KR101244189B1

KR101244189B1 - 레이저 수정 장치

Info

Publication number: KR101244189B1
Application number: KR1020060069155A
Authority: KR
Inventors: 가즈히토 호리우치
Original assignee: 올림푸스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2013-03-18
Also published as: CN100533209C; TWI377104B; JP4947933B2; TW200714397A; KR20070014031A; CN1904676A; JP2007029983A

Abstract

본 발명은, 액정 디스플레이의 유리 기판이나, 반도체 웨이퍼, 프린트 기판 등의 피검사 대상물에 생기는 결함부에 레이저광을 조사하여 수정하는 레이저 수정 장치에 관한 것으로서, 고정밀도로 또한 고속으로 레이저 수정 처리를 행할 수 있는 레이저 수정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, CCD 카메라(11)는 피검사 대상이 되는 유리 기판(2)을 촬영하여 화상 정보를 생성한다. 화상 처리부(12)는, 화상 정보로부터 결함 판정 정보를 생성하고, 상기 결함 판정 정보에 기초하여 레이저광 조사 시의 조사 조건을 결정한다. 수정용 광원(14)은, 화상 처리부(12)로부터 출력된 조사 조건의 정보에 기초하여, 레이저광의 파워 등을 설정하고, 유리 기판(2)의 결함부를 수정하기 위한 레이저광 r을 출사한다. DMD 유닛(16, Digital Micromirror Device)은 상기 레이저광을 정형한다.

레이저광, 화상 처리, 레이저 수정, 결함 정보, 조사, 이력 정보, 화상 표시, 기판

Description

레이저 수정 장치{LASER REPAIR APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 수정 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 DMD를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 DMD 유닛 상의 각 미소(微小) 미러의 배열을 나타낸 배열도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 수정 장치가 구비하는 화상 처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 5a, 5b, 5c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 수정 장치가 구비하는 화상 처리부가 처리하는 화상 데이터의 예를 나타낸 참고도이다.

도 6a, 6b, 6c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 수정 장치가 구비하는 화상 처리부가 처리하는 화상 데이터의 예를 나타낸 참고도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 수정 장치가 구비하는 화상 처리부가 행하는 처리의 스텝을 나타낸 흐름도이다.

도 8a, 8b, 8c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 수정 장치가 구비하는 결함 상태 판정부가 행하는 처리를 설명하기 위한 참고도이다.

도 9a, 9b, 9c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 수정 장치가 구비하는 결함 상태 판정부가 행하는 처리를 설명하기 위한 참고도이다.

도 10a, 10b, 10c, 10d는 본 발명의 제1 실시예에서의 레이저광 조사 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

도 11a, 11b는 본 발명의 제1 실시예에서의 레이저광 조사 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

도 12a, 12b, 12c는 본 발명의 제1 실시예에서의 레이저광 조사 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

도 13a, 13b, 13c, 13d는 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 결함의 특징으로부터 결함 판정 정보 및 레이저 광원 설정 정보를 결정할 때에 사용되는 테이블의 내용을 나타낸 참고도이다.

도 14a, 14b, 14c는 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 데이터의 화소와 DMD를 구성하는 미소 미러의 사이즈 및 배치와의 관계를 나타내는 참고도이다.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 수정 장치가 구비하는 화상 처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 16은 본 발명의 제2 실시예에서의 조사 조건 이력 정보의 구성을 나타낸 참고도이다.

도 17a, 17b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 수정 장치가 구비하는 조사 조건 이력 처리부가 행하는 처리를 설명하기 위한 참고도이다.

도 18a, 18b, 18c, 18d는 본 발명의 제2 실시예에서의 조사 조건 이력 정보의 사용예를 설명하기 위한 참고도이다.

[부호의 설명]

1: XY 스테이지 2: 유리 기판

3: 이동 구동 제어부 4: 기판 검사 장치

5:조명광원 6, 10, 2O: 릴레이 렌즈

7, 8: 빔스플리터(beam splitter) 9: 대물 렌즈

11: CCD 카메라 12: 화상 처리부

13: 모니터 14: 수정용 광원

15, 24: 미러 16: DMD 유닛

16a: 기준 반사면 16b: 지지대

17: DMD 18: 구동용 메모리 셀

19: 미소 미러 21: 레이저 형상 제어부

22: DMD 드라이버 23: 수정부

25: 수정 위치 확인용 광원 31: 결함 추출부

32: 결함 상태 판정부 33, 43: 조사 조건 설정부

34: 셀렉터 41: 조사 조건 이력 처리부

42: 조사 조건 이력 기억부

[특허 문헌 1] 일본국 특개 2000-347385호 공보

[특허 문헌 2] 일본국 특개 2000-347387호 공보

[특허 문헌 3] 일본국 특개평 8-174242호 공보

본 발명은, 액정 디스플레이(이하 LCD)의 유리 기판이나, 반도체 웨이퍼, 프린트 기판 등의 피검사 대상물에 생기는 결함부에 레이저광을 조사하여 수정(repair)하는 레이저 수정 장치에 관한 것이다.

LCD의 제조 공정에서는, 포토리소그래피(photolithography) 처리 공정에서 처리된 유리 기판에 대한 각종 검사를 실시한다.

이들 검사의 결과, 유리 기판 상에 형성된 레지스트 패턴이나 에칭 패턴에, 이물질이 혼입되거나 패턴 막의 잔존물 등의 결함부가 검출되면, 상기 결함부에 대해서 레이저광을 조사하여 결함부를 수정하는 수정 처리가 행해진다.

수정 처리의 방법으로서는, 예를 들면 자외 레이저 발진기로부터 출력된 자외 레이저광을 가변 직사각형 개구에 입사하고, 가변 직사각형 개구를 각각의 나이프 에지(knife edge)의 가동에 의해 개폐하여, 자외 레이저광의 단면 형상을 원하는 크기의 직사각형으로 정형하여 결함부에 조사하는 방법이 일반적이다.

결함에 대한 수정 처리의 방법으로서, 다음과 같은 것이 있다.

특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 1개의 결함부에 대해서, 레이저광의 조사 위치나 조사 면적, 레이저 파워 등의 조사 조건을 상이하게 설정하여 2회의 수정 처리 공정을 행함으로써, 조사 영역에 잔존하는 찌꺼기를 최대한 줄여서 정밀도가 높은 수정 처리를 행하도록 하고 있다. 또한, 특허 문헌 2에 기재된 기술에서는, 레이저광을 조사하는 가변의 직사각형 개구로서의 슬릿과 결함부 등의 피검사 대상을 상대 이동시키면서 수정 처리를 행함으로써, 마찬가지로 조사 영역에 잔존하는 찌꺼기를 줄여서 정밀도가 높은 수정 처리를 행하도록 하고 있다.

전술한 바와 같이 레이저광의 단면 형상을 직사각형으로 정형하는 방법이 있고, 또한 레이저광의 단면 형상을 임의의 형상으로 정형하는 방법도 제안되어 있다. 예를 들면 특허 문헌 3에 기재된 기술에서는, 공간 변조 디바이스로서 미소 미러편을 이용하고, 상기 미러편의 각도를 전환함으로써, 레이저광의 조사(ON)와 차폐(OFF)를 전환(switching)하고, 각 미러편의 단위로 레이저 가공을 행함으로써 패턴을 전사(傳寫)하도록 하고 있다.

실제로 LCD의 제조 공정에서는 다양한 결함이 발생하고, 그 결함을 레이저광으로 수정하는 처리 방법도 상이하다. 예를 들면, 레지스트 패턴의 막의 잔존물에 의해 전기적인 단락을 일으키는 결함부에서는, 정상적인 레지스트 패턴에는 형성되지 않는 조사 영역에 대해서, 적절한 레이저 파워를 설정하면, 1회나 2회의 레이저광 조사에 의하여 결함부의 제거가 가능하다. 그러나, 레지스트 패턴의 노광 공정 중에 이물질이 혼입되기 때문에 생긴 결함부에서는, 혼입된 이물질 자체에 대해서 레이저광을 조사하여도, 1회나 2회의 레이저광 조사에 의하여 제거할 수 없는 경우도 있다. 이와 같이, 결함의 종류나, 결함의 상황, 예를 들면 이물질의 결함부가, 상이한 전위를 가지는 복수개의 정상적인 레지스트 패턴과 접촉하고 있어서 전기적인 단락을 일으키는 등의 상황을 추정하고, 추정 결과에 따라 효율적이며, 또한 정 확한 수정 처리를 행하는 것이 중요하다.

또한, LCD를 제조하는 유리 기판의 사이즈(면적)의 대형화, 반도체 웨이퍼에서의 패턴의 미세화와 기술의 진보에 따라, 검사 대상인 기판의 생산 환경은 크게 변화하고 있으므로, 종래의 수정 처리 방법으로는 검사 시간(택트 타임, tact time)이 증가할 것이 예상되고, 얼마나 택트 타임을 줄일 수 있느냐가 큰 과제가 되어 있다.

특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 수정 처리의 방법으로는, 고정밀도화에 주목적을 두고 있지만, 조사 조건의 변경(특히 직사각형 개구의 개폐 동작)이나 피검사 대상과 레이저광 광축의 상대 목표 이동 등의 요인에 의하여 처리 시간이 증가할 우려가 있다.

또, 특허 문헌 3에 기재된 수정 처리의 방법으로는, 미러편의 제어를 고속으로 행하는 것이 가능하므로, 패턴 전사 처리도 고속으로 행할 수 있지만, 전사의 대상의 형상에 관한 구체적 방법에 대하여는 기재되어 있지 않으므로, 정밀도가 높은 전사 처리의 실현은 곤란하다.

