TWI597492B - 圖案缺陷檢查方法 - Google Patents

Description

圖案缺陷檢查方法

本發明涉及一種圖案缺陷檢查方法，更為詳細地涉及一種能夠在大面積的基板上形成的圖案中，容易地檢查缺陷的存在與否及缺陷位置的圖案缺陷檢查方法。

設備用基板的表面有時會有將單位圖案週期性地排列以形成重複圖案的情況。此類的單位圖案本來是有規則地排列的，但是有規則地排列的圖案有時會包括無意中產生的具有另一規則性的缺陷(defect)。

當產生此類缺陷時，此類缺陷在後續工藝中會被轉印到設備用基板上形成的圖案上，從而最終會產生設備用基板不良的問題，因此有必要事先檢查重複圖案是否產生有缺陷。

透過檢查每個圖案的形狀的方法來檢查此類缺陷，在時間和成本的角度來看幾乎不可能。因此透過在整個區域上具有週期性的其他圖案中檢查沒有週期性的部分，並且將沒有週期性的部分確定為缺陷的方式來進行檢查。

另外，最近的設備用基板具有大面積化的傾向，而在這種大面積化的基板表面上排列的整個圖案區域中，難以執行對是否存在缺陷的精密的檢查。因此對整個圖案區域拍攝低倍率圖像並確認推定為缺陷的圖 案，即沒有週期性的圖案的大概位置，並透過高倍率的光學系統，對包括該沒有週期性的圖案的區域進行圖像拍攝，並進行沒有週期性的圖案是否為缺陷的分析過程，從而判斷缺陷的產生與否。

即，對整個基板的圖案形狀進行低倍率拍攝，並且確認是否存在沒有週期性的圖案後，當存在沒有週期性的圖案時，對該沒有週期性的圖案透過高倍率的光學系統進行放大拍攝，從而判斷該沒有週期性的圖案是否為缺陷。

然而，在所述方法中，在透過高倍率光學系統拍攝的部分中有時會產生只拍攝到有週期性圖案的一部分的情況，從而會產生將其認為沒有週期性的圖案的問題。而且，在透過高倍率光學系統拍攝的部分的圖案中無法確認週期性，從而會產生無法確認透過高倍率光學系統拍攝的部分在基板中相當於哪一部分的問題。

當產生此類問題時，嘗試了透過高倍率光學系統重新拍攝先前所拍攝部分的周圍區域後進行結合，從而消除所述的問題，但是進一步產生在缺陷的分析過程中所需的時間顯著增加的問題。

因此，本發明是為瞭解決所述的習知的問題而提出的，其目的是提供一種圖案缺陷檢查方法，該圖案缺陷檢查方法透過對檢查圖像和已登記的主圖像推定進行匹配，從而能夠容易地檢查基板上形成的缺陷。其中，所述主圖像為透過用於檢查基板的光學系統來登記的，所述檢查圖像為透過光學系統對檢查對象基板中推定為存在缺陷的區域進行拍攝而形成的圖像。

所述目的透過本發明的圖案缺陷檢查方法來實現，該圖案缺陷檢查方法的特徵在於，包括：準備步驟，準備不存在缺陷的主板；登記步驟，利用光學系統，對所述主板的彼此不同的區域進行多次拍攝並進行結合後，登記為主圖像；拍攝步驟，對在檢查對象基板中推定為存在缺陷(defect)的檢查區域，透過所述光學系統以與所述主圖像相同的倍率進行拍攝後，登記為檢查圖像；及匹配步驟，對所述主圖像與所述檢查圖像進行匹配後，檢索所述檢查區域內的缺陷(defect)。

