KR20220024409A

KR20220024409A - 레이저 수정 방법, 레이저 수정 장치

Info

Publication number: KR20220024409A
Application number: KR1020227000138A
Authority: KR
Inventors: 미치노부 미즈무라
Original assignee: 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2022-03-03
Also published as: JP2021013945A; US20220281029A1; JP7178710B2; TW202128330A; CN114096368A; WO2021005907A1

Abstract

하지층의 차이나 막두께에 편차가 있는 경우이더라도, 양질의 수정을 행할 수 있도록 한다. 레이저 수정 방법은, 다층막 기판의 결함부에 대하여 레이저 조사 범위를 설정하고, 설정된 레이저 가공 조건으로 상기 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행할 때에, 레이저광 조사 위치의 주변 영역을 특정하며, 특정한 주변 영역을 공통되는 반사광 정보마다 복수의 구분 영역으로 구획하고, 레이저광 조사 위치의 주위에 위치하는 구분 영역의 배치 패턴에 근거하여, 레이저광 조사 위치의 층구조를 유추하며, 유추한 층구조에 근거하여, 조사하는 레이저광의 레이저 가공 조건을 설정한다.

Description

레이저 수정 방법, 레이저 수정 장치

본 발명은, 레이저 수정 방법, 레이저 수정 장치에 관한 것이다.

레이저 수정(laser repair)은, FPD(Flat Panel Display) 등의 제조 공정에 있어서, 검사 공정 후에 행해지며, TFT(Thin Film Transistor) 등의 다층막 기판을 대상으로, 검사 공정에서 특정된 결함부에 대하여 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 것이다. 이 레이저 수정은, 가공 대상의 결함부 형상이 결함부마다 상이한 점이나, 결함부마다 가공 조건 등을 변경할 필요가 있는 점에서, 통상, 높은 스킬을 갖는 오퍼레이터의 매뉴얼 조작으로 행해지고 있다.

이에 대하여, 화상 처리 기술을 이용하여, 수정 공정의 일부를 자동화하는 것이 제안되고 있다. 종래 기술에서는, 검사 대상 개소를 촬영한 결함 화상과 결함이 없는 참조 화상을 대조하여 결함부를 검출하고, 입력되는 지시 내용에 근거하여, 검출된 결함에 대하여 레이저광이 조사되는 가공 위치 및 가공 범위를 지정하는 것 등이 행해지고 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2008-188638호

다층막 기판을 대상으로 하여, 레이저 수정을 매뉴얼 조작으로 행하는 경우, 결함부의 주변층이나 하지(下地)층에 대미지를 부여하지 않고, 결함부만을 가공하는 것이 요구된다. 오퍼레이터는, 검사 공정에서 특정된 결함부와 그 주변의 층구조를 인식하고 있으며, 자신의 경험으로부터 필요 최소한의 가공 범위를 정하여, 인식하고 있는 층구조의 정보에 근거하여, 가공 조건(레이저 가공 레시피)을 적절히 선택하면서 작업을 행한다. 이 때문에, 작업이 장시간이 되는 것은 불가피하고, 또, 오퍼레이터의 스킬이 수정 품질에 영향을 주게 된다.

또, 종래 기술과 같이, 화상 처리 기술을 이용하여 수정 공정의 일부를 자동화하는 경우에는, 표면의 2차원 화상만으로는 결함부 및 그 주변의 층구조의 정보가 얻어지지 않기 때문에, 하지층의 차이나 층두께의 편차가 있는 경우에도 일정한 가공 조건으로 가공 처리가 행해지게 된다. 이 때문에, 가공 부족이나 과잉된 가공이 진행되어, 수정에 실패하거나, 양질의 수정을 행할 수 없거나 하는 문제가 발생한다.

