３ レンズ
３４ １次元ＤＭＤ（空間変調素子）
５０、５１、５２ リペア装置
１００、１０１、１０２ リペアシステム
１１１ 検査結果データ

以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るリペア装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るリペア装置の概略構成を示す構成図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るリペア装置に用いる空間変調素子の一変調要素の外観を示す斜視外観図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係るリペア装置に用いる空間変調素子の各変調要素の配列を示す配列図である。
図１に示すＸＹＺ座標系は、以下で方向参照の便宜のために記載したものである（図１３、１５も同じ）。Ｚ軸正方向が図示上方向、Ｘ軸正方向が図示右方向とされ、ＺＸ平面が紙面に平行で、Ｙ軸正方向が紙面奥側に向けられた右手系直角座標系である。

本実施形態のリペア装置５０は、基板検査装置４、データベースサーバー４０１とともに、リペアシステム１００を構成している。
リペア装置５０の概略構成は、ＸＹステージ１、制御装置４００、移動駆動制御部３、照明光源５、カメラ１１（撮像装置）、リペア対象抽出画像処理部１２（リペア対象抽出手段）、リペア用光源１４（レーザ光源）、デジタルマイクロミラーデバイスユニット（以下、ＤＭＤユニットと略称する）１６（空間変調素子）、レーザ形状制御部２１（レーザ形状制御手段）、及び基板搬送装置２８からなる。

ＸＹステージ１上には、リペア対象である基板としてＬＣＤのガラス基板２が載置されている。このようなリペア対象基板としては、半導体ウエハ、プリント基板、ＬＣＤ用カラーフィルタ、パターンマスクなど微細なパターンが形成された基板であればよい。このＸＹステージ１は、移動駆動制御部３の駆動制御によって図示ＸＹ方向に移動する。

制御装置４００は、画像処理部１２，レーザ形状制御部２１、基板搬送装置２８、移動駆動制御部３、データベースサーバー４０１に接続されている。データベースサーバー４０１には、基板検査装置４が接続されている。データベースサーバー４０１には、基板検査装置４で、例えばガラス基板２に対する欠陥検査を行い、その結果であるガラス基板２上の欠陥部の座標、大きさ、欠陥の種類などを含む検査結果データが保存されている。制御装置４００は、データベースサーバー４０１から検査結果データを受け取り、この検査結果データの各欠陥部の座標データに従ってＸＹステージ１を図示のＸＹ方向に移動制御し、ガラス基板２上の各欠陥部をリペア位置Ｌ、すなわち後述するリペア用光源１４から出射されるレーザ光ｒの照射位置に自動的に位置決めする。
又、移動駆動制御部３は、必要に応じてレーザ光ｒの断面形状を調整できるように後述する支持台１６ｂと接続され、支持台１６ｂの位置、姿勢を微動制御する。
なお、制御装置４００は、コンピュータで構成されていてもよく、画像処理部１２、レーザ形状制御部２１、レタッチ部２３などがソフトウェアとして組み込まれていてもよい。

照明光源５は、ガラス基板２を照明するための照明光を出射する。この照明光の光路上には、レンズ６を介してビームスプリッタ７が設けられている。このビームスプリッタ７の反射光路上にビームスプリッタ８を介して対物レンズ９が設けられている。

これら対物レンズ９、各ビームスプリッタ８、７を通る光軸ｐの延長上には、レンズ１０を介してＣＣＤ等からなるカメラ１１が設けられている。このカメラ１１は、レンズ１０及び対物レンズ９を通してガラス基板２を撮像し、その画像信号を出力する。
対物レンズ９は、１つだけ図示しているが、図示しないレボルバに備えられた複数種類の倍率の対物レンズから構成されている。レビュー（検査）用に比較的倍率の低い、例えば５倍、１０倍の対物レンズと、リペア用の比較的倍率の高い、例えば２０倍、５０倍の対物レンズを含んでいる。リペア用の対物レンズは、使用するレーザ光の波長を高効率で透過するよう硝材、コーティングが選択されている。

リペア対象抽出画像処理部１２は、カメラ１１から出力された画像信号を入力して欠陥画像データを取得し、この欠陥画像データと基準画像データとを比較してその差画像データからガラス基板２上の欠陥部を抽出し、２値化処理を行って欠陥形状画像データを作成する。又、欠陥形状画像データ又は差画像データから画像処理によって欠陥部の輪郭を求めて、輪郭内部を除去できるようにした欠陥形状データを作成することもできる。このリぺア対象抽出画像処理部１２は、欠陥画像データ、欠陥抽出画像データ又は欠陥形状データをモニタ１３に表示する。

リペア用光源１４は、ガラス基板２の欠陥部をリペアするためのレーザ光ｒを出射する。このリペア用光源１４は、例えば、基本波長λ_１＝１．０６４μｍで第２、第３、第４高調波（それぞれ波長λ_２＝５３２ｎｍ、λ_３＝３５５ｎｍ、λ_４＝２６６ｎｍ）が出射可能なＹＡＧレーザ発振器を用いる。レーザ光ｒとしては、例えば、波長λ_３＝３５５ｎｍを１ショットで出射してもよいし、リペア対象のガラス基板２の種類や工程などにより必要に応じて各波長光を使い分けるようにしてもよい。

このリペア用光源１４から出射されるレーザ光ｒの光路上には、レンズ１４ａ、ミラー１５がこの順に設けられ、それらを介して、レーザ光ｒがＤＭＤユニット１６に導かれる。
レンズ１４ａは、リペア用光源１４から出射されるレーザ光ｒを光束径が拡大された略平行光とする。ミラー１５は、レーザ光ｒを偏向してＤＭＤユニット１６に一定角度で入射させる。レンズ１４ａとミラー１５の光路中には、後述するリペア位置確認用光源２５の照明光を反射して、レーザ光ｒと同一光路上に導くミラー２４が挿脱可能に設けられている。