在此，優選所述登記步驟及所述拍攝步驟分別進行多次，所述登記步驟在所述拍攝步驟之前至少進行一次。

此外，優選所述匹配步驟透過將所述主圖像上的與所述檢查圖像對應的區域取代為所述檢查圖像，從而檢索所述缺陷。

此外，優選所述光學系統具有可轉換的多個倍率，所述登記步驟按照所述光學系統的各個倍率，登記所述主圖像。

此外，優選在所述匹配步驟之後進一步包括確定步驟，利用在所述主圖像上的所述檢查圖像的位置及所述檢查圖像上的所述缺陷的位置中的至少一個來確定所述缺陷的位置。

此外，優選進一步包括缺陷處理步驟，當透過所述確定步驟檢索到所述缺陷的位置時，在所述檢查對象基板上處理所述缺陷。

此外，優選所述確定步驟將所述主圖像上的所述缺陷的位置設定為第一座標值，指定所述主圖像上的所述檢查圖像的位置並將其設定為第二座標值，透過所述第一座標值及所述第二座標值之間的變位，確定在所述檢查圖像上的所述缺陷的位置。

根據本發明，提供一種圖案缺陷檢查方法，該圖案缺陷檢查方法能夠迅速且簡單地檢查到在基板上形成的缺陷。

此外，透過將主圖像事先或即時登記，從而能夠最大限度地減少在檢查每個缺陷所需的時間。

此外，當在基板上形成有缺陷時，能夠準確地確認缺陷的位置。

S100‧‧‧圖案缺陷檢查方法

S110‧‧‧準備步驟

S120‧‧‧登記步驟

S130‧‧‧拍攝步驟

S140‧‧‧匹配步驟

S150‧‧‧確定步驟

S160‧‧‧缺陷處理步驟

M‧‧‧主板

10‧‧‧圖案

11‧‧‧形狀圖案

12‧‧‧點圖案

100‧‧‧主圖像

110‧‧‧第一圖像

120‧‧‧第二圖像

200‧‧‧檢查圖像

211‧‧‧形狀圖案

212‧‧‧點圖案

S‧‧‧檢查對象基板

第一圖為示意地表示本發明的一實施例的基板缺陷的檢查方法的順序圖， 第二圖為示意地表示在第一圖的基板缺陷的檢查方法中的準備步驟中所需的主板的圖， 第三圖為示意地表示在第一圖的基板缺陷的檢查方法中，對主板進行多次拍攝，並登記為主圖像的登記步驟的圖， 第四圖為示意地表示在第一圖的基板缺陷的檢查方法的拍攝步驟中的檢查對象基板的圖， 第五圖(a)和第五圖(b)為示意地表示在第一圖的基板缺陷的檢查方法中透過拍攝步驟拍攝的檢查圖像的圖， 第六圖為示意地表示在第一圖的基板缺陷的檢查方法中將檢查圖像匹配到主圖像上的匹配步驟的圖， 第七圖為示意地表示在第一圖的基板缺陷的檢查方法中用於檢查缺陷位置的確定步驟的圖。

下面，參照附圖對本發明的一實施例的圖案缺陷的檢查方法S100進行詳細說明。

第一圖為示意地表示本發明的一實施例的基板缺陷的檢查方法S100的順序圖。

參照第一圖，本發明的一實施例的基板缺陷的檢查方法S100即使在檢查對象基板為大面積的狀態下，也能夠迅速簡單地檢查到在檢查對象基板上是否形成有缺陷，該方法包括準備步驟S110、登記步驟S120、拍攝步驟S130、匹配步驟S140、確定步驟S150及缺陷處理步驟S160。

第二圖為示意地表示在第一圖的基板缺陷的檢查方法S100中的準備步驟中所需的主板的圖。

參照第一圖，所述準備步驟S1圖案為準備不存在缺陷的主板M的步驟。即，所謂的主板M意味著，用戶所要印刷的圖案印刷為超出用戶所要求的準確性的基板。

在本發明的一實施例中，主板M上的圖案10包括橫向和縱向排列的形狀圖案11及在形狀圖案11的上側形成的點圖案12。當將形狀圖案11和在形狀圖案11的上側配置的點圖案12視作一組(set)時，以六組圖案作為一個單位來重複並具有週期性。