본 발명은, 전술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 고정밀도로, 또한 고속으로 레이저 수정 처리를 행할 수 있는 레이저 수정 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 본 발명의 레이저 수정 장치는, 레이저 광원으로부터 출사된 레이저광을 피검사 대상 상의 수정 대상 영역에 조사하는 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 피검사 대상을 촬영하여 화상 정보를 생성하는 촬영 수단과, 상기 촬영 수단에 의해 생성된 상기 화상 정보로부터 결함 판정 정보를 생성하고, 상기 결함 판정 정보에 기초하여, 상기 레이저광을 조사할 때의 조사 조건을 결정하는 화상 처리 수단과, 상기 화상 처리 수단에 의해 결정된 상기 조사 조건에 기초하여 상기 레이저광을 정형하는 레이저광 정형 수단과, 정형된 상기 레이저광을 상기 수정 대상 영역에 조사하는 조사 광학계를 가진다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 레이저광 정형 수단은, 상기 레이저 광원으로부터의 상기 레이저광이 조사되는, 1차원 방향 또는 2차원 방향으로 배열된 복수개의 미소 디바이스를 구비하는 공간 변조 디바이스와, 상기 조사 조건에 기초하여 상기 공간 변조 디바이스의 상태를 제어하는 공간 변조 디바이스 제어 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 공간 변조 디바이스 제어 수단은, 상기 수정 대상 영역의 형상에 기초하여 상기 공간 변조 디바이스의 상태를 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 공간 변조 디바이스 제어 수단은, 상기 피검사 대상의 레이저광 조사 금지 영역을 상기 수정 대상 영역에 대한 마스크용 정보로서 사용하여, 상기 공간 변조 디바이스의 상태를 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 공간 변조 디바이스 제어 수단은, 상기 공간 변조 디바이스를 구성하는 각각의 상기 미소 디바이스에서의 상기 레이저광의 조사의 유무를 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 화상 처리 수단은, 상기 조사 조건을 결정할 때에 사용한 정보와 상기 조사 조건을 관련시켜서 기억하는 조사 조건 이력 기억 수단을 구비할 수도 있고, 상기 조사 조건을 결정할 때에, 상기 조사 조건 이력 기억 수단에 의해 기억되어 있는 상기 조사 조건을 판독하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 결함 판정 정보는, 상기 수정 대상 영역 내의 결함의 색, 면적, 휘도, 위치, 및 개수 중 하나 이상의 정보로부터 구해지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 화상 처리 수단에 의해 결정되는 상기 조사 조건은, 상기 레이저광의 조사 횟수, 각 조사에 대응하는 조사 형상, 각 조사에 대응하는 상기 레이저광의 파워, 각 조사에 대응하는 상기 레이저광의 발진 주기 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 화상 처리 수단은, 상기 피검사 대상에 관한 기준 화상 정보와, 상기 촬영 수단에 의해 생성된 상기 화상 정보를 비교하여 상기 수정 대상 영역을 결정하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 레이저 수정 장치에 있어서, 상기 피검사 대상의 화상을 표시하면서 결함의 형상을 나타낸 화상, 및 상기 레이저광의 조사 영역의 형상을 나타낸 화상 중 하나 이상을 중첩(superimpose)하여 표시하는 화상 표시 수단을 구비 하는 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. 이하의 각 실시예에서 레이저 수정 장치는, 레이저광의 단면 형상을, 복잡한 형상의 조사 영역에 대응하여 정형할 수 있는 공간 변조 디바이스를 이용하고 있고, CCD 카메라 등의 화상 입력부로부터 입력되는 화상을 처리하고, 화상 처리의 결과를 사용하여, 수정 대상이 되는 부분의 상황을 추정하고, 추정한 결과에 따라 효율적이며 정확하게 수정 처리를 행하는 것을 실현한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 수정 장치의 구성을 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 레이저광의 정형을 행하는 공간 변조 디바이스로서, 복수개의 미소 미러(미소 디바이스)가 1차원 또는 2차원 방향으로 배열된 미소 디바이스 군을 가지는 디지털 마이크로 미러 디바이스(이하 DMD라 한다)를 이용한다. 또한, 레이저광 조사 시의 DMD의 제어는, DMD를 구성하는 미소 미러의 각도를 변경함으로써 조사의 유무를 제어하는 것으로 한다.

XY 스테이지(1) 상에는, 피검사 대상으로서 LCD의 유리 기판(2)(피검사 기판)이 탑재되어 있다. 피검사 대상은, 반도체 웨이퍼, 프린트 기판, LCD용 컬러 필터, 패턴 마스크 등, 미세한 패턴이 형성된 기판이면 되고, 본 실시예에서는 일례로서 LCD의 유리 기판으로 한다. XY 스테이지(1)는, 이동 구동 제어부(3)가 행하는 구동 제어에 의해 XY 방향으로 이동된다.

이동 구동 제어부(3)에는 기판 검사 장치(4)가 접속되어 있다. 기판 검사 장치(4)는, 예를 들면 패턴 검사 장치이며, 유리 기판(2)에 대한 결함 검사를 행하고, 유리 기판(2) 상의 결함부의 좌표, 크기, 결함의 종류 등을 포함하는 검사 결과 데이터를 작성하거나, 검사에 필요한 정보를 검사 조건 판독부(26)에 전송하는 등의 처리를 행한다. 이동 구동 제어부(3)는 기판 검사 장치(4)로부터 검사 결과 데이터를 받아서, 상기 검사 결과 데이터 내의 각 결함부의 좌표 데이터에 따라, XY 스테이지(1)의 XY 방향의 이동을 제어하고, 유리 기판(2) 상의 각 결함부를 수정 위치 L, 즉 후술하는 수정용 광원(14)으로부터 출사되는 수정용 광 r의 조사 위치에 자동적으로 위치를 결정한다.

조명광원(5)은, 유리 기판(2)을 조명하기 위한 조명광을 출사한다. 조명광의 광로 상에는, 릴레이 렌즈(6)를 통하여 빔스플리터(7)가 형성되어 있다. 빔스플리터(7)의 반사광로 상에 빔스플리터(8)를 개재하여 대물 렌즈(9)가 형성되어 있다. 대물 렌즈(9), 빔스플리터(7), 및 빔스플리터(8)를 통과하는 광축 p의 연장 상에는, 릴레이 렌즈(10)를 통하여 CCD 카메라(11)(촬영 수단)가 형성되어 있다. CCD 카메라(11)는, 릴레이 렌즈(10) 및 대물 렌즈(9)를 통해 유리 기판(2)을 촬영하고, 화상 정보를 생성하여 출력한다.

화상 처리부(12)(화상 처리 수단)는, CCD 카메라(11)로부터 출력된, 화상 정보로서의 결함 화상 데이터를 취득하고, 또한, 검사 조건 판독부(26)로부터 검사에 필요한 정보를 취득한다. 검사 조건 판독부(26)로부터 취득하는 정보로서는, 예를 들면 정상 상태의 피검사 대상으로 이루어지는 기준 화상 데이터 등이다. 기준 화상 데이터는, 예를 들면 일본국 특개 2005-10042호 공보에 기재된 방법에 따라 작 성된 것이다. 화상 처리부(12)는, 상기 결함 화상 데이터와 기준 화상 데이터를 비교하여 얻어지는 차이 화상 데이터로부터, 유리 기판(2)상의 결함부를 추출하고, 2치화 처리를 행하여, 결함 형상을 나타낸 결함 추출 화상 데이터를 작성한다. 또한, 화상 처리부(12)는, 결함 화상 데이터 또는 차이 화상 데이터로부터 결함부의 윤곽을 구하여, 결함 형상을 나타내는 데이터를 작성할 수도 있다. 결함 화상 데이터, 결함 추출 화상 데이터, 또는 이들로부터 구해진, 레이저광의 조사 영역의 형상을 나타낸 결함 형상 화상 데이터는 모니터(13)(화상 표시 수단)에 표시된다.

수정용 광원(14)(레이저 광원)은, 유리 기판(2)의 결함부를 수정하기 위한 레이저광 r을 출사한다. 수정용 광원(14)으로서는, 예를 들면 파장 355nm의 1샷의 레이저광 r을 출사하는 YAG 레이저 발진기가 사용된다. 또, 수정용 광원(14)은, 화상 처리부(12)로부터 출력되는 정보(후술하는, 조사 시의 레이저광의 설정을 나타낸 레이저 광원 설정 정보)를 받아, 레이저광 r의 파워(단위면적당의 에너지 강도 등)를 임의의 값으로 설정하거나, 또는 미리 정해진 값으로부터 선택하는 등의 제어가 가능하도록 되어 있고, 본 발명의 레이저광 정형 수단의 일부를 구성하고 있다.

수정용 광원(14)으로부터 출사되는 레이저광 r의 광로 상에는, 미러(15)를 통하여 DMD 유닛(16)(레이저광 정형 수단, 공간 변조 디바이스)이 형성되어 있다. DMD 유닛(16)은, 도 2에 나타낸 바와 같은 복수개의 DMD(17)(미소 디바이스)를, 도 3에 나타낸 바와 같이 2차원으로 종횡 방향으로 배열되어 구성되어 있다. DMD(17)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 구동용 메모리 셀(18)의 상부에 미소 미러(19)가, 예를 들면 각도 ±10˚와 0˚(수평)로 디지털 제어 가능하게 형성되어 있다.

DMD(17)는, 각 미소 미러(19)와 구동용 메모리 셀(18) 사이의 갭에 생기는 전압 차에 의해 일어나는 정전 인력에 의해 각도 ±10˚과 0˚로 고속으로 전환되며, 예를 들면 일본국 특개 2000-28937호 공보에 개시된 것이 알려져 있다. 미소 미러(19)의 회전은, 예를 들면 스토퍼에 의해 각도 ±10˚로 제한되어 있고, 구동용 메모리 셀(18)이 “ON”되면 각도 ±10˚로 회전하고, “OFF”되면 수평 각도 O˚로 복귀한다. 그리고, 미소 미러(19)는, 예를 들면 반도체 제조 기술을 사용하여 수㎛ ~ 수십㎛ 오더의 직사각형으로 형성된 마이크로 미러이며, 구동용 메모리 셀(18) 상에, 도 3에 나타낸 바와 같이 미소 미러(19)를 2차원으로 배열함으로써 DMD 유닛(16)이 구성된다.

DMD 유닛(16)의 기준 반사면(16a)(각 미소 미러(19)의 각도가 O˚일 때의 반사면)은, 입사광 축에 대한 레이저광 r의 출사각을 θi로 설정하고, 각 미소 미러(19)가 “ON”되어 각도 +10˚로 기울어졌을 때, 레이저광 r의 출사각을 θo로 설정하도록, XY 평면에 대해서 경사각 θa만큼 경사져 있다. 기준 반사면(16a)은, 미러(15)나, 릴레이 렌즈(20), 빔스플리터(8) 등의 배치 위치의 관계로부터, 레이저광 r의 입사각 광축에 대한 반사각을 θo로 설정하기 위해 경사각 θa만큼 경사져 있다. DMD 유닛(16)은, 레이저광 r의 입사 방향이나 출사 방향에 따라, 기준 반사면(16a)의 경사각 θa를 XYθ방향으로 조정 가능한 지지대(16b)에 장착되어 있다.