특히, 가공 대상의 표면층이 금속층인 경우에는, 표면의 반사광이 그 하층의 정보를 포함하지 않는 경우가 많으므로, 하지의 층구조가 상이한 경우에도 동일한 가공 조건으로 가공을 행해 버려, 하지층의 차이에 의하여 가공되는 방법에 차이가 발생하여, 가공 부족이나 과잉된 가공이 되기 쉬운 문제가 있었다.

본 발명은, 이와 같은 사정에 대처하기 위하여 제안된 것이다. 즉, 레이저 수정의 자동화를 가능하게 하여, 작업 효율의 개선을 도모하고, 오퍼레이터의 스킬에 영향을 받지 않으며 일정한 수정 품질이 얻어지도록 하는 것, 반사광의 정보만으로 하지층의 차이를 파악할 수 없는 경우이더라도, 하지층의 차이를 정확하게 유추하여 양질의 수정을 행할 수 있도록 하는 것 등이 본 발명의 과제이다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 이하의 구성을 구비하는 것이다.

다층막 기판의 결함부에 대하여 레이저 조사 범위를 설정하고, 설정된 레이저 가공 조건으로 상기 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 레이저 수정 방법으로서, 레이저광 조사 위치의 주변 영역을 특정하며, 상기 주변 영역을 공통되는 반사광 정보마다 복수의 구분 영역으로 구획하고, 상기 레이저광 조사 위치의 주위에 위치하는 상기 구분 영역의 배치 패턴에 근거하여, 상기 레이저광 조사 위치의 층구조를 유추하며, 유추한 층구조에 근거하여, 조사하는 레이저광의 레이저 가공 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 방법.

다층막 기판의 결함부에 대하여 레이저 조사 범위를 설정하고, 설정된 레이저 가공 조건으로 상기 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 수정 가공부를 구비하며, 상기 수정 가공부는, 레이저광 조사 위치의 주변 영역을 특정하고, 상기 주변 영역을 공통되는 반사광 정보마다 복수의 구분 영역으로 구획하며, 상기 레이저광 조사 위치의 주위에 위치하는 상기 구분 영역의 배치 패턴에 근거하여, 상기 레이저광 조사 위치의 층구조를 유추하고, 유추한 층구조에 근거하여, 조사하는 레이저광의 레이저 가공 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.

도 1은 레이저 수정 방법을 실행하기 위한 장치(레이저 수정 장치)의 구성예를 나타낸 설명도이다.
도 2는 스펙트럼 분광 카메라의 구성예와 기능을 나타낸 설명도이다.
도 3은 층구조의 유추 방법을 설명하는 설명도이다((a)가 분광 화상을 반사광 정보마다 구획한 구분 영역을 나타내며, (b)가 구분 영역의 배치 패턴으로부터 유추된 층구조의 영역을 나타내고 있다.).
도 4는 레이저 수정 방법의 공정을 설명하는 설명도이다.
도 5는 다층막 기판 표면의 주기 패턴의 예를 나타낸 설명도이다.
도 6은 결함 형상 특정 공정을 설명하는 설명도이다.
도 7은 구분 영역마다 설정되는 레이저 가공 조건을 설명하는 설명도이다.
도 8은 뉴럴 네트워크의 훈련 데이터와 입출력의 관계를 나타낸 설명도이다.
도 9는 수정 가공 공정에 있어서의 레이저 주사를 설명하는 설명도이다.
도 10은 수정 가공 공정에서의 레이저 제어부의 동작 플로를 나타낸 설명도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 설명에서, 상이한 도면에 있어서의 동일 부호는 동일 기능의 부위를 나타내고 있으며, 각 도면에 있어서의 중복 설명은 적절히 생략한다.