第三圖為示意地表示在第一圖的基板缺陷的檢查方法S100中，對主板進行多次拍攝，並登記為主圖像的登記步驟的圖。

參照第三圖，所述登記步驟S120為，利用第一倍率的光學系統，對主板M的彼此不同的區域進行多次拍攝後進行結合，並且登記為主板M的整體圖像即主圖像100的步驟。

在此，主圖像100為拍攝所述主板M而形成的圖像，在後述步驟中，該主圖像100成為判斷推定在檢查對象基板S上形成的缺陷是否為實質上的缺陷的基準，並且成為當確認為缺陷時檢索缺陷的準確位置在哪個位置的基準。

此外，主圖像100透過對主板M的彼此不同的區域進行多次拍攝後，對其進行結合而形成。進一步，主圖像100可表示主板M的整體形貌，也可表示推定在主板M上形成有缺陷的區域的周邊區域的部分形貌。

在此，所謂的彼此不同的區域包括各區域設置為彼此獨立的區域的情況，也包括各區域邊緣的部分區域重疊設置的情況。

另外，在實施本發明的實施例中使用的光學系統可以多個倍率轉換，並且可在各個倍率下，對主板M的彼此不同的區域分別進行拍攝後進行結合，從而登記多個主圖像。

例如，當本發明的一實施例中的光學系統可轉換為10倍、20倍及30倍中的一個倍率時，可登記分別在10倍、20倍及30倍下的主圖像。

此外，為了登記主圖像而對主板M進行拍攝的光學系統，與在後述的拍攝步驟S130中針對檢查對象基板拍攝檢查圖像的裝置相同，最終主圖像100和檢查圖像200被拍攝為相同倍率的圖像。

在第三圖所示的本發明的一實施例中，光學系統對主板M共四次進行拍攝並進行結合，從而登記主圖像。即，對左側上端的第一圖像110、右側上端的第二圖像120、左側下端的第三圖像130及右側下端的第四圖像140進行結合，在各圖像之間的邊界都包括部分重疊的區域。

在本發明的一實施例中，主圖像100具有與主板M相同地沿 行和列排列的形狀圖案11及在形狀圖案11的上側形成的點圖案12，所述的形狀圖案11和點圖案12的週期性與主板上的圖案相同，因此在此省略詳細的說明。

所述拍攝步驟S130為，透過光學系統對在檢查對象基板S中推定形成有缺陷的檢查區域進行拍攝後，登記為檢查圖像的步驟。

在此，對在檢查對象基板S中推定形成有缺陷的檢查區域進行檢索的方法，可使用習知的眾所周知的所有的方法。

第四圖為示意地表示在第一圖所示基板缺陷的檢查方法S100中的檢查對象基板S的圖。

參照第四圖，在本發明的一實施例中，可使用自動光學檢查設備(Auotmatic Optical Inspection，AOI)，透過比光學系統更低的倍率獲得檢查對象基板S的整體圖像，並由此而檢索推定形成有缺陷的檢查區域的大概位置。當然，所述的方式只是一個能夠檢索檢查區域的大概位置的示例，顯然不會局限於所述方式，只要是能夠判斷在檢查對象基板S中推測形成有缺陷的區域的方法均能使用。

另外，檢查區域表示檢查對象基板S的部分區域，透過拍攝步驟S130獲得的檢查圖像200(參見第五圖(a)和第五圖(b))具有與檢查區域相同的形狀，因此該檢查區域成為在檢查對象基板S上是否有缺陷的判斷對象。

另外，在檢查對象基板S的整體圖像中拍攝到的圖案中可存在脫離規定的週期性的圖案，可將這些圖案判斷為缺陷。在此，檢查區域可定義為脫離規定週期性的圖案所存在的區域，即包括推定為缺陷的圖案 的區域。當然，除了此類方式外也可透過其他的方式來推定缺陷，但在檢查區域包括推定為缺陷的區域這一點上是相同的。