레이저광 r의 출사각θo는, 예를 들면 구동용 메모리 셀(18)을“ON”했을 때 의 각 미소 미러(19)의 회전 각도 +10˚로 정해진다. 출사각θo로 출사되는 레이저광 r은, 릴레이 렌즈(20)를 통하여 빔스플리터(8)에 입사된다. 또한, 구동용 메모리 셀(18)을“OFF”로 하면, 레이저광 r은 h 방향으로 반사하고, 릴레이 렌즈(20)를 통하여 빔스플리터(8)에 입사되지 않는다. 그리고, 수정용 광원(14)으로부터 출사된 레이저광 r은, 미러(15)에서 반사하여 DMD 유닛(16)에 입사각 θi로 입사하고 있지만, 미러(15)를 없애고 수정용 광원(14)으로부터 출사된 레이저광 r를 직접 DMD 유닛(16)에 입사시킬 수도 있다. 수정용 광원(14)과 미러(15)의 광로 중에 삽탈(揷脫) 가능하게 설치된 미러(24)를 통하여, 가시 광선을 조사하여 조사 범위를 사전에 확인하기 위한 수정 위치 확인용 광원(25)이 형성되어 있다.

이와 같은 구성의 광학계에 있어서, 유리 기판(2)으로부터 빔스플리터(8)를 통하여 CCD 카메라(11)가 배치되면서, 유리 기판(2)으로부터 빔스플리터(8)를 통하여 DMD 유닛(16)이 배치되어 있고, 이들 CCD 카메라(11)와 DMD 유닛(16)의 배치 위치는, 유리 기판(2)에 대해서 공역인 위치 관계가 되어 있다. 레이저 형상 제어부(21)(공간 변조 디바이스 제어 수단)은, 화상 처리부(12)에 의해 작성된 유리 기판(2)의 각 결함부의 결함 형상 화상 데이터를 판독하고, 상기 결함 형상 화상 데이터와 대응하여, 레이저광을 조사하는 영역에 배치되어 있는 DMD 유닛(16)의 각 미소 미러(19)의 구동용 메모리 셀(18)을 “ON”으로 하고, 다른 영역에 배치되어 있는 각 미소 미러(19)의 구동용 메모리 셀(18)을 “OFF”로 하는 제어 정보를 DMD 드라이버(22)(공간 변조 디바이스 제어 수단)에 출력한다.

레이저 형상 제어부(21)에는, 화상 처리부(12)에 의해 작성된 결함 형상 화 상 데이터에 있어서, 예를 들면 결함부에 대해서 모든 결함 영역을 추출할 수 없거나, 또는 정상적인 영역을 결함부로서 잘못 추출할 경우에, 이들 추출된 결함부의 영역을 수동으로 수정하는 수정부(23)가 접속되어 있다. 상기 수정부(23)는, 페인팅 툴을 사용한 수동 조작에 의해, 추출할 수 없었던 결함 영역을 영역 설정하여 결함부로서 등록하고, 또는 결함부로서 잘못 추출한 영역을 다시 영역 설정하여 정상적인 영역으로서 등록한다. 상기 수정부(23)의 조작에 의해, 유리 기판(2)의 결함부에 레이저광 r의 단면 형상을 일치시키기 위해, 지지대(16b)를 XYθ방향으로 미세하게 제어할 수도 있다. DMD 드라어버(22)는 레이저 형상 제어부(21)로부터 송출된 제어 정보에 따라서, DMD 유닛(16)의 각 구동용 메모리셀(18)을 “ON” 및“OFF”로 구동한다.

화상 처리부(12)는, 유리 기판(2)의 결함부에 레이저광 r을 조사하여 수정한 후에, CCD 카메라(11)로부터 동일 위치의 화상 데이터를 취득하고, 상기 화상 데이터와, 검사 조건 판독부(26)로부터 취득한 기준 화상 데이터를 비교하여 얻어지는 차이 화상 데이터로부터, 결함부의 수정이 완전하게 이루어졌는지의 여부를 판단한다. 이 판단의 결과, 수정이 불완전하게 이루어졌을 경우에는, 화상 처리부(12)는 수정 후의 차이 화상 데이터로부터 결함부의 결함 형상 화상 데이터를 다시 작성한다. 레이저 형상 제어부(21)는, 재차 화상 처리부(12)에 의해 작성된 결함 형상 화상 데이터를 판독하고, 상기 결함 형상 화상 데이터에 대응하는 DMD 유닛(16)의 각 미소 미러(19)의 구동용 메모리 셀(18)을“ON”으로 한다.

다음에, 도 4를 참조하여, 화상 처리부(12)의 구성을 설명한다.

CCD 카메라(11)으로부터 출력된 결함 화상 데이터 aa와 검사 조건 판독부(26)로부터 출력된 기준 화상 데이터 bb는 결함 추출부(31)에 입력된다. 결함 추출부(31)는, 처음에 결함 화상 데이터 aa와 기준 화상 데이터 bb의 각각의 패턴을 이용한 대조 처리(패턴 매칭)에 의해 위치를 조정한다. 위치가 조정되면, 결함 추출부(31)은 결함 화상 데이터 aa와 기준 화상 데이터 bb의 각각의 밝기(휘도)를 조정한다. 휘도가 조정되면, 결함 추출부(31)는 양측 데이터(aa와 bb)를 비교하여, 차이 화상 데이터(각 화소에서의 휘도차의 절대값으로 이루어지는 화상)를 생성한다.

이어서, 결함 추출부(31)는, 차이 화상 데이터와 관련되어, 휘도 차의 절대값이 임계값 Th1(예를 들면 화상 데이터가 256계조로 이루어지는 경우, Th1 = 30) 등으로 한다) 이상인 부분은, 기준 화상 데이터 bb와 결함 화상 데이터 aa의 상이, 즉 결함 화상 데이터 상의 결함부라는 판단에 기초하여, 영역이 결함부인지의 여부를 나타내거나, 혹은 바꾸어 말하면, 결함의 형상을 나타낸 결함 추출 화상 데이터 cc를 생성하여 출력한다. 예를 들면, 도 5a에서 나타내는 결함 화상 데이터 aa와 도 5b에서 나타내는 기준 화상 데이터 bb로부터, 도 5c에서 나타낸 결함 추출 화상 데이터 cc가 생성된다.

결함 상태 판정부(32)에는, 결함 화상 데이터 aa, 기준 화상 데이터 bb, 및 결함 추출부(31)로부터 출력된 결함 추출 화상 데이터 cc가 입력된다. 결함 상태 판정부(32)는, 이들 화상 데이터로부터, 어떤 종류의 결함인가(예를 들면 이물질의 혼입인가, 레지스트 패턴의 막 잔존물인가 등), 결함이 어떠한 형상을하고 있는가, 결함이 어떠한 위치에 있는지(예를 들면 상이한 전위간에 단락을 일으키고 있는지, 어느 전위에도 접촉하지 않고 고립하고 있는지 등), 수정 처리가 필요한지의 여부 등, 결함의 특징을 나타낸 항목에 대하여 판단한다. 그 결과로서, 결함 상태 판정부(32)는, 결함을 포함하는 조사 대상 영역의 특징 및 상태를 나타낸 조사 대상 화상 데이터 dd 및 결함 판정 정보 ee를 출력한다. 조사 대상 화상 데이터 dd는, 결함 화상에서의 조사 대상의 영역을 화상으로 나타낸 것이며, 결함 판정 정보 ee는, 결함 상태를 화상이 아닌 정보로 나타낸 것이다.

예를 들면, 도 5a ~ 5c로부터, 도 6a에서 나타내는 조사 대상 화상 데이터 dd는 다음과 같이 생성된다. 결함부는, 화상의 중앙 부근에서 상이한 전위를 가지는 직사각형의 레지스트 패턴 사이, 및 상이한 전위를 가지는 가로 방향의 버스 라인 사이에서 각각 전기적인 단락을 일으키고 있으므로, 수정 대상으로 판단된다. 또한, 결함부에는 본래 존재해야 할 레지스트 패턴이나 버스 라인도 포함되므로, 이들에는 레이저 조사를 하지 않게 하기 위해, 도 6a는, 결함부 중 정상적인 레지스트 패턴이나, 버스 라인에 있는 부분을 제거한 것이 된다. 결함 판정 정보 ee에 대한 상세한 설명은 후술한다.

조사 조건 설정부(33)에는, 결함 상태 판정부(32)로부터 출력된 조사 대상 화상 데이터 dd 및 결함 판정 정보 ee가 입력된다. 조사 조건 설정부(33)는, 피검사 대상에 대한 레이저광의 조사 조건을 결정한다. 구체적인 조사 조건은, 레이저광의 조사 횟수, 및 각각의 조사에 대응하는 조사의 형상, 레이저광의 파워, 레이저광의 발진 주기이다. 예를 들면 결함이, 상이한 전위 사이에서 단락하고 있는 위치에 있고, 「레지스트 막 잔존물」인 경우에는, 레이저광의 파워가 강하지 않아도 결함을 제거할 수 있다. 이 경우, 조사 횟수를 2회, 레이저광의 파워를 5단계 레벨의 3(중간 레벨), 레이저광의 발진 주기를 3Hz(1초동안 레이저광을 3회 조사)로서, 또한 1회째의 조사에서는 결함부 전체에 대하여 레이저광을 조사하는 형상으로 하고, 2회째의 조사에서는 결함부의 외측 윤곽 부분을 조사하는 형상으로 하는 등을 조사 조건으로서 설정한다.

이와 같이, 조사 대상 상태를 고려한 후에, 그에 더하여 레이저광의 조사 조건이 결정되므로, 항상 동일한 조사 조건으로 레이저광이 조사되는 종래의 방법과 비교하여, 적은 조사 횟수로 처리 가능하면 조사 횟수를 적게 하고, 조사할 때마다 조사하는 영역을 좁혀 가며, 레이저광의 파워를 작게 하는 등의 효율화를 도모할 수 있다. 그리고, 조사 조건 설정부(33)는, 조사의 형상을 화상 데이터로 나타낸 결함 형상 화상 데이터 ff, 및 조사 시의 레이저광의 설정을 나타낸 레이저 광원 설정 정보 gg를 각각 출력한다. 결함 형상 화상 데이터 ff는 레이저 형상 제어부(21)에, 레이저 광원 설정 정보 gg는 수정용 광원(14)에 각각 보내진다.

예를 들면, 도 6a에서 나타내는 조사 대상 화상 데이터 dd로부터, 조사 횟수를 2회로 설정했을 때의 결함 형상 화상 데이터 ff는, 1회째의 조사 시에는 도 6b에서 나타내는 화상 데이터이며, 2번째의 조사 시에는 도 6c에서 나타내는 화상 데이터로 각각 나타낸다. 여기서, 도 6b에서는, 조사 대상이 되는 영역 전체에 대해서 레이저광을 조사하도록 하고 있는데 비해, 도 6c에서는, 전기적인 단락을 일으키고 있는 부분, 즉 레지스트 패턴이나 버스 라인의 주변부에 레이저광을 조사하도 록 하여, 레지스트 패턴이나 버스 라인으로부터 떨어진 위치에는 조사하지 않도록 하고 있다. 도 6c는, 전기적인 단락을 확실하게 수정하는 것을 목적으로 하고 있는 것을 나타내는 도면이다.