본 발명의 실시형태에 관한 레이저 수정 방법은, TFT(Thin Film Transistor) 등의 다층막 기판을 대상으로 하여, 그 표면에 레이저광을 조사하여 결함부를 수정 가공하는 것이다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 레이저 수정 방법을 실행하기 위한 장치(레이저 수정 장치)의 일례를 나타내고 있다. 레이저 수정 장치(1)는, 수평면 상을 이동하는 스테이지(S) 상에 재치한 다층막 기판(100)의 표면에 레이저광(L)을 조사하는 수정 가공부(1A)를 구비하고 있으며, 수정 가공부(1A)는, 화상 취득부(2), 레이저 조사부(3), 스펙트럼 분광 카메라(4), 레이저 제어부(5) 등을 구비하고 있다.

화상 취득부(2)는, 예를 들면, 현미경(20), 백색 광원(21), 촬상 카메라(26) 등을 구비하고, 현미경(20)을 통하여 다층막 기판(100)의 표면 화상을 취득하는 것이며, 다층막 기판(100)에 결함부가 있는 경우에는 결함부 화상을 취득한다. 백색 광원(21)으로부터 미러(22)와 하프 미러(23)와 렌즈계(24)를 통하여 다층막 기판(100)의 표면에 백색 낙사(落射)광이 조사되고, 다층막 기판(100)의 표면에서 반사된 광이, 렌즈계(24)와 하프 미러(23)와 하프 미러(25)를 통하여 촬상 카메라(26)의 촬상면에 결상된다. 촬상 카메라(26)로 촬상된 화상은, 화상 처리부(27)에서 적절한 화상 처리가 이루어져, 적절한 배율의 확대 화상으로서 표시 장치(28)에 표시된다.

레이저 조사부(3)는, 예를 들면, 레이저 광원(30), 레이저 스캐너(32) 등을 구비하고, 현미경(20)을 통하여, 다층막 기판(100)의 표면에 레이저광(L)을 조사하는 것이다. 레이저 광원(30)으로부터 출사된 레이저광이, 미러(31)와 갈바노 미러(32A, 32B)로 이루어지는 레이저 스캐너(32)를 통하여 현미경(20)에 입사되고, 현미경(20) 내의 광학계를 통하여 다층막 기판(100)의 표면에 조사된다.

스펙트럼 분광 카메라(4)는, 다층막 기판(100) 표면의 반사광 정보로서, 분광 화상을 취득하는 것이다. 백색 광원(21)으로부터 출사된 현미경(20)과 동축(同軸)의 백색 낙사광이 다층막 기판(100)의 표면에 조사되고, 그 표면으로부터의 반사광을 현미경(20)의 광축에 삽입되는 미러(29)로 반사하여 스펙트럼 분광 카메라(4)에 입사시킨다. 스펙트럼 분광 카메라(4)는, 다층막 기판(100)의 표면으로부터의 반사광을 분광하여 분광 화상의 픽셀마다의 분광 스펙트럼 데이터를 취득한다. 여기에서는, 스펙트럼 분광 카메라(4)를 이용하여, 결함부 화상으로부터 얻는 반사광 정보로서, 분광 스펙트럼 데이터를 취득하는 예를 나타내고 있지만, 이에 한정되지 않으며, 결함부 화상으로부터 얻는 반사광 정보로서는, 픽셀마다의 색도(色度) 데이터 등이어도 된다.

여기에서, 현미경(20) 내에서의 레이저광(L)의 광축과, 화상 취득부(2)의 현미경(20) 내의 광축과, 스펙트럼 분광 카메라(4)의 현미경(20) 내의 광축은, 동축으로 되어 있다. 이로써, 표시 장치(28)의 모니터 화면 내에, 항상 레이저광(L)의 조사 위치를 설정할 수 있으며, 또, 표시 장치(28)의 모니터 화상과 스펙트럼 분광 카메라(4)의 분광 화상을 동축 화상으로 할 수 있다.