又、図１に２点鎖線で示すように、レンズ１４ａとミラー２４との間には必要に応じて、レーザ光ｒの断面形状を整形する絞り１４ｂを設けてもよい。
又、レンズ１４ａとＤＭＤユニット１６との間の光路上にレーザ光ｒの断面強度分布を均一化する均一化光学系２７を設けてもよい。例えば、図１に２点鎖線で示すように、光路挿入時のミラー２４とミラー１５との間などに配置することができる。
このような均一化光学系２７は、例えば、フライアイレンズ、回折素子、非球面レンズや、カレイド型ロッドを用いたものなどの種々の構成が知られているので、必要に応じてどの構成を採用してもよい。

ＤＭＤユニット１６は、図２に示すようなデジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤと略称する）１７を図３に示すように複数２次元に縦横方向に配列してなる。
各ＤＭＤ１７は、図２に示すように駆動用メモリーセル１８の上部に微小ミラー１９が、例えば角度±１０°と０°（水平）とに傾斜可能に設けられ、それらの傾斜状態を切り換えるデジタル制御が可能とされている。

これらＤＭＤ１７は、当該各微小ミラー１９と駆動用メモリーセル１８との間のギャップに働く電圧差によって起こる静電引力によって角度±１０°と０°に高速に切り換えられるもので、例えば特開２０００−２８９３７号公報に開示されたものが知られている。この微小ミラー１９の回転は、例えばストッパにより角度±１０°に制限され、駆動用メモリーセル１８のオン状態で角度±１０°に回転し、オフ状態で水平角度０°に復帰する。なお、この微小ミラー１９は、半導体製造技術、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術などを用いて、外形の辺長が例えば数μｍ〜数十μｍオーダの矩形状に形成されたマイクロミラーである。本実施形態では、例えば１６μｍ角のマイクロミラーを採用する。そして、図３に示すように、これら微小ミラー１９を駆動用メモリーセル１８上に２次元に配列することでＤＭＤユニット１６が構成される。

ＤＭＤユニット１６の基準反射面１６ａは、各ＤＭＤ１７の微小ミラー１９の傾斜角度が０°とされたときの反射面であり、図１に示すように、レーザ光ｒの入射光軸に対する出射方向の角度が図示ＺＸ平面内で反時計回りにθｉ（ただし、θｉ＞０）となり（図示ｈ方向）、各微小ミラー１９がオン状態で角度＋１０°に傾いたときレーザ光ｒの出射方向が、図示ｈ方向に対して入射方向と反対側に角度θｏ（ただし、θｏ＞０）となるように、図示ＸＹ平面に対して傾斜角θａに傾斜されている。
傾斜角θａは、基準反射面１６ａに入射するレーザ光ｒがオン状態でレンズ２０、ビームスプリッタ８の光軸に入射するために、ミラー１５やレンズ２０、ビームスプリッタ８などの配置位置との関係から設定される。
このＤＭＤユニット１６は、レーザ光ｒの入射方向や出射方向に応じて基準反射面１６ａの傾斜角θａが図示ＸＹ方向及び傾斜角θａを可変するθ方向に調整可能な支持台１６ｂに取り付けられている。支持台１６ｂは、独立の駆動制御部を備えていてもよいが、本実施形態では移動駆動制御部３と接続され、移動駆動制御部３を介してＸＹθ方向に微動制御できるようになっている。そのような微動制御により、ガラス基板２の欠陥部にレーザ光ｒの断面形状を一致させることが可能となっている。

レーザ光ｒの出射方向の角度θｏは、例えば駆動用メモリーセル１８をオン状態にしたときの各微小ミラー１９の回転角度により決まる。この出射角θｏで出射されるレーザ光ｒは、レンズ２０を介してビームスプリッタ８に入射する。ここでレンズ２０の焦点位置に基準反射面１６ａが配置されているため、対物レンズ９に達するまでは無限遠の光束となっている。
又、駆動用メモリーセル１８をオフ状態にすれば、レーザ光ｒは、ｈ方向に反射し、レンズ２０を介してビームスプリッタ８に入射しない。

なお、リペア用光源１４から出射されたレーザ光ｒは、ミラー１５で反射してＤＭＤユニット１６に入射角θｉで入射しているが、ミラー１５を無くしてリペア用光源１４から出射されたレーザ光ｒを直接ＤＭＤユニット１６に入射させてもよい。

リペア位置確認用光源２５は、ＤＭＤユニット１６にレーザ光ｒと略同一光束径の照明光を照射するための光源である。この照明光は、レンズ２５ａにより略平行光束とされ、必要に応じて不図示の絞りなどによりレーザ光ｒと略同一光束径とされ、リペア用光源１４とミラー１５との間の光路に挿入されたミラー２４に入射され、レーザ光ｒと同一光路に導かれる。ここで図１には、レンズ１４ａ、２５ａは模式的に単レンズで描いているが、ビームエキスパンダ光学系を構成している。又、リペア用光源１４、リペア位置確認用光源２５の光を光ファイバーに入射させ、光ファイバー射出端を光軸上の所定位置に配置させる構成としてもよい。この場合は、レンズ１４ａ、２５ａはコリメートレンズとなる。
リペア位置確認用光源２５により照明光がＤＭＤユニット１６に導かれると、オン状態になっている各微小ミラー１９により照明光が反射され、ガラス基板２に、欠陥形状パターンと同じ画像パターンが投影される。

このような構成の光学系において、ガラス基板２からビームスプリッタ８を介してカメラ１１が配置されると共に、ガラス基板２からビームスプリッタ８を介してＤＭＤユニット１６が配置されており、これらカメラ１１とＤＭＤユニット１６との配置位置は、ガラス基板２に対して共役な位置関係になっている。

レーザ形状制御部２１は、リぺア対象抽出画像処理部１２により作成されたガラス基板２の各欠陥部の欠陥形状データを読み取り、この欠陥形状データに対応するＤＭＤユニット１６の各微小ミラー１９の駆動用メモリーセル１８をオン状態にし、他の領域に配置されている各微小ミラー１９の駆動用メモリーセル１８をオフ状態にする制御信号をＤＭＤドライバ２２に送出する。