화상 처리부(12)에서 처리되는 화상 데이터 중, 결함 화상 데이터 aa, 결함 추출 화상 데이터 cc, 및 결함 형상 화상 데이터 ff는, 셀렉터(34)를 통하여, 모니터 표시 정보 hh로서 모니터(13)에 출력되고, 이들 화상 데이터에 기초하는 화상을 모니터(13)에 표시 가능하도록 되어 있다.

셀렉터(34)는, 도시하지 않은 수동 스위치에 의해, 표시할 화상 데이터를 선택하거나, 또는 새로 생성된 화상 데이터가 입력될 때, 자동적으로 모니터(13)에 화상이 표시되도록 하는 등의 동작을 행한다. 또한, 셀렉터(34)에서 선택되는 화상 데이터는 반드시 1개일 필요는 없고, 예를 들면 결함 화상 데이터 aa에 대해서, 결함 추출 화상 데이터 cc나 결함 형상 화상 데이터 ff를 중첩시켜서 표시 가능하도록 모니터 표시 정보 hh가 생성되도록 할 수도 있다.

다음에, 도 7을 참조하여, 화상 처리부(12)의 동작을 설명한다. CCD 카메라(11)로부터 결함 화상 데이터 aa가, 검사 조건 판독부(26)로부터 기준 화상 데이터 bb가 결함 추출부(31) 및 결함 상태 판정부(32)에 입력된다. 결함 추출부(31)는 처음에 결함 화상 데이터 aa와 기준 화상 데이터 bb의 화면상 위치 및 밝기를 조정하고, 차이 화상 데이터(각 화소에서의 휘도 차의 절대값으로 이루어지는 화상)를 생성한다(스텝 S701). 이어서, 결함 추출부(31)는, 차이 화상 데이터의 각 화소의 휘도 차와 결함 추출부(31)의 설명에서 나타낸 결함 추출을 위한 임계값 Th1를 비교하여, 2치의 결함 추출 화상 데이터 cc를 생성하고, 결함 상태 판정부(32)에 출력한다(스텝 S702). 결함 추출 화상 데이터 cc는, 도 5c에서 나타낸 바와 같이, 결함부, 즉 차이 화상의 화소값이 임계값 Th1 이상의 화소는 백색 화소가 되고, 결함부 이외, 즉 차이 화상의 화소값이 임계값 Th1보다 작은 화소는 흑색 화소가 된다.

이어서, 결함 상태 판정부(32)는, 결함 추출 화상 데이터 cc에 기초하여, 결함부가 존재하는지의 여부를 판단한다(스텝 S703). 스텝 S703의 판단 기준은, 단순하게 결함부를 나타낸 백색 화소가 존재하는지의 여부뿐만 아니라, 백색 화소가 연결되어 있는 부분의 면적이 소정값 이상인지의 여부도 포함된다. 결함부가 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 처리는 스텝 S709로 진행하고, 결함부가 존재하는 것으로 판단되면, 처리는 스텝 S704로 진행한다.

스텝 S703에 있어서, 결함부가 존재하는 것으로 판단된 경우(YES), 결함 상태 판정부(32)는 결함 추출 화상 데이터 cc와, 기준 화상 데이터 bb에 부수되는 패턴 영역 데이터를 비교하여, 결함부에 접촉하는 패턴 영역 수를 산출한다(스텝 S704). 패턴 영역 데이터는, 수정 대상이 되는(= 가장 최근의 제조 공정에서 생성된) 패턴의 영역을 2치 화상으로 나타낸 것이며, 예를 들면 기준 화상 데이터 bb가 도 8a의 경우라면, 도 8b와 같이 설정된다.

도 8b에서 나타내는 패턴으로 구성되는 영역(흑색 영역)이, 수정 대상이 되는 패턴 영역이다. 상기 패턴 영역은, 상이한 전위를 가지는 부분이 상이한 영역이 되도록 설정되어 있다. 즉, 결함부가 상이한 패턴 영역에 걸쳐 존재하는 경우, 원래 전위차가 있는 장소에 동일한 전류가 흐르므로 전기적인 단락을 일으키게 된다. 따라서, 이미 위치 조정을 한 결함 화상 데이터 aa와 기준 화상 데이터 bb에 기초하여, 결함부와 패턴 영역의 위치 관계를 알 수 있는 것을 이용하여, 전기적인 단락을 일으키는지의 여부를 판단하기 위하여, 스텝 S704의 처리가 행해진다.

예를 들면, 도 8c와 같은 결함 화상 데이터에 대해서는, 도 9a에서 나타낸 바와 같이, 결함부(901)와 패턴 영역을 중첩시키면, 결함부(901)는 어느 패턴 영역에도 접촉하고 있지 않으므로, 이 경우에는, 접촉하는 패턴 영역 수가 0이 된다. 또, 도 9b와 같은 결함 화상 데이터에 대해서는, 도 9c에서 나타낸 바와 같이, 결함부(902)와 패턴 영역을 중첩시키면, 결함부(902)는, 화면 중앙에 존재하는 2개의 전극 패턴(903a 및 903b), 각 전극 패턴 사이에 있는 버스 라인(904)에 걸쳐 있으므로, 이 경우에는, 접촉하는 패턴 영역 수가 3이 된다.

결함 상태 판정부(32)는 다음과 같이 하여 패턴 영역 수를 산출한다. 결함 상태 판정부(32)는, 결함 추출 화상 데이터 cc로부터 결함부의 개수“Nc1”을, 또한, 패턴 영역 데이터로부터 패턴 영역의 개수 “Np1”을 각각 구한다. 이어서, 결함 상태 판정부(32)는, 결함 추출 화상 데이터 cc를 흑백 반전시킨 데이터(= 결함부를 흑색 화소로 한 것)와, 패턴 영역 데이터의 논리곱을 취하여, 그 결과에 따른 흑색 영역의 개수 “Nb1”을 구한다. 그리고, 결함 상태 판정부(32)는, (1)식을 사용하여, 접촉하는 패턴 영역 수 “Nt1”를 산출한다.

Nt1 = (Nc1 + Np1) - Nb1···(1)

예를 들면, 도 8a ~ 8c 및 도 9a ~ 9c에 있어서, 도 8b로부터 패턴 영역의 개수 “Np1”는 16이다. 또, 결함 화상 데이터가 도 8c의 경우 및 도 9b의 경우는 어느 쪽이나 1개의 결함이므로, 결함부의 개수 “Nc1”는 양자의 경우 둘다 1이다. 이것을 근거로 하여 패턴 영역 수 “Nt1”을 산출한다.

결함 화상 데이터가 도 8c에서 나타낸 바와 같은 경우는, 결함 추출 화상 데이터 cc의 흑백 반전과, 도 8b에서 나타내는 패턴 영역 데이터의 논리곱의 결과가 도 9a의 백색 이외의 영역에서 나타나므로, 백색 이외의 영역(=흑색 영역에 해당)의 개수 “Nb1”는 17이 된다. 따라서, 패턴 영역 수 “Nt1”은 (Nc1 + Np1) - Nb1 = (1 + 16) - 17 = 0이 된다.

한편, 결함 화상 데이터가 도 9b에서 나타낸 바와 같은 경우는, 결함 추출 화상 데이터 cc의 흑백 반전과, 도 8b에서 나타내는 패턴 영역 데이터의 논리곱의 결과가 도 9c의 백색 이외의 영역에서 나타나므로, 백색 이외의 영역(=흑색 영역에 상당)의 개수 “Nb1”는 14가 된다. 따라서, 패턴 영역 수 “Nt1”은 (Nc1 + Np1) - Nb1 = (1+16) -14 = 3이 된다.

스텝 S704의 처리가 종료되면, 결함 상태 판정부(32)는, 접촉하는 패턴 영역 수가 1보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S705). 접촉하는 패턴 영역 수가 1보다 큰 경우에는, 처리는 스텝 S706으로 진행되고, 1 이하의 경우에는 처리는 스텝 S709로 진행된다.

예를 들면, 도 8a ~ 8c 및 도 9a ~ 9c에 있어서, 결함 화상 데이터가 도 8c에서 나타낸 바와 같은 경우에는, 패턴 영역 수 “Nt1”은 0이므로, 스텝 S705에서는 “NO”가 되고, 다음의 처리는 스텝 S709이 된다. 또한, 결함 화상 데이터가 도 9b일 때에는, 패턴 영역 수 “Nt1”은 3이므로, 스텝 S705에서는 “YES”가 되고, 다음의 처리는 스텝 S706이 된다.

접촉하는 패턴 영역 수가 1보다 크면, 전기적인 단락이 일어나는 것을 나타낸다.

본 실시예에서는, 피검사 대상의 기능에 대해서 비정상을 일으키는 부분을 수정 영역으로서 설정하고 있으므로, 스텝 S705와 같은 판단을 행하고 있지만, 더욱 엄격한 조건으로서, 패턴의 형상을 유지할 목적으로 수정 영역을 설정한다면, 스텝 S705의 판단 기준을 「접촉하는 패턴 영역 수가 1 이상인지의 여부」, 즉 결함부가 패턴 영역에 접촉하고 있는지의 여부로 설정하면 된다.

스텝 S705에 있어서, 접촉하는 패턴 영역 수가 1보다 큰 경우(YES), 결함 상태 판정부(32)는, 결함 화상 데이터 aa, 기준 화상 데이터 bb, 및 결함 추출 화상 데이터 cc로부터, 결함부에 관한 특징량(예를 들면 면적, 휘도의 분포 등의 결함 특징 정보)을 추출하고, 특징량의 결과로부터, 조사 대상 화상 데이터 dd 및 결함 판정 정보 ee를 생성하여 조사 조건 설정부(33)에 출력한다(스텝 S706). 조사 대상 화상 데이터 dd는, 전술한 방법에 따라서 생성된다. 결함 판정 정보 ee의 생성 방법에 대한 상세한 설명은 후술한다.