스펙트럼 분광 카메라(4)는, 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 렌즈(40), 슬릿(41), 분광기(42), 2차원 센서(43)를 구비하고 있으며, 라인 분광 방식에 의하여 피측정면(M)에 있어서의 X방향의 1라인분의 반사광을 그것과 수직 방향으로 분광하고, 2차원 센서(43)로, X방향의 공간 정보와 그 분광 데이터를 검출하는 것이다. 그리고, 1라인분의 반사광을 Y방향으로 수시로 주사함으로써, 2차원 센서(43)의 X-Y방향의 분해능 1픽셀(Xn, Yn)마다 하나의 분광 스펙트럼 데이터를 얻는다.

레이저 제어부(5)는, 다층막 기판(100)의 결함부를 포함하는 표면에 레이저 조사 범위를 설정하고, 설정된 레이저 가공 조건으로 결함부에 레이저광을 조사하기 위한 제어를 행한다. 레이저 제어부(5)는, 학습 완료된 뉴럴 네트워크(50)의 설정에 의하여 제어된다. 뉴럴 네트워크(50)에는, 반사광 정보로서, 스펙트럼 분광 카메라(4)가 취득한 분광 화상의 픽셀마다의 분광 스펙트럼 데이터가 입력되고, 뉴럴 네트워크(50)는, 입력된 분광 스펙트럼 데이터에 근거하여, 분광 화상의 픽셀마다 결함부에 조사하는 레이저광의 레이저 가공 조건을 설정한다.

뉴럴 네트워크(50)는, 레이저 가공 조건을 설정하기 위하여, 반사광 정보인 분광 스펙트럼 데이터로부터, 다층막 기판(100)의 층구조의 유추를 행하고 있다. 도 3에 의하여, 뉴럴 네트워크(50)가 행하고 있는 층구조 유추의 사고방식을 설명한다.

도 3의 (a)는, 설정된 레이저광 조사 위치(현미경(20)의 광축 위치) 주변 영역으로부터 취득되는 분광 화상을 나타내고 있다. 이 분광 화상은, 픽셀마다 분광 스펙트럼 데이터(반사광 정보)를 갖고 있고, 레이저광 조사 위치의 주변 영역을 특정하며, 그 주변 영역을 공통되는 분광 스펙트럼 데이터마다 복수의 구분 영역 I~VII로 구획함으로써, 다층막의 패턴을 반사광 정보의 차이에 의하여 파악할 수 있다. 도시한 예에서는, 구분 영역 I, III, VI, VII이 동류의 분광 스펙트럼인 점에서, 그 영역이 동층의 패턴인 것을 파악할 수 있으며, 구분 영역 IV, V가, 구분 영역 I, III, VI, VII과는 상이한 다른 동류 분광 스펙트럼인 점에서, 그 영역이, 구분 영역 I, III, VI, VII과는 다른 동층 패턴인 것을 파악할 수 있다.

이에 대하여, 구분 영역 II는, 그 영역 전체에서 동류의 분광 스펙트럼이 되지만, 이 층이 가공 대상의 금속층인 경우에는, 금속층 표면의 반사광이 하지층의 정보를 포함하지 않기 때문에, 그 영역 내에 하지층의 층구조가 상이한 영역이 있었다고 해도, 전체 영역에서 동일한 분광 스펙트럼이 되어 버린다. 이 때문에, 하지층이 상이한 영역에 대하여 상이한 레이저 가공 조건을 설정하고자 하면, 구분 영역 II에 있어서의 레이저 조사 위치에 있어서 층구조의 유추가 필요해진다.

여기에서, 반사광 정보로부터 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같은 구분 영역이 얻어진 경우에, 동층 패턴이라고 인식되는 2개의 구분 영역(예를 들면, 구분 영역 I와 구분 영역 III)의 사이에 다른 층 패턴이라고 인식되는 구분 영역(예를 들면, 구분 영역 II)이 존재하는 경우에, 상술한 2개의 구분 영역의 사이에도 동층 패턴이 존재하고, 그 위에 다른 층 패턴이 적층되어 있다고 유추한다.