在此，檢查圖像200(參見第五圖(a)和第五圖(b))可拍攝為在檢查對象基板S中推定形成有缺陷的地點位於圖像的中央部。即，光學系統可在以檢查對象基板S中推定形成有缺陷的地點為基準對中後進行拍攝。

另外，檢查圖像200(參見第五圖(a)和第五圖(b))和主圖像100具有相同的倍率。這是因為，在登記步驟S120和拍攝步驟S130中利用相同的光學系統，對主板M和檢查對象基板S進行拍攝的原因。

因此，可透過拍攝步驟S130推定形成有缺陷的區域，並且分析在推定形成有缺陷的區域上是否實質上產生了缺陷。

第五圖(a)和第五圖(b)為示意地表示在第一圖所示基板缺陷的檢查方法S100中，透過拍攝步驟S130拍攝的檢查圖像的圖。在此，第五圖(a)示意地表示在檢查圖像中拍攝到缺陷的情況，第五圖(b)示意地表示在檢查圖像中沒有拍攝到缺陷情況下的圖像。

即，經拍攝的檢查圖像200具有與主圖像100的形狀圖案11對應的形狀圖案211及與主圖像100的點圖案12對應的點圖案212，並且還可包括主圖像100中不存在的缺陷D。

在此，所謂的在檢查圖像200中存在的缺陷D意味著與用戶的意圖無關地在檢查對象基板S上形成的圖案等，該缺陷D可對檢查對象基板S的性能帶來大大小小的影響。

這種缺陷D可在執行檢查對象基板S的製程或在檢查對象基 板S上印刷圖案的工序等過程中形成在檢查對象基板S上，並且根本上防止缺陷D的產生實際上不可能，因此在檢查對象基板S的製程中或在完成檢查對象基板S的製程後，進一步進行對檢查對象基板S的檢查工序。

第六圖為示意地表示在第一圖所示基板缺陷的檢查方法S100中，將檢查圖像匹配到主圖像上的匹配步驟的圖。

參照第六圖，所述匹配步驟S140為，對主圖像100和檢查圖像200進行匹配，從而分析在檢查對象基板S的檢查區域內是否存在缺陷的步驟。

作為對主圖像100和檢查圖像200進行匹配的方法，在本發明的一實施例中，可透過將所述檢查圖像200和在所述主圖像100上對應所述檢查區域的區域互相交替，從而在所述主圖像100上插入檢查圖像200。

與此不同地，也可從所述主圖像100上提取對應檢查區域的圖像後，直接與檢查圖像200進行比較。

進行所述匹配步驟S140的結果，在檢查圖像200上有可能確認到或者沒有確認到缺陷。在檢查圖像200上確認缺陷時為如所述第五圖的(a)所示，在檢查圖像200上沒有確認缺陷時為如所述的第五圖的(b)所示。

在此，在檢查圖像200上沒有確認到缺陷的情況例如如下：如本發明的一實施例，在拍攝步驟S130中透過AOI等設備拍攝檢查對象基板S的整體圖像，並推定缺陷的大概位置時，有可能因為根據反光等觀察條件拍攝到錯誤的圖像等原因，獲得部分錯誤的檢查對象基板S的整體圖像，並將該圖像推定為缺陷。

如此，當透過匹配步驟S140在檢查圖像200中沒有檢索到缺陷時，相關的缺陷可判斷為實質上不是缺陷。

另外，在檢查圖像200中確認到缺陷時，進行確定步驟及缺陷處理步驟，其具體方法如下。

第七圖為示意地表示在第一圖所示基板缺陷的檢查方法S100中用於檢查缺陷位置的確定步驟S150的圖。

參照第七圖，確定步驟S150為，在透過匹配步驟S140在檢查圖像200中確認到缺陷時，確定缺陷位置的步驟。

如上所述，在拍攝檢查圖像200時，以檢查對象基板S中推定形成有缺陷的地點位於檢查圖像200的中央部的方式進行拍攝，因此當推定形成有缺陷的地點和形成有缺陷的地點一致時，可將檢查圖像200的中央部判斷為缺陷的形成位置。