스텝 S706의 처리가 종료된 경우, 조사 조건 설정부(33)는, 조사 대상 화상 데이터 dd 및 결함 판정 정보 ee에 기초하여, 조사 조건의 하나인 조사 횟수를 결정함과 동시에, 결함 형상 화상 데이터 ff로 나타내는 레이저광의 각 조사 시의 조사 형상을 생성한다(스텝 S707). 그에 더하여, 조사 조건 설정부(33)는, 다른 조 사 조건으로서, 각 조사 시의 레이저 파워나 레이저광 발진의 주기 등의 정보를 레이저 광원 설정 정보(99)로서 생성한다(스텝 S708). 레이저 광원 설정 정보(99)의 생성 방법에 대한 상세한 설명은 후술한다. 스텝 S708의 처리가 종료되면, 전체 처리가 종료된다.

한편, 스텝 S703에서 결함부가 존재하지 않을 경우(NO), 및 스텝 S705에서 접촉하는 패턴 영역 수가 1 이하인 경우(NO), 결함 상태 판정부(32)는, 조사 영역에 해당하는 부분이 없는 것으로 판단하고, 조사 조건 설정부(33)는 결함 형상 화상 데이터 ff 및 레이저 광원 설정 정보 gg를 ‘NULL’로 설정하고(스텝 S709), 전체의 처리를 종료한다.

도 10a ~ 10d, 도 11a, 11b, 도 12a ~ 12c는, 스텝 S707 및 스텝 S708의 처리에 의해 생성된 조사 조건에 기초한 레이저광 조사 방법의 예를 나타내고 있다. 도 10a ~ 10d는, 피검사 대상의 패턴의 막이 패턴 이외의 부분에서 박리 되지 않고 남은 모습을 나타낸 것이며, 도 10a에서 나타내는, 결함 화상 데이터 aa에 기초한 화상에 대하여, 스텝 S706의 처리로부터 「막 잔존물/단락」으로 판정된다. 결함부가, 패턴의 막에 기인할 경우에는, 레이저 파워를 그다지 크게 설정하지 않아도, 적은 조사 횟수로 결함부를 제거하는 것이 가능하므로, 스텝 S707 및 스텝 S708에서, 도 10b에서 나타내는 조사 대상 영역(1001)에 대해서, 레이저 파워 = 소, 조사 횟수 = 2, 발진 주기 = 2Hz의 조사 조건이 생성된다.

이 중 조사 형상(= 결함 형상 화상 데이터 ff)에 관하여, 1회째의 조사에서는 도 10c에서 나타내는 바와 같이, 결함부 전체를 조사하도록 조사 형상 영 역(1002)이 설정되고(결함부에는 패턴 영역이 존재하지 않으므로 결함부 전체를 조사하여도 된다), 2번째의 조사에서는 도 10d에서 나타내는 바와 같이 결함부의 윤곽부, 즉 패턴 영역과 전기적 단락을 일으키고 있는 부분만을 조사하도록, 조사 형상 영역(1003)이 설정된다. 이와 같이, 조사 횟수에 의해 조사 형상을 변경하여 설정하는 이유는, 전기적 단락을 일으키는 부분을 확실하게 수정하고, 이미 결함이 제거된 영역에 대해서 더 조사하는 것을 방지하여, 피검사 대상의 손상을 될 수 있으면 억제하고, 및 레이저 스폿의 둘레부에서는 중심부보다 레이저광의 강도가 약하므로, 그에 따라 생기는 찌꺼기를 확실하게 제거하기 때문이다.

도 11a, 11b, 도 12a ~ 12c는, 가로 방향의 버스 라인 상에, 전극 패턴과 전기적 단락을 일으키는 이물질이 혼입되는 모습을 나타낸 것이며, 도 11a에서 나타내는, 결함 화상 데이터 aa에 기초하는 화상에 대하여, 스텝 S706의 처리로부터 「이물질/단락」으로 판정된다. 결함부가 이물질인 경우, 레이저 파워가 작으면 결함부가 제거되지 않는 경우가 있고, 완전하게 제거하기 위해서는 조사 횟수를 많이 할 필요가 있으므로, 스텝 S707 및 스텝 S708에서, 도 11b에서 나타내는 조사 대상 영역(1101)에 대해서, 레이저 파워 = 대, 조사 횟수 = 3, 발진 주기 = 3Hz의 조사 조건이 생성된다.

이 중, 조사 형상(= 결함 형상 화상 데이터 ff)에 대하여, 1회째의 조사에서는 도 12a에서 나타낸 바와 같이, 결함부 전체 중 최신의 공정에서 생성된 패턴부(도 12a에서는 버스 라인)를 제외한 영역을 조사하도록 조사 형상 영역(1102)이 설정되고, 2회째의 조사에서는 도 12b에서 나타낸 바와 같이, 결함부의 윤곽부, 즉 패턴 영역과 전기적 단락을 일으키고 있는 부분만을 조사하도록 조사 형상 영역(1103)이 설정된다. 또한, 3회째의 조사에서는 도 12c에서 나타낸 바와 같이, 도 12b의 조사 형상 영역(1103)의 윤곽부를 조사하도록, 조사 형상 영역(1104)이 설정된다. 도 11a, 11b, 도 12a ~ 12c와 같이 조사 형상을 설정한 이유도 도 10a ~ 10d의 이유와 동일하다.

도 10a ~ 10d, 도 11a, 11b, 도 10a ~ 12c에서 나타낸 바와 같은, 레이저광의 각 조사회에서의 조사 형상은, 화상 처리에서의 모포로지(morphology) 연산을 이용함으로써 생성 가능하다. 예를 들면 2회째의 조사 형상에 대해서는, 1회째의 조사 형상을 2치 화상으로 나타내고, 이에 대하여 복수회의 수축 처리(Erosion)를 행한 중간 화상을 얻어, 1회째의 조사 형상의 2치 화상으로부터 중간 화상을 뺄셈하여 생성하면 된다. 또한, 3회째의 조사 형상에 대하여는, 2회째의 조사 형상을 2치 화상으로 나타내고, 이에 대하여 복수회의 수축 처리를 행한 2회째의 중간 화상을 얻어, 2회째의 조사 형상의 2치 화상으로부터 2회째의 중간 화상을 뺄셈하여 생성하면 된다. 수축 처리의 횟수는 적절하게 설정 가능하며, 조사 형상을 가는 윤곽선으로 나타내고 싶으면 횟수를 적게, 굵은 윤곽선으로 나타내고 싶으면 횟수를 많이 설정하면 된다.

다음에, 결함 판정 정보 ee 및 레이저 광원 설정 정보 gg의 생성 방법을 설명한다. 도 13a ~ 13d는, 화상 중의 결함부의 특징량으로부터 결함 판정 정보 ee 및 레이저 광원 설정 정보 gg를 결정할 때에 사용되는 테이블의 내용을 나타내고 있다. 도 13a는, 결함 화상 데이터 aa와 기준 화상 데이터 bb의 색정보(RGB로 나 타냄)에 관한 상관관계로부터, 색정보에 의존하여 조사 횟수를 설정하기 위한 제어 계수를 정의하는 테이블을 나타내고 있다. 여기서, 결함 화상 데이터 aa와 기준 화상 데이터 bb 사이에서는, 패턴의 위치와 각각의 화상의 밝기가 이미 맞추어져 있는 것으로 한다.

색 정보의 상관관계에 관한 계수를 각각 Rc, Gc, Bc로 하여, 결함 상태 판정부(32)는 각 색별로 계수를 산출한다. 본 실시예에서 나타낸 색 정보의 상관관계에 관한 계수는, 결함이 존재하지 않고, 또한 패턴이 존재하지 않는 영역(비패턴 영역; 예를 들면 기초 영역 등)에서의 각 화상의 상이와, 결함이 존재하는 패턴 영역에서의 각 화상의 상이를 비교함으로써 산출된다. 즉, 패턴이 존재하지 않는 영역에서의 상이를 기초로 하여, 결함이 존재하는 패턴 영역에서의 상이를 찾게 된다.

예를 들면, R(적)의 색정보에 대해서, 결함 화상 데이터 aa에서의, 결함이 존재하지 않는 비패턴 영역의 평균 휘도를 Def-NP-ND(R), 결함이 존재하는 패턴 영역의 평균 휘도를 Def-P-D(R), 기준 화상 데이터 bb에서의 결함 화상 데이터 aa의 결함부에 해당하는 부분을 제외한 비패턴 영역의 평균 휘도를 Ref-NP(R), 결함 화상 데이터 aa의 결함부에 해당하는 부분의 패턴 영역의 평균 휘도를 Ref-P(R)이라 하면, R의 색정보의 계수 Rc는 (2)식으로부터 산출된다.

Rc = ||(Def_NP_ND(R)/Ref_NP(R)) - Def_P_D(R)/Ref_P(R))|| ···(2)

다른 색정보(G, B)에 대해서도 마찬가지의 정의로 각각의 계수 Gc, Bc가 산출된다. (2)식에 의하면, 계수 Rc가 작을수록, 결함부의 색이 패턴 영역의 색에 가깝고(상관이 크다), 즉 결함부는 패턴의 막에 의한 것으로 추정할 수 있다. 그리고, 산출된 계수 Rc, Gc, Bc에 대해서, 임계값 Th_Rc, Th_Gc, Th_Bc와 비교하는 조건이 적용된다. 계수가 임계값 이하이면, 결함 상태 판정부(32)는, 조사 횟수를 설정하기 위한 제어 계수 αRc, αGc, αBc를 각각 1로 설정하고, 계수가 임계값보다 크면, 결함 상태 판정부(32)는 제어 계수αRc, αGc, αBc를 각각 O으로 설정한다. 임계값 Th_Rc, Th_Gc, Th_Bc는 O 이상의 수치이며, 예를 들면 각각 0.1 ~ 0.2정도로 설정된다.

도 13b는, 도 13a에 따라 설정된 제어 계수αRc, αGc, αBc를 사용하여 결함부의 종류를 추정하고, 결과로서, 결함의 종류에 의존한 조사 횟수에 관한 게인 계수 βd를 정의할 때에 사용되는 테이블이다. 조건은, 제어 계수 αRc, αGc, αBc의 논리 연산에 의하는 것이며, 모든 제어 계수가 1이면, 결함 상태 판정부(32)는, 결함이 「막 잔존물」형 인 것으로 판정하고, 게인 계수 βd를 1.O으로 설정 한다. 또한, 1개 이상의 제어 계수가 O이면, 결함 상태 판정부(32)는, 결함이 「이물질」형인 것으로 판정하고, 게인 계수 βd를 1.5로 설정한다. 결함 종류의 판정 결과는 조사 조건 설정부(33)로 출력된다.