구체적으로, 도 3의 (a)에 나타낸 예에서는, 구분 영역 I, III, VI, VII의 층이, 구분 영역 II의 층과 구분 영역 IV, V의 층의 아래로 균일하게 넓어지는 하나의 층의 노출 영역이고, 그 위에 구분 영역 IV와 구분 영역 V의 층이 적층되어, 구분 영역 IV로부터 구분 영역 V로 연결되는 층을 형성하고 있으며, 그 층 위에 교차되도록 구분 영역 II의 층이 형성되어 있다는 것을 유추할 수 있다.

뉴럴 네트워크(50)는, 이와 같은 층구조의 유추를 자동으로 또한 높은 정밀도로 행하기 위하여, 레이저광의 조사 위치의 주변 영역을 특정하며, 입력된 분광 스펙트럼 데이터에 근거하여, 특정한 주변 영역을 공통되는 분광 스펙트럼(반사광 정보)마다 복수의 구분 영역으로 구획하고, 레이저 조사 위치의 주위에 위치하는 구분 영역의 배치 패턴에 근거하여, 레이저 조사 위치의 층구조를 유추하고 있다. 그리고, 유추한 층구조에 근거하여, 조사하는 레이저광의 레이저 가공 조건을 설정하고 있다.

예를 들면, 뉴럴 네트워크(50)는, 입력된 분광 스펙트럼 데이터에 근거하여, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같은 구분 영역의 배치 패턴이 얻어진 경우에는, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 레이저광 조사 위치의 주위에 복수(8개)의 구분 영역을 추정하고, 분광 스펙트럼 데이터(반사광 정보)에서는 하나의 구분 영역으로밖에 인식할 수 없는 구분 영역 II를, 하지층의 층구조가 상이한 복수의 영역으로 분할하여 파악한다. 이로써, 도 3의 (a), (b)에 나타내는 예에서는, 뉴럴 네트워크(50)는, 레이저 조사 위치의 층구조를, 구분 영역 II로 노출되는 금속층이 최상층에 있고, 그 아래에 구분 영역 IV, V로 노출되는 층이 있으며, 그 아래에 구분 영역 I, III, VI, VII로 노출되는 층이 더 존재하는 다층 구조라고 유추할 수 있다.

이하에, 이와 같은 층구조의 유추를 행하는 레이저 수정 방법의 구체예를 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 레이저 수정 방법은, 검사 공정 S1 후에 행해지며, 결함 위치 특정 공정 S2, 결함 형상 특정 공정 S3, 수정 가공 공정 S4를 갖고 있다. 수정 대상의 다층막 기판(100)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, X방향의 주기 피치(Px)와 이것에 직교하는 Y방향의 주기 피치(Py)를 구비한 2차원적인 주기 패턴을 갖고 있다. 이 주기 패턴은, 다층막 기판(100)이 FPD의 TFT 기판인 경우에는, 하나의 표시 화소에 대응하고 있다.

결함 위치 특정 공정 S2에서는, 수정 공정에 앞서 행해지는 검사 공정 S1의 결과로부터 결함부의 위치를 특정한다. 그때에는, 화상 취득부(2)에서 취득되는 확대 화상을 저배율로 설정하여, 복수의 주기 패턴을 포함하는 화상을 취득하고, 이것을 화상 처리부(27)에서 화상 처리함으로써, 상술한 주기 피치(Px, Py)를 특정한 후, 결함부가 존재하는 주기 패턴의 위치를 특정한다. 그리고, 특정된 위치에 현미경(20)의 광축을 맞추어, 결함부의 형상을 모니터링할 수 있도록 확대 배율을 높여, 결함부가 센터링된 확대 화상을 얻는다.

결함 형상 특정 공정 S3에서는, 결함부가 센터링된 확대 화상에 의하여, 결함부의 형상을 특정한다. 그때에는, 화상 처리부(27)가, 결함부를 포함하는 주기 패턴 화상을, 결함부를 포함하지 않는 주기 패턴 화상과 비교함으로써, 결함부의 형상이 특정된다.