又、リペア対象抽出画像処理部１２は、ガラス基板２の欠陥部にレーザ光ｒを照射してリペアした後に、カメラ１１から同一位置の画像データを取得し、この画像データと基準画像データを比較してその差画像データから欠陥部のリペアが完全であるか否かを判断する。この判断の結果、リペアが不完全であれば、リペア後の差画像データから欠陥部の欠陥形状データを再度作成する。レーザ形状制御部２１は、再度、リペア対象抽出画像処理部１２により欠陥部の形状データを読み取り、この形状データに対応するＤＭＤユニット１６の各微小ミラー１９の駆動用メモリーセル１８をオン状態にする。

又、レーザ形状制御部２１は、リぺア対象抽出画像処理部１２により作成された欠陥形状画像データにおいて、例えば欠陥部に対してその全ての欠陥領域を抽出できなかったり、又正常な領域を欠陥部として誤抽出したりする場合に、これら抽出された欠陥部の領域をマニュアルで修正するレタッチ部２３を有する。

このレタッチ部２３は、描画ツールを用いてマニュアル操作により抽出できなかった欠陥領域を領域設定して欠陥部として登録し、又は欠陥部として誤抽出した領域を領域設定して正常な領域として登録する。

ＤＭＤドライバ２２は、レーザ形状制御部２１から送出された制御信号に従ってＤＭＤユニット１６の各駆動用メモリーセル１８をオン・オフ状態に駆動する。

次に、リペアシステム１００に用いる基板検査装置４について説明する。
基板検査装置４は、ガラス基板２の画像を取得して欠陥を検出し、少なくともその欠陥のガラス基板２上の位置を表す座標データを取得できるようにした検査装置である。すなわち、欠陥位置検出手段を構成する。基板検査装置４の例としては、ガラス基板２の走査画像を取得して、欠陥を自動検出するいわゆるオートパターン検査装置などを挙げることができる。この基板検査装置については、公開特許公報２００２−２７７４１２等に詳細な説明がなされている。

次に、リペア工程について説明を行う。
リペア工程では、図４に示すように、ステップ＃１で、基板搬送装置２８により搬送されたガラス基板２をＸＹステージ１上にセットし、基板検査装置４より受け取った検査結果データ１１１により送出される座標データと整合を取るために、ＸＹステージ１上での位置決めを行う。例えば、ガラス基板２上に設けられた２点以上の基準位置マークの位置をＸＹステージ１の座標系により算出し、視野中心と基準位置マークの中心位置のズレを検出することにより基準位置補正を行う。ここで、基準位置マークの位置情報はリペア装置５０の制御装置４００またはデータベースサーバー４０１上にある。
検査結果データ１１１が移動駆動制御部３に渡されると、移動駆動制御部３の制御信号により、検査結果データ１１１に含まれる欠陥部の座標データに基づいてＸＹステージ１がＸＹ方向に基準位置補正が行われた状態で移動制御され、欠陥部が光軸ｐ上に位置決めされる。ここで、受け取った検査結果データ１１１から所定の大きさより大きな欠陥で通常リペアを行わない欠陥であっても確認のため欠陥部へ移動する。

カメラ１１は、ステップ＃２において、レンズ１０、各ビームスプリッタ７、８及び対物レンズ９を通してガラス基板２上の欠陥部を撮像し、その画像信号を出力する。ここで、対物レンズ９は、低倍率の５倍や１０倍が使用される。

リぺア対象抽出画像処理部１２は、カメラ１１から出力された画像信号を入力して例えば図５に示すように各パターンＳ間を繋ぐ欠陥部Ｇが存在する欠陥画像データＤａを取得する。

次に、リぺア対象抽出画像処理部１２は、ステップ＃３において、欠陥画像データＤａと図６に示すような欠陥部の存在しない基準画像データＤｒとを比較してその差画像データからガラス基板２上の欠陥部Ｇを抽出する。そして、リぺア対象抽出画像処理部１２は、抽出した欠陥部Ｇの画像データに対して２値化処理を行い、例えば図７に示すように欠陥部Ｇの領域を黒レベル、正常な領域を白レベルに変換した欠陥形状画像データＤｓを作成する。この欠陥画像データ（又は差画像データ）と欠陥形状画像データＤｓを画像処理部１２よりモニタ１３に表示する。
ここで、前述した通常リペアを行わない大きさの欠陥の場合は、この欠陥の大きさが検査結果データ１１１と略一致していることを確認し、一致していれば、後述のステップ＃４〜＃７を省略し、次の欠陥部へ異動する。もし一致しておらず所定の大きさより小さくリペア可能であれば、次のステップに進む。

ここで、モニタ１３に表示された欠陥形状画像データＤｓを欠陥画像データ（又は差画像データ）と比較観察する。この観察の結果、図８Ａに示すように抽出できなかった欠陥領域Ｇｎが生じた場合、又は図９Ａに示すように正常な領域を欠陥領域Ｇｈとして誤抽出した場合が生じる。

このように欠陥部Ｇをその形状に沿って正確に抽出できないのは、欠陥形状画像データＤｓにおける欠陥部Ｇのコントラストにばらつきがある場合であり、コントラストの高い領域は抽出されるが、コントラストの低い領域は抽出されないことが要因である。

そこで、モニタ１３に表示された欠陥部Ｇを観察しながら、レタッチ部２３の描画ツールを用いてマニュアル操作により図８Ａに示す抽出できなかった欠陥領域Ｇｎを欠陥部として領域設定すると、レタッチ部２３は、ステップ＃４において、図８Ｂに示すように欠陥領域Ｇｎを欠陥部として登録し、この欠陥領域Ｇｎを含めた欠陥部Ｇ全体を欠陥部とする。

又、図９Ａに示す欠陥領域Ｇｎに対しては、レタッチ部２３の描画ツールを用いてマニュアル操作により誤抽出した欠陥領域Ｇｎを正常な領域として登録すると、レタッチ部２３は、同ステップ＃４において、図９Ｂに示すように欠陥領域Ｇｎを欠陥部から登録を抹消する。