도 13b에서의 결함의 판정 기준은, 모든 색에 관한 색정보의 상관관계에 따르는 것이다. 즉 결함이 패턴 영역과 동일한 「막」에 의하는 것이면, 각 색의 상관 계수 Rc, Gc, Bc가 작게되고(색의 상관관계가 크게 되고), 제어 계수αRc, αGc, αBc가 모두 1이 된다. 한편, 결함이 패턴 영역과 상이한 색, 예를 들면 흑색이나 백색이면, 각 색의 상관 계수 Rc, Gc, Bc는 적어도 하나의 색에서 커지므로 (색의 상관관계가 작아지므로), 제어 계수αRc, αGc, αBc 중 적어도 하나는 O이 된다. 게인 계수βd는, 결함의 종류에 따라 레이저광의 조사 횟수를 변경하기 위한 계수이며, 도 13b에서는, 「이물질」형의 결함에 대한 조사 횟수가 증가하도록 되어 있다.

도 13c는, 결함 화상 데이터 aa로부터 얻어지는 결함부의 면적에 따라, 레이저광의 조사 횟수 Ta를 정의하는 테이블이다. 도 13c에서는, 결함부의 면적을, 화상 데이터의 사이즈(화소수)에 대한 결함부의 화소의 비율 AAp로서 나타낸다. 면적의 비율 AAp에 대해서, 임계값 Th_As 및 임계값 Th_AI의 대소 관계를 조건으로 하여, 결함 상태 판정부(32)는 결함부의 면적을 「Small」, 「Medium」, 「Large」의 3종류로 분류한다. 임계값 Th_As, Th_Al은 면적의 비율에 관하여 O 이상 1 이하의 수치이며, Th_As < TL_Al이다. 결함 상태 판정부(32)는, 예를 들면 Th_As = 0.1, Th_Al = 0.25정도로 설정한다.

조건에 관련되어, 결함 상태 판정부(32)는, 면적의 비율 AAp가 임계값 Th_As 미만이면, 결함부의 면적을 「Small」, 면적의 비율 AAp가 임계값 Th_As 이상 임계값 Th_Al 미만이면, 결함부의 면적을 「Medium」, 면적의 비율 AAp가 임계값 Th_Al 이상이면, 결함부의 면적을 「Large」로 분류한다. 면적의 분류 결과는 조사 조건 설정부(33)에 출력된다. 조사 조건 설정부(33)는, 면적의 분류 결과에 따라 레이저광의 면적 조사 횟수 Ta를 설정한다. 도 13c에서는, 결함부의 면적이 「Small」이라면 조사 횟수 Ta는 1, 결함부의 면적이 「Medium」이라면 조사 횟수 Ta는 2, 결함부의 면적이 「Large」라면 조사 횟수 Ta는 3이 된다. 즉, 결함부의 면적과 비례하여, 레이저광의 조사 횟수가 증가하도록 되어 있다.

조사 조건 설정부(33)는, 도 13b에 따라서 설정된, 조사 횟수에 관한 게인 계수 βd와 도 13c에서 설정된 면적 조사 횟수 Ta에 기초하여, 실제 수정 처리에서의 레이저광의 조사 횟수 ST를 (3)식에 의해 결정한다.

ST = βd × Ta ···(3)

이와 같이, 실제 레이저광 조사 횟수 ST는, 면적이 동일하더라도, 결함의 종류가 상이하면, 조사 횟수가 상이하게 된다. 예를 들면, 결함부의 면적이 「Medium」으로 분류되는 경우, 결함의 종류가 「막 잔존물」형이면 도 13b, 13c 및 (3)식으로부터 ST = 1.0 × 2 = 2회가 되고, 결함의 종류가 「이물질」형이면 ST = 1.5 × 2 = 3회가 된다.

도 13d는, 결함부의 분류 결과(종류, 면적)로부터, 레이저광에 관한 조사 조건인 레이저 파워 L_Pw 및 레이저의 샷 발진 시의 주파수 L_Fr를 정의하는 테이블이다. 이미, 도 13b 및 13c로부터, 결함부의 면적이 3종류, 결함의 종류가 2종류로 분류되어 있으므로, 3 × 2 = 6종류와 대응시켜서, 조사 조건 설정부(33)는 레이저 파워 L-Pw 및 주파수 L-Fr을 결정한다. 도 13d에 있어서, 레이저 파워 L_Pw에 대해서는, 결함부의 면적이 클수록 크게 설정하고, 「막 잔존물」형보다 「이물질」형을 크게 설정하고, 주파수 L_Fr에 대해서는, 「이물질」형의 경우는 「막 잔존물」형보다 크지만, 결함부의 면적에 의하지 않고 동일한 값으로서 설정하도록 정의되어 있다.

그리고, 결함 판정 정보 ee는, 도 13a ~ 13d에서 나타내는 각 정보 중 결함 부의 종류(레이저광 조사 횟수의 게인 계수 βd도 포함됨) 및 면적에 해당하고, 레이저 광원 설정 정보 gg는 실제 레이저광의 조사 횟수 ST, 레이저 파워 L_Pw, 및 발진 주파수 L_Fr에 해당한다. 결함 상태 판정부(32)는, 도 13a, 13b의 테이블, 및 도 13c의 결함부의 면적 분류의 테이블을 사용하고, 조사 조건 설정부(33)는, 도 13c의 조사 횟수 Ta의 분류 테이블과 도 13d의 테이블을 사용한다.

다음에, DMD(17)를 구성하는 미소 미러(19)의 배치를 설명한다. 도 14a ~ 14c 는 화상 데이터의 화소와 DMD(17)를 구성하는 미소 미러(19) 사이에 있어서 화소와 미소 미러의 사이즈 및 화소와 미소 미러의 배치 관계를 나타내고 있다. 도 14a ~ 14c의 각 도면에 있어서, 상부가 화상 데이터의 화소, 하부가 미소 미러(19)의 배열을 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 화소와 미소 미러(19)가 대응되도록, 각각 배치되어 있다. 예를 들면 도 14a는, 관찰 시와 레이저광의 조사 시의 배율이 동일할 때를 나타내고 있다. 이 때, 화소 사이즈와 미소 미러(19)의 면적 비가 1: 1의 관계(양자가 동일 사이즈)일 경우, 즉 1개의 화소에 대해 미소 미러(19)가 1개 대응된다. 이에 따라, 1화소 단위로 레이저광의 조사를 제어할 수 있다.

도 14b는, 관찰 시의 배율에 대하여 레이저광의 조사 시의 배율이 2배일 때, 즉 면적 비로 4배 일 때를 나타내고 있다. 이 때, 화소 사이즈와 미소 미러의 면적 비가 1: 4의 관계에 있다. 즉, 2 × 2화소에 대해 미소 미러(19)가 1개 대응된다. 이에 따라, 도 14a의 경우보다 미소 미러(19)의 밀도는 작지만, DMD 유닛(16)의 구성은 간단하게 되어, 한층 더 처리의 고속화를 도모할 수 있다.

실제 DMD에서는 미러 사이에 간극이 있지만, 도 14c는 이런 경우를 나타내고 있다. 도 14c에서는, 화소 사이즈와 미소 미러의 면적 비가, 예를 들면 1: 0.8의 관계, 즉 1화소의 사이즈보다 미소 미러(19)의 사이즈가 작은 경우에서의 배치 관계가 나타나 있다. 이런 경우, 미소 미러(19)의 주변에서는 레이저광이 반사되지 않게 되지만, 실제로 조사되는 피검사 대상에 대해서 약간 디포커스(defocus)되도록 설정하면, 1개의 미소 미러로부터 반사된 레이저광은 1화소의 영역에 조사되게 된다. 즉, 간극이 있어도, 디포커스에 의해, 간극을 메꾸면서 조사하는 것이 가능하다. 미소 미러(19)가 도 14a와 같이 1화소의 사이즈와 동일하더라도, 1화소 전체에 균일하게 조사되지 않는(불균일 발생) 특성을 가지는 경우, 일부러 주변부에서는 반사되지 않도록 배치시키면, 조사 영역 전체의 불균일을 억제할 수 있다. 구체적으로는 주변부의 반사율을 저감시키거나, 주변부에 곡율을 설정하거나, 반사 방향을 바꾸는 등을 고려할 수 있다.

도 14a ~ 14c에서는, 조사 대상이 되는 화소에 대응하는 미소 미러(19)에 대하여, 레이저광을 반사시키도록 제어하는 것을 전제로 하고 있지만, 제어 방법은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 미소 미러를 1화소분 솎아내는 제어, 즉, 1회째의 조사에서는 각 행의 홀수 번째의 미소 미러로 레이저광을 반사시키고, 2회째의 조사에서는 각 행의 짝수 번째의 미소 미러로 레이저광을 반사시키는 등의 제어를 행할 수도 있다. 이에 따라 DMD 유닛(16)의 내구성을 증가시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 실시예에서는 공간 변조 디바이스로서 반사형의 DMD를 사용하지만, 다른 공간 변조 디바이스, 예를 들면 투과형 디바이스인 액정 셔터나, 미소 셔터를 2차원적으로 배열한 미소 셔터 어레이 등을 사용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 수정 장치는, 피검사 대상을 촬영하여 생성한 화상 정보로부터, 결함의 특징을 나타내는 결함 특징 정보(결함의 종류나 면적 등)를 생성하고, 결함 특징 정보에 의해 나타내는 수정 대상 영역 상태에 따라 레이저광의 조사 조건을 결정하고, 레이저광의 정형하여 레이저광을 조사한다. 이에 따라, 고정밀의 수정 처리를 자동적으로 행할 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 레이저 수정 장치는, 화상 정보로부터 추출 되는 수정 대상 영역의 특징(결함 화상 데이터 aa와 기준 화상 데이터 bb의 색정보 상관관계나, 결함 화상 데이터 aa의 모든 화소수에 대한 결함부의 화소수(결함 면적)의 비율)을 이용하여 수정 대상 영역 상태(결함부의 종류가 막 잔존형인가 혹은 이물질 형인가, 또한, 결함부의 면적이 「Small」, 「Medium」, 「Large」 중 어느 하나인가)를 분류하고, 분류 결과로부터 조사 조건을 결정한다. 이로써, 수정 대상 상태에 따른 적절한 조사 조건을 실현 가능하게 하고, 확실한 수정 처리를 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 미소 디바이스로 이루어지는 공간 변조 디바이스를 사용하여, 레이저광의 단면 형상을, 조사 영역에 대응시켜서 정형함으로써, 수정 대상이 미세한 부분을 포함하는 경우라도, 그에 적합한 수정 처리를 행할 수 있다. 또한, 조사 조건으로부터 공간 변조 디바이스를 제어함으로써, 수정 대상 상태가 변화하더라도 고속으로 대응할 수 있으므로, 수정 처리 시간의 단축을 도모하여, 한 부분의 수정 영역에 대해서 고속으로 수정 처리를 행할 수 있다.