이 결함부의 형상 특정에 있어서도, 뉴럴 네트워크를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 결함부를 포함하는 주기 패턴 화상(결함부가 센터링된 확대 화상)(Gd)을 뉴럴 네트워크에 있어서의 학습 완료된 기계 학습 모델(50A)에 입력하고, 이 기계 학습 모델(50A)의 출력에 근거하여, 화상 처리부(27)가 결함부를 포함하는 주기 패턴 화상(Gs) 내로부터 결함부의 형상(Fd)을 특정한다.

주기 패턴은, 모든 주기 패턴이 동일 형상으로 형성되어 있는 것은 아니며, 패턴의 형상 오차를 포함하고 있다. 이 때문에, 단순한 화상 비교만으로는, 결함부의 형상을 정확하게 특정하는 것이 어렵다. 뉴럴 네트워크의 학습 완료된 기계 학습 모델(50A)을 이용함으로써, 결함부의 형상 특정의 정밀도를 높일 수 있다. 기계 학습 모델(50A)은, 수정 대상의 다층막 기판(100)의 테스트 기판을 이용하여 취득한 다수의 주기 패턴 화상(Gs)이 학습 데이터가 된다.

수정 가공 공정 S4에서는, 먼저, 화상 처리부(27)에서 특정된 결함부의 형상이 포함되도록, 도 7에 나타내는 바와 같이, 레이저 제어부(5)가, 레이저 조사 범위를 설정한다. 레이저 조사 범위는, 레이저 스캐너(32)의 주사 범위이며, 결함부의 형상(Fd)이 복수 개소로 분리되어 존재하는 경우에는, 이들의 모두를 포함하도록, 주사 범위가 설정된다.

수정 가공 공정 S4에서는, 스펙트럼 분광 카메라(4)에 의하여 취득되는 결함부 화상의 픽셀마다의 분광 스펙트럼 데이터가, 뉴럴 네트워크(50)에 입력되고, 뉴럴 네트워크(50)는, 설정된 레이저 조사 범위 내의 레이저 조사 위치마다, 구획한 구분 영역에 근거하여, 상술한 층구조의 유추를 행하여, 층구조의 차이에 대응한 복수의 구분 영역(구분 영역 A, B, C)을 특정하며, 그 구분 영역마다 레이저 가공 조건(레이저 가공 레시피 1~3)을 설정한다.

도 7에 나타낸 예에서는, 형상(Fd)의 결함부 화상 내를, 층구조가 상이한 구분 영역 A~C로 구획하고 있으며, 소정 층구조의 구분 영역 A에 대해서는 가공 조건 1이 설정되고, 다른 층구조의 구분 영역 B에 대해서는 가공 조건 2가 설정되며, 더 상이한 층구조의 구분 영역 C에 대해서는 가공 조건 3이 설정되어 있다.

구획된 구분 영역에 근거하여, 층구조의 유추를 행하는 층구조 유추용의 뉴럴 네트워크(60)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 입력층(61)과 중간층(62)과 출력층(63)을 갖고 있으며, 레이저 조사 위치마다 구획된 구분 영역 데이터가 입력되어, 레이저 조사 위치의 층구조가 출력된다. 그리고, 상술한 뉴럴 네트워크(50)는, 층구조 유추용의 뉴럴 네트워크(60)의 유추 결과에 근거하여, 레이저 조사 위치에서 조사하는 레이저광의 레이저 가공 조건을 설정한다.

층구조 유추용의 뉴럴 네트워크(60)를 기계 학습시키기 위한 훈련 데이터는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 수정 대상의 다층막 기판(100)과 동일한 다층막 구조를 갖는 테스트 기판의 실측 데이터를 구획한 구분 영역 데이터와, 구분 영역마다의 실제의 층구조를 데이터화한 정답 데이터이다. 이들 구분 영역 데이터와 정답 데이터는, 다수의 테스트 기판의 주기 패턴(표시 화소)마다 미리 실측되어 있다.