次に、レーザ形状制御部２１は、ステップ＃５において、リぺア対象抽出画像処理部１２から欠陥形状画像データＤｓを受け取り、この欠陥形状画像データＤｓからガラス基板２の欠陥部Ｇの形状データを読み取り、２値化処理により黒レベルとなったこの欠陥部Ｇの領域に対応するＤＭＤユニット１６の各微小ミラー１９の各駆動用メモリーセル１８をオン状態にする制御信号をＤＭＤドライバ２２に送出する。

このＤＭＤドライバ２２は、レーザ形状制御部２１から送出された制御信号に従ってＤＭＤユニット１６の各駆動用メモリーセル１８をオン・オフ状態に駆動する。

例えば、図１０に示すようにレーザ形状制御部２１は、欠陥部Ｇの形状を各微小ミラー１９に対応する複数の各マイクロ領域Ｍに分割する。そして、レーザ形状制御部２１は、欠陥部Ｇの各マイクロ領域Ｍに対応する各微小ミラー１９の各駆動用メモリーセル１８をオン状態する制御信号をＤＭＤドライバ２２に送出する。

これにより、欠陥部Ｇの各マイクロ領域Ｍに対応する各微小ミラー１９は、ＤＭＤドライバ２２のオン制御信号により角度＋１０°回転制御される。

次に、ステップ＃６において、ＤＭＤユニット１６の各微小ミラー１９で回転制御した状態で、ミラー２４をレーザ光路に挿入し、リペア位置確認用光源２５を点灯させる。リペア位置確認用光源２５からレーザ光ｒと略同一光束径の照明光がミラー２４、１５を介してＤＭＤユニット１６に出射されると、この照明光は、オン状態となっている各微小ミラー１９を介してガラス基板２上にＤＭＤユニット１６の欠陥形状パターン像が投影される。ガラス基板２上に投影された欠陥形状パターン像が欠陥部Ｇに一致しているかをモニタ１３で確認する。欠陥形状パターン像から欠陥部Ｇがずれている場合、ＸＹステージ１を移動し、欠陥部Ｇを欠陥形状パターン像に合わせる。
又、欠陥部Ｇのずれ量が少ない場合は、支持台１６ｂを操作して欠陥形状パターン像を微動移動することにより、欠陥部Ｇに合わせてもよい。

この後、ミラー２４をレーザ光路から退避させ、リペア用光源１４から１ショットのレーザ光ｒを出射する。この１ショットのレーザ光ｒは、ミラー１５で反射してＤＭＤユニット１６に入射角θｉで入射し、欠陥部Ｇの領域に対応して角度＋１０°回転した各微小ミラー１９で反射する。これら微小ミラー１９で反射したレーザ光ｒの断面形状は、欠陥部Ｇの形状に一致するものとなる。

そして、これら微小ミラー１９で反射したレーザ光ｒは、レンズ２０、ビームスプリッタ８を通り、対物レンズ９により集光されてガラス基板２の欠陥部Ｇに照射される。このレーザ光ｒは、対物レンズ９により欠陥部Ｇの形状に一致した断面形状に結像されて欠陥部Ｇに照射されるので、この１ショットのレーザ光ｒによりガラス基板２上の欠陥部Ｇが除去される。
ここで、レーザ光ｒの照射は欠陥部Ｇの輪郭線の内部に照射されるが、欠陥が小さくＤＭＤユニット１６の各微小ミラー１９の形状が輪郭線に沿わず、はみ出してしまったり、内側に入ってしまい有効な除去が行えなかったりする場合は、倍率の大きな対物レンズ９に変更すれば改善することができる。ただし、輪郭線に沿っていなくても、ショート配線の切断などリペアの目的を達成できればよく、この場合、実質的に輪郭線に沿って照射しているものとみなすことができる。

次に、カメラ１１は、ステップ＃７において、リペアした欠陥部Ｇを撮像してその画像信号を出力する。リぺア対象抽出画像処理部１２は、カメラ１１により取り込んだリペア後の欠陥画像データＤａと図６に示す基準画像データＤｒとを比較して欠陥部Ｇが完全にリペアされたか否かを判断する。なお、リぺア対象抽出画像処理部１２は、リペア後の欠陥画像データＤａをモニタ１３に表示し、この表示された欠陥部Ｇの画像を観察して欠陥部Ｇが完全にリペアされたか否かを判断してもよい。

一方、レーザ光ｒを欠陥部Ｇに照射しても、欠陥部Ｇの全てを剥がすことができず、図１１に示すように欠陥部Ｇの一部として欠陥部Ｇｅが剥がれずに残ることがある。このように欠陥部Ｇが完全にリペアされていなければ、ステップ＃３に戻り、リぺア対象抽出画像処理部は、ステップ＃７において取り込んだ欠陥画像データＤａと基準画像データＤｒとを比較してその差画像データから図１１に示すようなガラス基板２上に残ったリペア不良の欠陥部Ｇｅを抽出する。

以下、上記同様に、ステップ＃４からステップ＃８を繰り返す。

ステップ＃８の判断結果、欠陥部Ｇが完全にリペア（修復）されていれば、移動駆動制御部３は、ステップ＃９において、基板検査装置４から受け取ったガラス基板２の検査結果データから次の欠陥部を検索し、欠陥部があれば、再びステップ＃１に戻る。欠陥部がなければ、リペア工程を終了する。

このように本実施形態のリペア装置５０によれば、ガラス基板２上の欠陥部Ｇを撮像して取得された欠陥画像データＤｓから欠陥部Ｇの形状データを抽出し、この形状データに従ってＤＭＤユニット１６の各微小ミラー１９を高速に角度制御し欠陥部Ｇと同一形状の欠陥形状パターンを形成する。レーザ光ｒは、欠陥形状パターンを形成する各微小ミラー１９で反射し、そのレーザ光ｒの断面形状は欠陥部Ｇと同一形状に整形されガラス基板２上の欠陥部Ｇに照射される。