또한, 수정 대상 영역의 형상에 맞추어서 미소 디바이스의 상태(본 실시예에서는 미소 미러(19)의 각도)가 제어되므로, 수정 대상 영역이 복잡한 형상이라 하더라도, 그 형상에 적합한 조사 영역을 설정할 수 있고, 확실한 수정 처리를 행할 수 있다. 또한, 도 5a ~ 5c 및 도 6a ~ 6c에 따라서 설명한 바와 같이, 피검사 대상 중의 정상적인 패턴 등을 레이저광 조사 금지 영역으로 설정하여, 수정 대상 영역에 마스킹하도록 미소 디바이스를 제어함으로써, 원래 조사되지 않아야될 영역이 제거된 수정 대상 영역에 레이저광이 조사되므로, 잘못 조사되지 않도록 수정 처리를 행할 수 있다.

또한, 공간 변조 디바이스를 구성하는 각각의 미소 디바이스에서의 레이저광의 조사의 유무를 제어함으로써, 미소 디바이스 단위로 레이저광의 조사를 제어할 수 있으므로, 수정 대상 영역에, 미세한 부분이나 복잡한 형상을 가지는 부분을 포함되어도, 정상적인 부분을 손상시키지 않고 확실하게 수정 처리를 행할 수 있다.

또한, 수정 대상 영역에 포함되는 결함의 특징을 나타내는 결함 특징 정보를 사용하여 조사 조건을 결정함으로써, 결함 상태에 맞추어서 조사 조건이 결정된다. 따라서, 수정 대상에 적절한 조사 조건으로 확실한 수정 처리를 행할 수 있다. 본 실시예에서의 결함 특징 정보에는, 결함의 종류나 면적 외에, 수정 대상 영역 내의 결함의 형상(결함 추출 화상 데이터 cc), 휘도, 위치(상이한 전위간에서 단락을 일으키고 있는지, 어느 전위에도 접촉하지 않고 고립하고 있는지 등), 및 개수(결함부가 접촉하는 패턴 영역 수를 산출하는 때에 사용되는, 결함 추출 화상 데이터 cc로부터 구해지는 결함부의 개수) 등이 포함된다.

또한, 화상 정보에 기초하여 레이저광의 조사 횟수를 설정하고, 또한 조사될 때마다 조사 형상이나 레이저광의 환경을 변화시킴으로써, 결함 상태를 고려한 조사 조건으로 효율적인 수정 처리를 행할 수 있다.

또, 기준 화상 정보(기준 화상 데이터 bb)를 사용하여, 검사 대상이 되는 화상 정보(결함 화상 데이터 aa)와 비교함으로써, 양자가 상이한 부분(결함부)을 수정 대상 영역으로 할 수 있다. 또한, 기준 화상 정보를 이용하여, 수정 대상 영역 중 정상적인 부분을 제거할 수 있으므로, 수정 대상 영역에 대해서 잘못 조사하지 않고 확실한 수정 처리를 행할 수 있다.

또한, 피검사 대상을 표시하면서, 수정 처리에 관한 정보(본 실시예에서는, 결함의 형상을 나타내는 결함 추출 화상 데이터 cc, 및 레이저광의 조사 영역의 형상을 나타내는 결함 형상 화상 데이터 ff)를 중첩되게 표시함으로써, 작업자가 수정 처리의 상황을 정확하게 파악할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 본 실시예에서는, 과거 조사 조건을 기억하는 조사 조건 이력 기억부를 화상 처리부(12)에 설치하고, 필요에 따라, 기억되어 있는 조사 조건을 판독하도록 하고 있다. 이하에서는, 제1 실시예와 상이한 부분에 대해서만 설명한다. 도 15는, 본 실시예에서의 화상 처리부(12)의 구성을 나타내고 있다. 제1 실시예와 상이한 점은, 조사 조건 이력 처리부(41) 및 조사 조건 이력 기억부(42)가 설치되고, 거기에 대응하여, 제1 실시예에서의 조사 조건 설정부(33)가 조사 조건 설정부(43)로 변경되어 있는 것이다.

조사 조건 이력 처리부(41)에는, 결함 상태 판정부(32)로부터 출력된 결함 판정 정보 ee가 입력된다. 그 후, 동일한 내용의 결함 판정 정보 ee를 이용하여, 조사 조건 설정부(43)에 의해 생성된 조사 조건에 관한 정보로서, 조사 조건 설정부(43)로부터 출력된 조사 조건 이력 정보 jj가 조사 조건 이력 처리부(41)에 입력된다. 여기서, 조사 조건 이력 정보 jj는, 이후의 이력을 검색할 때 참조가 용이한 포맷을 가지고 있고, 결함 형상 화상 데이터 ff 및 레이저 광원 설정 정보(99)를 기초로 하여 생성된다. 상기 포맷은, 예를 들면 도 16에서 나타낸 바와 같은 것이며, 조사 조건을 나타내는 인덱스 LS_Cx가 있고, 거기에 부수되는 조사 횟수 X1, 각각의 조사 시(n회째의 조사 시)의 레이저 파워 Cx_n_P, 형상 변화량 Cx_n_S, 레이저 샷의 주파수 Cx_n_F으로 이루어지는 가변 리스트 형식이 되어 있다. 조사 조건 이력 처리부(41)는, 입력된 조사 조건 이력 정보 jj를 상기의 형식으로 조사 조건 이력 기억부(42)에 저장한다.

형상 변화량 Cx_n_S는, 예를 들면 원래의 조사 대상 화상 데이터 dd에서 나타내는 조사 영역에 대해서, 도 10a ~ 10d, 도 11a, 11b, 도 12a ~ 12c를 사용하여 설명한 모포로지 연산의 수축 처리(Erosion)의 반복 횟수 등과 같이, 형상을 변화시킬 때에 사용하는(전회의 결과에 대한 상대 목표, 또는 최초 상태에서 보았을 때 절대적) 정보를 나타낸다. 조사 조건 이력 기억부(42)는, 입력된 결함 판정 정보 ee와 조사 조건 이력 정보 jj를 대응하여 기억한다. 구체적으로는, 결함 판정 정보 ee를 구성하는 각 특징량을 축으로 하는 공간에 있어서, 결함 판정 정보 ee를 「무게 중심」으로 하는 일정한 크기를 가지는 클러스터를 형성하고, 1개의 클러스터에 대해서, 도 16에서 나타내는 인덱스 LS_Cx를 연결시킨다.

이에 따라, 이후의 수정 처리에 있어서, 새로운 조사 대상 화상에 대한 조사 조건을 결정하려면, 조사 대상 화상에 대응하는 결함 판정 정보 ee를 조사 조건 이력 처리부(41)에 입력하고, 결함 판정 정보 ee와, 현시점까지 결함 판정 정보 ee의 특징 공간으로 형성된 각 클러스터의 무게 중심의 유클리드 거리(Euclid distance) 거리 또는 마하라노비스 거리(클러스터의 분산을 고려한 거리)를 산출하고, 거리가 최소가 되는 클러스터에 연결되는 인덱스 LS_Cx의 조사 조건을 조사 조건 이력 기억부(42)로부터 판독하여, 조사 조건 이력 정보 jj로서 조사 조건 설정부(43)에 보내도록 함으로써, 효율적인 수정 처리를 행할 수 있다. 이 때의 결함 판정 정보 ee가, 거리가 최소가 되는 클러스터에 포함되지 않은 경우에는, 결함 판정 정보 ee가 포함되도록 클러스터를 크게 하는 등의 갱신도 행해지도록 하면, 한층 더 효과적이다.

한편, 실제 처리에 있어서는, 화상 정보의 특징량을 완전하게는 취출할 수 없는 등의 이유에 의하여, 결정된 조사 조건이 작업자의 의도하는 수정과 상이한 경우도 있으므로, 그럴 경우에는, 필요에 따라 수정부(23)에 의한 조사 조건의 수정을 행한다. 이 때, 더 수정이 필요한 피검사 대상이 근접하면, 작업자는 그 때마다 수정을 행하여만 하므로, 번잡하게 된다. 그래서, 본 실시예에서는, 작업자가 수정부(23)에 의해 수정하고 정보를 레이저 형상 제어부(21)를 경유하여 수정 정보 kk로서 조사 조건 이력 처리부(41)에 입력하고, 작업자의 수정 내용과 피검사 대상의 화상 정보를 관련시켜서 조사 조건 이력 기억부(42)에 기억 가능하도록 한다.

구체적으로는, 현재의 화상 정보로부터 구해진 결함 판정 정보 ee에 대응하는 조사 조건 이력 정보 jj 중, 수정 정보 kk로부터 조사 조건에 관한 정보를 취출하여, 조사 조건 이력 정보 jj에 해당하는 정보를 재기입한다. 이에 따라, 이후의 검사에서 유사한 피검사 대상이 나타나더라도, 작업자가 수정한 조사 조건에 의해 수정 처리가 행해지므로, 작업자가 재수정하지 않게 되어, 검사를 효율적으로 행할 수 있다.

이하, 조사 조건 이력 처리부(41)가 행하는 처리를 설명한다. 도 17a는, 통상의 조사 조건에 관한 이력 정보가 기억 및 판독되는 상태를 나타내고 있다. 도 17a, 17b에서는, 결함 판정 정보 ee에는, 결함부의 휘도, 결함부를 포함하는 화상 정보와 기준 화상 정보인 참조 화상 정보 사이의 색 상관관계, 및 결함부의 면적이 포함되어 있고, 이들을 축으로 한 3차원 공간, 즉 화상 정보의 특징 공간을 도 17a, 17b에서 나타내고 있다. 한편, 조사 조건 이력 정보 jj는, 도 16에서 나타내는 포맷에 기초한 조사 조건을 나타내고 있다.

결함 판정 정보 ee와 조사 조건 이력 정보 jj의 관계는 1대 1이 아니고, 1개의 조사 조건 이력 정보 jj(즉 조사 조건)에 대하여, 결함 판정 정보 ee(즉 화상 정보의 특징량)의 분포, 즉 조사 조건이 1개인 클러스터를 형성하고 있다. 이에 의하면, 현재의 피검사 대상에 관한 결함 판정 정보 ee에 대응하는 조사 조건의 이력이 조사 조건 이력 기억부(42)에서 발견되지 않을 경우, 조사 조건 이력 처리부(41)는, 각각의 조사 조건을 구성하고 있는 클러스터의 무게 중심으로부터의 거리를 산출한다. 가장 가까운 클러스터의 무게 중심으로부터의 거리가 소정의 임계 값 이하이면, 조사 조건 이력 처리부(41)는, 그 클러스터에 해당하는 조사 조건을 조사 조건 이력 기억부(42)로부터 판독하여, 조사 조건 이력 정보 jj로서 조사 조건 설정부(43)에 보냄과 동시에, 결함 판정 정보 ee를 포함하도록, 해당하는 조사 조건의 클러스터를 갱신(확대)한다.