與所述內容不同地，推定形成有缺陷的地點和形成有缺陷的地點有可能實質上不一致。此時，可將主圖像100上的缺陷位置設定為第一座標值X₁，將主圖像100上的檢查圖像200的位置設定為第二座標值X₂，並透過第一座標值X₁及第二座標值X₂的變位來確定檢查圖像200上的缺陷的位置。

在此，作為第二座標值X₂可由在主圖像100上的檢查圖像200的特定位置來設置，例如，可將在主圖像100上的檢查圖像200的左上端邊緣位置設定為第二座標值X₂。

所述缺陷處理步驟S150為，利用透過所述的確定步驟S140獲得的缺陷的絕對座標，來處理檢查對象基板S上缺陷的步驟。在此，作為 處理缺陷的方法，可使用在習知技術中使用的任何一種方法。

本發明的權利範圍並不限於上述實施例，在所附的申請專利範圍內可由多種形式的實施例實現。在不脫離申請專利範圍所要求保護的本發明精神的範圍內，本發明所屬技術領域的技術人員均能變形的各種範圍也屬於本發明的申請專利範圍所記載的範圍內。

S100‧‧‧圖案缺陷檢查方法

S110‧‧‧準備步驟

S120‧‧‧登記步驟

S130‧‧‧拍攝步驟

S140‧‧‧匹配步驟

S150‧‧‧確定步驟

S160‧‧‧缺陷處理步驟

Claims (6)

1. 一種圖案缺陷檢查方法，其特徵在於該方法包括：準備步驟，準備不存在缺陷的一主板；登記步驟，利用一光學系統，對所述主板的彼此不同的區域進行多次拍攝並進行結合後，登記為一主圖像；拍攝步驟，對在一檢查對象基板中推定為存在缺陷的一檢查區域，透過所述光學系統以與所述主圖像相同的倍率進行拍攝後，將所述主板之結合的整體圖像登記為一檢查圖像；及匹配步驟，對所述主圖像與所述檢查圖像進行匹配後，檢索所述檢查區域內的缺陷，且所述匹配步驟係透過將所登記的所述主圖像上與所述檢查圖像對應的區域取代為所述檢查圖像並使所取代的圖像與所述主圖像匹配以檢索缺陷。
2. 如申請專利範圍第1項所述之圖案缺陷檢查方法，其特徵在於：所述登記步驟及所述拍攝步驟分別進行多次，所述登記步驟在所述拍攝步驟之前至少進行一次。
3. 如申請專利範圍第1項所述之圖案缺陷檢查方法，其特徵在於：所述光學系統具有可轉換的多個倍率，所述登記步驟在所述光學系統的各個倍率下，登記所述主圖像。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之圖案缺陷檢查方法，其特徵在於：在所述匹配步驟之後，進一步包括確定步驟，利用在所述主圖像上的所述檢查圖像的位置及所述檢查圖像上的所述缺陷的位置中至少其 一來確定所述缺陷的位置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之圖案缺陷檢查方法，其特徵在於：所述確定步驟將所述主圖像上的所述缺陷的位置設定為一第一座標值，指定所述主圖像上的所述檢查圖像的位置並將其設定為一第二座標值，透過所述第一座標值及所述第二座標值之間的變位，確定在所述檢查圖像上的所述缺陷的位置。
6. 如申請專利範圍第4項所述之圖案缺陷檢查方法，其特徵在於該方法進一步包括：缺陷處理步驟，當透過所述確定步驟檢索到所述缺陷的位置時，在所述檢查對象基板上處理該缺陷。