これにより、１つの微小ミラー１９ａ又は１９ｂのサイズは例えば１６μｍ角のマイクロミラーであることから、これを縮小投影した場合には、レジストパターンやエッチングパターンの欠陥部Ｇの形状が例えば直線や曲線を組み合わせた微細でかつ如何なる複雑な形状であっても、これら欠陥部Ｇの形状に略一致する断面形状を有するレーザ光ｒを高速にかつ容易に形成することができる。

例えば、欠陥部Ｇが図１２に示すように曲線状のパターンＰ_１と直線パターンＰ_２との対峙する部分に存在し、この欠陥部Ｇの形状が歪んだ楕円状であっても、ＤＭＤユニット１６を用いれば、欠陥部Ｇと同一形状の欠陥形状パターンを高速に形成できる。これにより、欠陥部Ｇの形状に整形されたレーザ光ｒを欠陥部Ｇに照射することで、欠陥部Ｇ領域外にレーザ光ｒを照射することなく、欠陥部Ｇのみを確実にリペアできる。従って、リペアする欠陥部ＧがＬＣＤ製造工程におけるエッチングパターンの欠陥部Ｇであっても、ガラス基板上の金属パターンの欠陥部Ｇに対してのみレーザ光ｒを照射することができ、ガラス基板にダメージを与えることはない。

又、ＤＭＤユニット１６を用いることにより微小ミラー１９を高速に制御できるので、リペア対象となるそれぞれ形状の異なる欠陥部Ｇに対して瞬時に欠陥形状パターンを形成し、欠陥部Ｇの形状に合わせてレーザ光ｒの断面形状を容易に整形でき、欠陥部Ｇをリペアする時間を大幅に短縮することができる。又、欠陥部Ｇの各形状にレーザ光ｒの断面形状を正確に合わせてリペアすることができ、この結果としてＬＣＤ製造の歩留まりを向上できる。

又、欠陥部Ｇに対する１回のレーザ光ｒの照射で完全にリペアができなくても、リペア不良の欠陥部Ｇの形状にレーザ光ｒの断面形状を整形し、再度照射することにより、欠陥部Ｇのリペアを完全に行うことができ、歩留まりを向上できる。

又、レタッチ部２３の描画ツールを用いてマニュアル操作により、欠陥形状画像データＤｓにおけるコントラストのばらつきを要因として、欠陥部Ｇでありながら抽出できなかった欠陥領域Ｇｎや誤抽出した正常な領域Ｇｈに対して修正を掛けることができ、自動的な欠陥部Ｇの形状データの抽出に誤差が生じても、リペアを行う前に正確な欠陥部Ｇの形状データに修正してリペアを行うことができる。

上記に説明した本発明の第１の実施形態は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。以下に、本実施形態の変形例について説明する。

例えば、上記の実施形態では、ＤＭＤ１７の微小ミラー１９をオン駆動させることによりレーザ光を欠陥形状パターンに整形したが、逆に欠陥形状パターンに対応する微小ミラー１９をオフ状態にし欠陥形状パターン以外の微小ミラー１９をオン状態にすることにより、レーザ光を欠陥形状パターンに整形させるように変形してもよい。

又、例えば、上記実施形態では、リぺア対象抽出画像処理部１２により欠陥画像データＤａと基準画像データＤｒとを比較してその差画像である欠陥形状画像データＤｓから欠陥部Ｇの形状データを得ているが、欠陥部Ｇの画像をモニタ１３に表示出力し、このモニタ画像をオペレータが観察しながらタブレット等を用いて欠陥部Ｇの形状データを取得するように変形してもよい。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るリペア装置について説明する。
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るリペア装置の概略構成を示す構成図である。図１４Ａは、本発明の第２の実施形態に係るリペア装置に用いる空間変調素子の構成の一部を模式的に示す斜視部分拡大図である。図１４Ｂは、本発明の第２の実施形態に係るリペア装置に用いる空間変調素子の変調要素について説明するための斜視説明図である。図１４Ｃは、本発明の第２の実施形態に係るリペア装置に用いることができる他の空間変調素子の変調要素について説明するための斜視説明図である。

本実施形態のリペア装置５１は、基板検査装置４、データベースサーバー４０１とともに、リペアシステム１０１を構成している。
リペア装置５１は、本発明の第１の実施形態に係るリペア装置５０のＤＭＤユニット１６、ＤＭＤドライバ２２に代えて、透過型空間変調器３０（空間変調素子）、空間変調器ドライバ２９を備えたものである。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

透過型空間変調器３０は、図１４Ａに示すように、レーザ光ｒの光路中に配置して、レーザ光ｒの一部を光路断面における位置に応じて透過することで、空間変調を行う透過型空間変調素子である。例えば、高速に動作できる微小な可動構造が製作できるＭＥＭＳ技術を用い、光反射性の微小な矩形板をその一辺で回動ヒンジにより支持したフリップ３０ａ（空間変調素子の変調要素）を２次元的に複数配列した構成を採用することができる。各フリップ３０ａは、制御信号に応じてそれぞれ静電電圧が印加されることにより、回動ヒンジを中心として回動される。そのため、静電電圧が印加されないオフ状態では、回動角が０度となり各フリップ３０ａが１つの平面に整列する。一方、静電電圧が印加されるオン状態では、回動角が９０度となり、フリップ３０ａがオフ状態の平面に対して直交する位置まで回動される。
レーザ光ｒは、オフ状態のフリップ３０ａが整列する平面の法線方向に略沿って入射されるようにする。

空間変調器ドライバ２９は、レーザ形状制御部２１から送出されるオフ状態とオン状態とを選択する制御信号に基づいて、透過型空間変調器３０の各フリップ３０ａを駆動する制御機構である。

このような構成により、各フリップ３０ａは、レーザ形状制御部２１の制御信号に応じて、オフ状態又はオン状態に制御される。特定のフリップ３０ａがオン状態となると、オフ状態にある隣接位置のフリップ３０ａのエッジ部３０ｂにより、オン状態のフリップ３０ａの配置に対応した開口部が形成され、オン状態のフリップ３０ａの位置にレーザ光ｒが透過される（図１４Ａのレーザ光ｒ_１、ｒ_２参照）。
したがって、開口部を出射したレーザ光ｒの光路がオン状態のフリップ３０ａにかからない限り、レーザ光ｒの入射角度が変わっても透過光量は変わらない。