수정 가공 공정 S4에 있어서의 수정의 실행은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 레이저 스캐너(32)에 의하여 레이저 조사 범위(주사 범위) 내에서의 래스터 주사가 행해지며, 횡(橫)주사의 주사 위치가 결함부의 형상(Fd) 내부에 위치하는 경우에만, 굵은 선으로 도시하고 있는 바와 같이 레이저광의 출력이 ON이 되고, 레이저 조사 위치의 픽셀마다 미리 설정되어 있는 가공 조건에서의 가공이 이루어진다. 주사 위치가 결함부의 외부에 있는 경우에는, 파선으로 도시하고 있는 바와 같이, 레이저광의 출력이 OFF가 (또는 낮게) 된다.

도 10에서, 수정 가공 공정 S4에서의 레이저 제어부(5)의 동작을 설명한다. 동작이 개시(S40)되면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 결함부에 대하여 레이저 조사 범위가 설정되고(S41), 또한, 설정된 구분 영역마다 레이저 가공 조건이 설정된다(S42). 이 설정으로, 도 7에 나타내는 바와 같이, 결함부의 형상(Fd) 내부의 레이저 조사 범위가 레이저 가공 조건마다 미리 구분된다.

그 후, 레이저 주사가 개시되면(S43), 주사 위치(레이저광의 조사위치)가 결함부 내부인지 아닌지의 판단이 이루어지고(S44), 주사 위치가 결함부의 외부인 경우에는(S44: NO), 레이저광은 OFF가 되며(S45), 주사 위치가 결함부 내부에 있으면(S44: YES), 레이저광은 ON이 된다(S46). 이때의 레이저광은, 미리 설정되어 있는 레이저 가공 조건으로 조사된다. 이와 같은 레이저 주사(S43)는, 종점(終點) 검지가 이루어질 때까지(S47: NO) 계속된다. 그리고, 결함부의 수정 가공이 종료되어, 종점 검지가 이루어진 경우에는(S47: YES), 레이저 제어부(5)의 동작을 종료한다(S48).

이와 같은 레이저 수정 장치(1)를 이용한 레이저 수정 방법에 의하면, 수정 대상이 되는 다층막 기판(100)의 층막 구조를 유추한 후에, 결함부를 추출하여, 적정한 가공 조건으로 결함부만을 레이저 가공할 수 있다. 또, 이와 같은 수정 가공을 자동으로 행할 수 있다. 이로써, 오퍼레이터의 매뉴얼 작업에 비하여 작업 효율을 개선할 수 있음과 함께, 오퍼레이터의 스킬에 영향을 받지 않고, 일정한 수정 품질을 얻을 수 있다. 또, 레이저 수정을 자동화하는 데 있어서, 가공 대상층의 하지층의 층막 구조에 차이가 있는 경우이더라도, 하지층의 층구조의 차이마다 가공 조건을 설정하여, 결함부의 주변층이나 하지층에 대미지를 부여하지 않고, 결함부만을 적정하게 수정 가공할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명해 왔지만, 구체적인 구성은 이들의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계의 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다. 또, 상술한 각 실시형태는, 그 목적 및 구성 등에 특별히 모순이나 문제가 없는 한, 서로의 기술을 유용(流用)하여 조합하는 것이 가능하다.

1: 레이저 수정 장치
1A: 수정 가공부
2: 화상 취득부
20: 현미경
21: 백색 광원
22, 29, 31: 미러
23, 25: 하프 미러
24: 렌즈계
26: 촬상 카메라
27: 화상 처리부
28: 표시 장치
3: 레이저 조사부
30: 레이저 광원
32: 레이저 스캐너
32A, 32B: 갈바노 미러
4: 스펙트럼 분광 카메라
40: 렌즈
41: 슬릿
42: 분광기
43: 2차원 센서
5: 레이저 제어부
50, 60: 뉴럴 네트워크
50A: 기계 학습 모델
61: 입력층
62: 중간층
63: 출력층
100: 다층막 기판
S: 스테이지
L: 레이저광