한편, 가장 가까운 클러스터의 무게 중심으로부터의 거리가 소정의 임계값보다 크면, 조사 조건 이력 처리부(41)는, 새로 조사 조건을 설정할 필요가 있는 것으로 판단하고, 조사 조건 이력 정보 jj에 대하여 신규의 조사 조건을 설정하는 지시 내용의 정보를 포함하여 조사 조건 설정부(43)에 출력한다. 그리고, 조사 조건 설정부(43)에 의해 조사 조건이 결정된 후, 조사 조건 이력 처리부(41)는, 새로운 조사 조건을 나타내는 조사 조건 이력 정보 jj를 조사 조건 설정부(43)로부터 받아서, 대응하는 결함 판정 정보 ee로부터 새로운 클러스터를 형성한다(클러스터는 점이 아니라, 결함 판정 정보 ee를 무게 중심으로 한 일정한 크기를 가지도록 형성한다). 이와 같은 처리를 반복함으로써, 결함 판정 정보 ee에서의 조사 조건의 결정을 과거 경험으로부터 「학습시킴」으로써, 지적인 수정 처리를 실현 가능하게 한다.

또한, 작업자의 수정에 의한 조사 조건 이력 정보 jj의 갱신은, 다음과 같이 하여 행해진다. 도 17b는, 수정 정보 kk가 입력되었을 때의 이력 정보가 갱신되는 상태를 나타내고 있다. 수정 정보 kk가 조사 조건 이력 처리부(41)에 입력되면, 조사 조건 이력 처리부(41)는, 현재의 결함 판정 정보 ee가 포함되는 클러스터(조사 조건 LS_C2)로부터, 수정 정보 kk를 반영한 조사 조건 LS_Cp를 나타내는 클러스 터를 새로 형성한다(클러스터는, 결함 판정 정보 ee를 구성하는 화상 정보의 특징량을 무게 중심으로 하고, 일정 크기를 가진다).

이후의 수정 처리에 있어서, 상기 조사 조건 LS_Cp를 나타내는 클러스터에 포함되는 결함 판정 정보 ee가 입력된 경우, 조사 조건 이력 처리부(41)는, 결함 판정 정보 ee가 비록 조사 조건 LS_C2를 나타내는 클러스터에 속하는 경우라도, 조사 조건 이력 기억부(42)로부터 조사 조건 LS_Cp를 판독하여, 조사 조건 이력 정보 jj로서 조사 조건 설정부(43)에 보낸다. 이와 같이, 작업자의 수정에 따라 생성된, 조사 조건을 나타내는 클러스터의 우선도를, 그 이전에 생성된 조사 조건을 나타내는 클러스터의 우선도보다 높게 설정함으로써, 항상 작업자의 지시를 「학습」가능하게 되고, 또한 지적인 수정 처리가 실현 가능하게 된다.

도 17a, 17b는, 작업자가 기존의 조사 조건을 새로운 조사 조건으로 변경하는 것, 즉 기존의 클러스터를 분할하여 새로운 클러스터를 형성하는 것을 설명하고 있지만, 예를 들면 작업자가, 현재의 수정 처리에서 결정된 조사 조건을 다른 기존의 조사 조건으로 바꾸는(클러스터를 분할하여 다른 클러스터에 병합하는) 등을 행할 수도 있다. 본 실시예에서는, 작업자가 한번 수정하면, 이후는 수정 내용을 반영한 수정 처리가 행해지므로, 작업자의 노력을 대폭 경감시킬 수 있다.

도 18a ~ 18d는, 본 실시예에서의 조사 조건의 이력 정보의 사용예를 화상 데이터와 대조한 것이며, 특히 작업자의 수정에 의한 조사 조건의 변경을 나타내고 있다. 도 18a와 같이, 결함 화상 데이터가 이물질(1801)을 포함하면서, 이물질(1801)의 주변에 투명막이 있는 경우에는, 기준 화상 데이터로부터 결함부를 추 출하여도, 투명막까지 추출하는 것은 곤란하다. 그러므로, 이대로는 이물질(1801)만이 결함부로 여겨져서, 상이한 전위간에서 단락되지 않는 것으로 판단되면, 조사 영역조차 설정되지 않을 가능성이 있다. 그래서, 도 18b에서 나타낸 바와 같이, 1회째의 레이저광 조사 시의 조사 영역을, 작업자의 수정에 의해 수정한다. 이 때, 조사 횟수나 레이저 파워 등의 다른 조사 조건도 필요에 따라 작업자가 수정한다. 이 수정 결과는, 현재의 결함 판정 정보에 대한 새로운 조사 조건으로서 조사 조건 이력 기억부(42)에 저장된다.

그 후, 도 18c와 같은 결함 화상 데이터가 나타나면, 이 결함 화상 데이터는, 도 18a의 결함 화상 데이터와 유사한 특징의 결함부를 가지기 때문에, 새로운 결함 화상 데이터의 결함 판정 정보는 이전의 결함 화상 데이터의 결함 판정 정보와 비슷한 것이 생성된다.

새로운 결함 화상 데이터의 결함 판정 정보가 조사 조건 이력 처리부(41)에 입력되면, 조사 조건 이력 처리부(41)는, 도 18b에서 작업자가 수정했을 때에 갱신한 조사 조건이 이번 회의 조사 조건에도 해당된다고 판단한다. 이 경우의 1회째의 조사 시의 결함 형상 화상 데이터가 도 18d와 같이 나타난다. 이와 같이, 작업자가 수정했을 때와 유사한 피검사 대상이 나와도, 수정 시에 갱신한 조사 조건에 의한 수정 처리를 실현할 수 있다. 유사한 피검사 대상이 다수 나와도, 작업자가 1회만 수정을 행하면, 나머지는 자동적으로 수정의 내용이 반영된 수정 처리가 행해지게 되어, 검사 자체의 효율화를 실현할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 수정 장치는, 조사 조건의 결정 시에 이용된 정보(화상 정보로부터 얻어진 정보)를 조사 조건과 관련시켜서 기억하고, 현재의 수정 대상에 대해서 조사 조건을 결정할 때, 이전의 조사 조건의 이력으로부터 조사 조건을 판독한다. 이로써, 조사 조건과 화상 정보의 관계를 학습하게 되어, 조사 조건의 결정 처리의 효율화를 도모할 수 있다. 특히, 작업자에 의해 조사 조건을 수정한 경우, 수정된 조건과 조사 조건 결정의 정보를 관련시켜서 기억함으로써, 이후에 유사한 피검사 대상에 대해서 처리를 행하는 경우라도, 작업자가 재수정을 행하지 않고, 조사 조건 이력으로부터 조사 조건을 판독하면 되므로, 작업자의 의향을 반영한 자동 수정 처리를 실현할 수 있다.

이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 구체적인 구성은 이들 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 설계 변경 등도 포함된다.

본 발명에 의하면, 결함의 특징에 따라서 조사 조건이 결정되므로, 정밀도가 높은 레이저 수정 처리를 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 미소 디바이스로 이루어지는 공간 변조 디바이스를 조사 조건에 따라 제어하고, 레이저광을 정형함으로써, 수정 대상 상태가 변화하더라도 고속으로 대응할 수 있으므로, 고속으로 수정 처리를 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

레이저 광원으로부터 출사된 레이저광을 피검사 대상 상의 수정 대상 영역에 조사하는 레이저 수정 장치에 있어서,

상기 피검사 대상을 촬영하여 화상 정보를 생성하는 촬영 수단과,

상기 촬영 수단에 의해 생성된 상기 화상 정보로부터, 결함 판정 정보를 생성하고, 상기 결함 판정 정보에 기초하여, 상기 레이저광을 조사(照射)할 때의 조사 조건을 결정하는 화상 처리 수단과,

상기 화상 처리 수단에 의해 결정된 상기 조사 조건에 기초하여 상기 레이저광을 정형(整形)하는 레이저광 정형 수단과,

정형된 상기 레이저광을 상기 수정 대상 영역에 조사하는 조사 광학계

를 구비하고,

상기 레이저광 정형 수단은,

상기 레이저 광원으로부터의 상기 레이저광이 조사되는, 1차원 방향 또는 2차원 방향으로 배열된 복수개의 미소(微小) 디바이스를 구비하는 공간 변조 디바이스와,

상기 조사 조건에 기초하여 상기 공간 변조 디바이스의 상태를 제어하는 공간 변조 디바이스 제어 수단

을 구비하며,

상기 공간 변조 디바이스 제어 수단은, 상기 피검사 대상의 레이저광 조사 금지 영역을 상기 수정 대상 영역에 대한 마스크용 정보로서 사용하여, 상기 공간 변조 디바이스의 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 공간 변조 디바이스 제어 수단은 또한 상기 수정 대상 영역의 형상에 기초하여 상기 공간 변조 디바이스의 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
삭제
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 공간 변조 디바이스 제어 수단은, 상기 공간 변조 디바이스를 구성하는 각각의 상기 미소 디바이스에서의 상기 레이저광의 조사의 유무를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 화상 처리 수단은, 상기 조사 조건을 결정할 때에 사용한 정보와 상기 조사 조건을 관련시켜서 기억하는 조사 조건 이력 기억 수단을 구비하고, 상기 조사 조건을 결정할 때에, 상기 조사 조건 이력 기억 수단에 의하여 기억되어 있는 과거의 상기 조사 조건을 판독하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 결함 판정 정보는, 상기 수정 대상 영역 내의 결함의 색, 면적, 휘도, 위치, 및 개수 중 하나 이상의 정보로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 화상 처리 수단에 의해 결정되는 상기 조사 조건은, 상기 레이저광의 조사 횟수, 각각의 조사에 대응하는 조사 형상, 각각의 조사에 대응하는 상기 레이저광의 파워, 각각의 조사에 대응하는 상기 레이저광의 발진 주기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 화상 처리 수단은, 상기 피검사 대상에 관한 기준 화상 정보와, 상기 촬영 수단에 의해 생성된 상기 화상 정보를 비교하여 상기 수정 대상 영역을 결정하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 피검사 대상의 화상을 표시함과 동시에, 결함의 형상을 나타내는 화상, 및 상기 레이저광의 조사 영역의 형상을 나타내는 화상 중 하나 이상을 중첩(superimpose)하여 표시하는 화상 표시 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.