このようなリペア装置５１及びリペアシステム１０１によれば、透過型空間変調器３０のフリップ３０ａが、ＤＭＤユニット１６の微小ミラー１９に対応する空間変調作用を有する。透過型空間変調器３０は、オン状態で光を開口部から透過させるため光量損失が生じないという利点がある。
又、透過型空間変調器３０の配置角度がずれても透過光の進行方向は代わらないので、反射型空間変調素子に比べて、回折現象に関連したアライメントのズレによる大きな光量の変化がないので、各光学素子の位置合わせ（アライメント）が容易となり、組立が容易な装置とすることができるという利点がある。

なお、本実施形態の透過型空間変調器３０に代わる透過型空間変調素子として、図１４Ｃに示す透過型空間変調器３６を採用してもよい。
透過型空間変調器３６は、透過型空間変調器３０のフリップ３０ａに代えて、回動ヒンジが矩形板の中央部に設けられ、回動角が０度のオフ状態と回動角が９０度のオン状態とを切り換えることができるフリップ３６ａが配列されてなる。
フリップ３６ａは、オン状態の時、９０度回動して、フリップ面が光路に略沿う方向に向けられるので、隣接するフリップ３６ａの複数のエッジ部３６ｂとフリップ３６ａとで囲まれた開口部が形成されレーザ光ｒが透過される。

これら透過型空間変調器３０、３６は、ＭＥＭＳ技術を用いた回動ヒンジにより空間変調動作を行うので、他の透過型空間変調素子に比べて、消光比を大きくし、光利用効率を高めることができ、しかも高速な空間変調を行うことができるという利点がある。
ただし、光量や変調速度に問題がない場合には、他の透過型空間変調素子を採用することもできる。例えば、液晶シャッタ（ＦＬＣ）、グレーティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ）、電気光学効果により透過光を変調するＰＺＴ素子などを好適に採用することができる。
これら透過型空間変調素子にも、回折現象に関連したアライメントのズレによる大きな光量の変化がないので、各光学素子の位置合わせ（アライメント）が容易となり、組立が容易な装置とすることができるという利点がある。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るリペア装置について説明する。
図１５は、本発明の第３の実施形態に係るリペア装置の概略構成を示す構成図である。

本実施形態のリペア装置５２は、基板検査装置４、データベースサーバー４０１とともに、リペアシステム１０２を構成している。
リペア装置５２は、本発明の第１の実施形態に係るリペア装置５０のミラー１５、ＤＭＤユニット１６、ＤＭＤドライバ２２に代えて、可動ミラー３１、１次元ＤＭＤ３４（空間変調素子）、ＤＭＤドライバ３５を備え、ミラー制御部３２、レンズ３３を追加したものである。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

可動ミラー３１は、レンズ１４ａにより略平行光とされたレーザ光ｒを偏向するための偏向光学素子であり、ミラー制御部３２の制御信号に応じて、ミラー面が少なくとも１軸回り、例えば図示紙面垂直のＹ軸回りに、回動可能とされている。例えば、ガルバノミラーなどの偏向光学素子を採用できる。

レンズ３３は、可動ミラー３１で反射されたレーザ光ｒを一定の画角範囲で略一定方向に出射する光学素子である。例えば、可動ミラー３１の回動軸に直交する面内で正のパワーを有し、焦点位置が可動ミラー３１の偏向点に略一致するように配置された光学素子を採用することができる。

１次元ＤＭＤ３４は、第１の実施形態のＤＭＤ１７（図２参照）が１次元に配列された反射型空間変調素子である（図３参照）。そして、ＤＭＤ１７の配列方向が、可動ミラー３１により偏向されるレーザ光ｒの走査線に沿うように配置される。レーザ光ｒと各ＤＭＤ１７との位置関係は、ＤＭＤ１７が１次元であることを除いて第１の実施形態と同様である。すなわち、ＤＭＤ１７の微小ミラー１９がオフ状態のとき、入射方向に対して角度θｉをなすｈ方向に反射され、オン状態のとき、ｈ方向から図示反時計回りに角度θｏをなす方向に反射され、レンズ２０の光軸に沿って進み、ビームスプリッタ８、対物レンズ９を介してリペア位置Ｌに照射される。

このようなリペア装置５２では、リペア用光源１４、レンズ１４ａによりレーザ光ｒを光束径が微小ミラー１９の面積と同程度またはやや大きい程度のビーム光束として出射し、可動ミラー３１を照射する。そして、可動ミラー３１が図示Ｙ軸回りに回動することで、１次元ＤＭＤ３４の各微小ミラー１９上にレーザ光ｒを走査する。
そして、ＤＭＤドライバ３５によりオン状態に制御された各微小ミラー１９でレーザ光ｒを反射し、レンズ２０、ビームスプリッタ８、対物レンズ９を介して、リペア位置Ｌ上に導く。そのため、可動ミラー３１が回動されるごとに、ガラス基板２上でライン状の領域にレーザ光ｒが走査される。

本実施形態のレーザ形状制御部２１は、図４のステップ＃５において、２次元の欠陥形状画像データに基づいてＤＭＤドライバ２２に送出する制御信号を、１次元のラインごとの制御信号に時分割してＤＭＤドライバ３５に送出する。又、レーザ形状制御部２１は、ミラー制御部３２に対して、時分割された制御信号のライン同期信号を送出する。

図４のステップ＃６では、ミラー制御部３２が、可動ミラー３１がこのライン同期信号ごとに１次元ＤＭＤ３４を走査するように回動制御を行う。そのため、１次元ＤＭＤ３４で反射されたレーザ光ｒはガラス基板２上で図示Ｘ軸方向に走査される。
一方、移動駆動制御部３は、ガラス基板２がライン同期信号の周期でリペア位置Ｌの位置が走査ライン幅１ライン分だけ図示Ｙ軸方向に移動するようにＸＹステージ１を駆動する。
このようにして、レーザ光ｒがガラス基板２上で２次元的に走査され、欠陥部がリペアされる。