Claims

다층막 기판의 결함부에 대하여 레이저 조사 범위를 설정하고, 설정된 레이저 가공 조건으로 상기 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 레이저 수정 방법으로서,
레이저광 조사 위치의 주변 영역을 특정하며,
상기 주변 영역을 공통되는 반사광 정보마다 복수의 구분 영역으로 구획하고,
상기 레이저광 조사 위치의 주위에 위치하는 상기 구분 영역의 배치 패턴에 근거하여, 상기 레이저광 조사 위치의 층구조를 유추하며,
유추한 층구조에 근거하여, 조사하는 레이저광의 레이저 가공 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 반사광 정보는, 결함부 화상의 픽셀마다 취득된 분광 스펙트럼 데이터인 것을 특징으로 하는 레이저 수정 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 레이저 가공 조건은, 상기 결함부 화상에 있어서의 픽셀마다 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 층구조의 유추는, 학습 완료된 뉴럴 네트워크에 의하여 행해지며,
상기 뉴럴 네트워크는, 수정 대상의 다층막 기판과 동일한 다층막 구조를 갖는 테스트 기판의 실측 데이터를 구획한 구분 영역 데이터와, 상기 구분 영역마다의 실제의 층구조를 데이터화한 정답 데이터를 훈련 데이터로 하여 기계 학습되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다층막 기판은, 2차원적인 주기 패턴을 갖고 있으며,
수정 공정에 앞서 행해지는 검사 공정의 결과로부터 상기 결함부의 위치를 특정하고,
상기 결함부를 포함하는 주기 패턴 화상을, 상기 결함부를 포함하지 않는 주기 패턴 화상과 비교하여, 상기 결함부의 형상을 특정하며,
특정된 상기 결함부의 형상이 포함되도록 상기 레이저 조사 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 방법.
다층막 기판의 결함부에 대하여 레이저 조사 범위를 설정하고, 설정된 레이저 가공 조건으로 상기 결함부에 레이저광을 조사하여 수정 가공을 행하는 수정 가공부를 구비하며,
상기 수정 가공부는,
레이저광 조사 위치의 주변 영역을 특정하고,
상기 주변 영역을 공통되는 반사광 정보마다 복수의 구분 영역으로 구획하며,
상기 레이저광 조사 위치의 주위에 위치하는 상기 구분 영역의 배치 패턴에 근거하여, 상기 레이저광 조사 위치의 층구조를 유추하고,
유추한 층구조에 근거하여, 조사하는 레이저광의 레이저 가공 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 수정 가공부는,
현미경을 통하여 결함부 화상을 취득하는 화상 취득부와,
상기 현미경을 통하여, 상기 결함부에 레이저광을 조사하는 레이저 조사부와,
상기 현미경과 동축의 백색 낙사광을 상기 다층막 기판에 조사하고, 상기 다층막 기판으로부터의 반사광을 분광하여 픽셀마다의 분광 스펙트럼 데이터를 취득하는 스펙트럼 분광 카메라와,
상기 레이저 가공 조건을 설정하는 레이저 제어부를 구비하며,
상기 레이저 제어부는,
상기 분광 스펙트럼 데이터를 상기 반사광 정보로 하여, 상기 결함부 화상에 있어서의 픽셀마다 상기 레이저 가공 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 수정 가공부는,
상기 층구조의 유추를 행하는 학습 완료된 뉴럴 네트워크를 구비하고,
상기 뉴럴 네트워크는, 수정 대상의 다층막 기판과 동일한 다층막 구조를 갖는 테스트 기판의 실측 데이터를 구획한 구분 영역 데이터와, 상기 구분 영역마다의 실제의 층구조를 데이터화한 정답 데이터를 훈련 데이터로 하여 기계 학습되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 수정 장치.