本実施形態のリペア装置５２によれば、空間変調素子として１次元ＤＭＤ３４を用いるので、２次元のＤＭＤユニット１６に比べて安価な装置とすることができるという利点がある。
又、レーザ光ｒを照射する範囲が１次元ＤＭＤ３４上の微小ミラー１９を照射する範囲でよいので、レーザ光の光束径を小さくすることができ、ＤＭＤユニット１６を用いる場合に比べてレーザ光源の出力を抑えることができるという利点がある。
又、レーザ光の照射位置による輝度ムラが低減されるので、均一化光学系２７などを設けることなく良好なリペアを行うことができ、より簡素な構成とすることができるという利点がある。

本実施形態のレンズ３３は、回動軸方向に適宜のパワーを備えたアナモフィックレンズとしてもよい。この場合、レンズ３３を透過するレーザ光ｒは、回動軸方向、すなわち１次元ＤＭＤ３４の各ＤＭＤ１７の配列方向に直交する方向に集光されるので、レーザ光ｒの光束径を大きくしても微小ミラー１９上に集光される。そのため、レーザ光ｒの光利用効率をより向上することができるという利点がある。

又、可動ミラー３１の回動角が微小であれば、画角変化が微小となるので、レンズ３３を省略してもよい。

なお、上記の各実施形態の説明では、ＬＣＤのガラス基板２上の欠陥部のリペアに用いた場合について説明したが、リペアの対象は、半導体ウエハ上の欠陥部やレチクル上の欠陥部、精密機械の欠陥形状の修正など、あらゆる欠陥部のリペアに用いることが可能であり、特に微小な形状や複雑な形状のリペアに最適である。

また、上記の説明では、リペア工程として、図４に示すフローで説明したが、図１６に示すフローのように変形してもよい。
図１６は、本発明の第１〜３の実施形態に係るリペア工程の変形例について説明するフローチャートである。
本変形例は、図１６に示すように、画像読み取りを行う前に、ステップ＃１で、ステップ＃１００として検査結果データ１１１を読み込み欠陥部が複数存在するかどうか判定する。欠陥部が複数存在しない場合は、ステップ＃１３０に移行し、欠陥部の座標に移動する。複数の欠陥部が存在する場合、次のステップ＃１１０に移行する。
ステップ＃１１０では、ＤＭＤユニット１６の大きさに対応して決まるリペア可能な領域内に複数の欠陥部がすべて入り、１ショットでリペア可能かどうか判定する。もし、入るようであれば、ステップ＃１２０に移行する。入らない場合、ステップ＃１３０を実行する。
ステップ＃１２０では、例えば検査結果データ１１１から複数の欠陥部の中心座標の重心を求め、重心を視野中心に一致させ、近くにある複数の欠陥部を一度でリペアできるようにする。欠陥部がすべてリペア可能領域に入るようＸＹステージ１を制御して、リペア位置を移動する。

又、オートパターン検査装置など基板検査装置４からの検査結果データの精度が低く、リペア位置で画像を取り込んだとき、実際に抽出した欠陥が大きい場合や検出できていなかった欠陥部が新たに抽出され複数ある場合などＤＭＤユニット１６の大きさに対応して決まるリペア可能な領域からはみ出す場合がある。欠陥部の撮像にあたって低倍率の対物レンズ９を使用しているので、欠陥部がリペア可能領域からはみ出しているか判定することができる。
そのため、本変形例では、図１６に示すように、ステップ＃２のステップ＃２００で欠陥部の画像を取り込み、ステップ＃２１０で、欠陥部がリペア可能領域からはみ出しているかどうか判定する。
はみ出しているときは、ステップ＃２２０を実行し、欠陥部がリペア可能領域に入るようＸＹステージ１を制御して、リペア位置を移動する。そして、再度ステップ＃２００を実行する。
はみ出していない場合は、ステップ＃３に移行する。
このようにして、撮像した画像データからリペア対象の形状データ（欠陥形状画像データＤｓ）を抽出し、一度のレーザ光の照射で効率よくリペアできるよう位置決めを行うことができる。

なお、本変形例では、ステップ＃１、＃２をそれぞれ上記のように変形するとして説明したが、必要に応じて、ステップ＃１、＃２のいずれかを上記のように変形してもよい。

又、上記の各実施形態の説明では、検査結果データ１１１として、欠陥部の位置の座標データや形状、大きさなどの情報を送出する例で説明したが、基板検査装置の解像度によりリペア対象抽出画像処理部１２の欠陥形状画像データＤｓとして利用可能である場合には、座標データなどの情報とともに、欠陥部の画像データそのものをリペア装置に送出してもよい。この場合、カメラ１１により撮像する工程を省略できるので、迅速なリペアを行うことができるという利点がある。

又、上記の各実施形態の説明では、リペア対象に対して撮像装置と空間変調素子とが共役な位置関係に配置された例で説明したが、例えば、リペア対象に対して空間変調素子の各変調要素の像が影響するなどの場合には、空間変調素子とリペア対象との位置関係を共役の位置からずらして、リペア対象に照射されるレーザ光をデフォーカスさせてもよい。この場合、空間変調素子の各変調要素がそのまま結像されることによるリペア対象上の輝度ムラを低減でき、リペアの精度を向上することができる。
又、光路中に絞りを設けたり、レンズ径を制限したりして、瞳径を変えることによりＮＡを小さくしてリペア対象上の輝度ムラを低減してもよい。

具体的に説明すると、顕微鏡における分解能に関してＡｂｂｅの結像理論によれば回折格子を光学系により回折格子の像として結像させるためには、０次、±１次の回折光を取り込むことのできるＮＡを持つ光学系が必要となる。逆に、１つの変調要素間に隙間があり、またそのサイズがレーザ光に対して十分微小であるため回折格子を形成してしまう空間変調素子の各変調要素をそのまま結像させないためには、±１次回折光を取り込むことのできない、つまり正反射光のみを取り込む小さなＮＡの光学系とすれば、分解能を落とすことができ、変調要素間の隙間をそのまま投影してしまうことによるムラを防ぐことができる。又、条件によっては２次回折光以上の高次回折光を取り込まないようにしても、同様の効果を得ることができる。
ここで空間変調素子からのレーザ光を無限遠の光束として対物レンズまで導くための光学系（レンズ２０）のＮＡは、照射するレーザ光の波長をλ（ｎｍ）、空間変調素子の各変調要素のピッチをＰ（ｎｍ）としたとき、ＮＡ≦λ／Ｐを満たすことが望ましい。又、表現を変えれば、レンズ２０の焦点距離をＬ、レンズ２０による射出瞳径をＤとするとＤ≦２・Ｌ・λ／Ｐを満たすことが望ましい。
又、このようなデフォーカス状態やＮＡを小さくした状態と共役な位置関係とは、必要に応じて切替可能とされてもよい。

又、上記の第１および第３の実施形態の説明では、空間変調素子として複数の微小ミラーを用いた例で説明したが、２軸方向に回動可能な偏向光学素子、例えば２軸方向に回動可能なガルバノミラーを空間変調素子として用いてもよい。
又、そのようなガルバノミラーと１次元もしくは２次元のＤＭＤを組み合わせた空間変調素子としてもよい。

又、上記の各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (16)

1. レーザ光源から出力されたレーザ光を、縦横方向に複数配列してなる各変調要素を有する空間変調素子に入射し、
   この空間変調素子の各変調要素をそれぞれ制御して、前記各変調要素により前記レーザ光の断面形状をリペア対象の形状に整形し、
   この整形された前記レーザ光を前記リペア対象に照射して当該リペア対象を修復することを特徴とするリペア方法。
2. 画像データから前記リペア対象の形状データを抽出する工程と、
   レーザ光源からレーザ光を出力する工程と、
   前記リぺア対象の形状データに基づいて、縦横方向に複数配列した各変調要素を有する空間変調素子の各変調要素をそれぞれ制御し、前記レーザ光源から出力された前記レーザ光を前記リペア対象形状に整形する工程と、
   前記各変調要素で整形した前記レーザ光を前記リペア対象に照射し、当該リペア対象を修復する工程と、
   を有することを特徴とするリペア方法。
3. 前記画像データから抽出された前記リペア対象の形状データは、差画像データまたは前記差画像データを２値化処理した欠陥形状画像データを画像処理して求められた前記リペア対象の輪郭線の形状データであり、前記リペア対象を修復する工程では前記リペア対象の輪郭線の内部に前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１又は２記載のリペア方法。
4. 前記リペア対象を有する基板を検査する基板検査装置からの検査結果データを基に前記基板をリペア位置に位置決めする工程を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のリペア方法。
5. 前記リペア対象が前記空間変調素子の大きさに対応して決まる前記リペア可能領域内に複数あるかどうかを前記基板検査装置からの前記検査結果データを基に算出し判定する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載のリペア方法。
6. 前記リペア対象が前記空間変調素子の大きさに対応して決まる前記リペア可能領域内にあることを判定する工程を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のリペア方法。
7. 前記空間変素子の前記各変調要素のうち前記リペア対象となる欠陥形状データに対応する前記各変調要素をオン制御することを特徴とする請求項１から６のいずれかに１項に記載のリペア方法。
8. 前記空間変調素子の前記各変調要素のうち前記リペア対象となる欠陥形状データ以外に対応する前記各変調要素をオン制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のリペア方法。
9. 前記リペア対象のリペアが不良であれば、当該リペア不良の前記リペア対象の形状データに基づき前記空間変調素子の前記各変調要素を再度制御し、再度前記レーザ光を前記各変調要素により前記リペア不良の前記リペア対象に照射すること特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のリペア方法。
10. レーザ光を出力するレーザ光源と、
    それぞれ制御可能な各変調要素を有し、該各変調要素を縦横方向に複数配列してなる空間変調素子と、
    前記リペア対象を撮像する撮像装置と、
    前記撮像装置の撮像により取得された画像データから前記リぺア対象の形状データを抽出するリぺア対象抽出手段と、
    前記リぺア対象抽出手段により抽出された前記リぺア対象の形状データに基づき前記空間変調素子の前記各変調要素を制御し、前記各変調要素により前記レーザ光を前記リペア対象形状に一致するように整形するレーザ形状制御手段と、
    前記空間変調素子の前記各変調要素で整形した前記レーザ光を前記リペア対象に照射する光学系と、
    を具備したことを特徴とするリペア装置。
11. 前記リペア対象に対して前記撮像装置と前記空間変調素子とは共役な位置関係に配置されたことを特徴とする請求項１０記載のリペア装置。
12. 前記空間変調素子は、前記リぺア対象の形状データに対応する領域に配置された前記各変調要素を駆動することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のリペア装置。
13. 前記空間変調素子は、前記リペア対象の形状データに対応する領域外に配置された前記各変調要素を駆動することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のリペア装置。
14. 前記リペア対象のリペアが不良であれば、前記リペア対象抽出手段は、再度前記撮像装置の撮像により取得された画像データからリペア不良リペア対象の形状データを抽出し、
    前記レーザ形状制御手段は、前記リペア対象抽出手段により抽出されたリペア不良リペア対象の前記形状データに基づき前記空間変調素子の前記各変調要素を制御することを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項に記載のリペア装置。
15. 前記撮像装置と前記光学系とは同一光軸上に配置され、前記リペア対象の座標データに基づいて前記撮像装置及び前記光学系と前記リペア対象とを相対的に移動し、前記撮像装置及び前記光学系の光軸上に前記リペア対象を移動させる移動制御手段、
    を有することを特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項に記載のリペア装置。
16. 前記空間変調素子からの光を前記対物レンズに導くための光学系のＮＡを前記空間変調素子で正反射光のみを取り込む大きさにしたことを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１項に記載のリペア装置。

Images