リペア装置、およびリペア方法
【課題】レーザ耐力が異なる欠陥を１台で修正可能なリペア装置、およびリペア方法を提供する。
【解決手段】本発明の位置決め装置は、載置ステージと、対象物を撮像する撮像部と、差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出部と、レーザ照射範囲を設定するレーザ形状制御部と、レーザ光を照射する光源と、前記レーザ形状制御部が設定した照射範囲にレーザ光を照射する第１光学系と、差画像データと輝度情報により、欠陥を抽出する第２欠陥抽出部と、前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥の一部にスポット照射する第２光学系と、前記光源から照射されたレーザ光の光路を、前記第１光学系と前記第２光学系とに切り替える切替部と、を備える。
【解決手段】本発明の位置決め装置は、載置ステージと、対象物を撮像する撮像部と、差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出部と、レーザ照射範囲を設定するレーザ形状制御部と、レーザ光を照射する光源と、前記レーザ形状制御部が設定した照射範囲にレーザ光を照射する第１光学系と、差画像データと輝度情報により、欠陥を抽出する第２欠陥抽出部と、前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥の一部にスポット照射する第２光学系と、前記光源から照射されたレーザ光の光路を、前記第１光学系と前記第２光学系とに切り替える切替部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板や半導体基板やプリント基板の欠陥を修正するリペア装置、およびリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）や有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどのＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板、半導体ウエハ、プリント基板など、各種基板の製造過程では、その歩留りを向上するために、各パターニングプロセス後、逐次、配線の短絡や接続不良や断線やパターン不良などの欠陥が存在するか否かが検査されている。検査の結果、フォト工程後のレジストパターンやエッチング工程後のエッチングパターンにおいて欠陥が検出された場合、この欠陥に対してレーザ光を照射して修正を行っている。
【０００３】
レーザ光を用いた欠陥の修正を行うリペア装置として、微小ミラーを複数縦横方向にマトリクス状に配列してなるデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などの空間光変調素子を備え、このＤＭＤにレーザ光源からのレーザ光を照射する際、微小ミラーをそれぞれ角度制御することにより、照射するレーザ光の断面形状を所望の形状に整形して、高速に欠陥修正を行う技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０３５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のリペア装置では、フォトレジスト（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｉｓｔ）として使用されるの高分子材料膜（レジスト膜）の欠陥など、レーザ耐力の低い物質の除去またはカットを容易に行える。しかしながら、異物欠陥などを加工する場合、同程度の出力のレーザ照射では除去またはカットすることが困難であった。これは、特許文献１のリペア装置では、ＤＭＤによって被加工面上にパターンを像として投影させるため、異物欠陥などの局所物を加工するにはレーザ光のエネルギー密度が不足するからである。、この結果、さらに下流の工程に配置される専用の別のリペア装置により修正するか、画素を黒欠陥化させる（黒点化）、あるいはそれでも修正できない場合にはパネルを廃棄していた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、レーザ耐力が異なる欠陥を１台で修正可能なリペア装置、およびリペア方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるリペア装置は、載置ステージに載置した対象物の欠陥を修正するリペア装置であって、前記対象物を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出部と、前記第１欠陥抽出部が抽出した欠陥全体をレーザ光の照射範囲として設定するレーザ形状制御部と、レーザ光を照射する光源と、前記レーザ形状制御部が設定した照射範囲に、前記光源から射出されたレーザ光を照射する第１光学系と、前記第１光学系による欠陥修正後に撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データと前記画像データの輝度情報により、欠陥を抽出する第２欠陥抽出部と、前記光源から射出されたレーザ光を、前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥の一部にスポット照射する第２光学系と、前記光源から照射されたレーザ光の光路を、前記第１光学系と前記第２光学系との間で切り替える切替部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記第１欠陥抽出部が抽出する欠陥はレジスト膜欠陥であり、前記第２欠陥抽出部が抽出する欠陥は異物欠陥であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記第１欠陥抽出部が作成する差画像データに基準となるリファレンスパターンと、異物欠陥情報とを保存するレシピ収納部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記第２光学系によるレーザ光をスポット照射する、開始点と終了点を入力する入力部を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記載置ステージを移動するステージ制御部を備え、前記第２光学系によるレーザ光のスポット照射は、前記入力部により指定された開始点から終了点まで、前記ステージ制御部により前記載置ステージを移動しながら行うことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記対象物は回路が形成されたエッチング工程前の基板であり、第２欠陥抽出部が抽出した異物欠陥が修正の必要があるか否かを判定する判定部を備え、前記判定部が、前記異物欠陥が修正の必要ありと判定した場合にのみ、異物欠陥の修復を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記光源は、レーザの出力を調整する減衰器を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記光源は、照射するレーザ口径を切り替える切替部を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記第２欠陥抽出部が欠陥を抽出した際、欠陥の抽出を出力する出力部を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかるリペア方法は、対象物の欠陥を修正するリペア方法であって、載置ステージに載置した対象物の欠陥を修正するリペア方法であって、前記対象物を撮像する第１撮像ステップと、前記第１撮像ステップが撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出ステップと、前記第１欠陥抽出ステップが抽出した欠陥全体をレーザ光の照射範囲として設定するレーザ形状設定ステップと、前記レーザ形状設定ステップが設定した照射範囲に、光源から第１光学系を介してレーザ光を照射して、欠陥を修正する第１欠陥修正ステップと、前記第１欠陥修正ステップ後前記対象物を撮像する第２撮像ステップと、前記第２撮像ステップが撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データと前記画像データの輝度情報に基づき、欠陥を抽出する第２欠陥抽出ステップと、前記光源から照射されるレーザ光の光路を、前記第１光学系と第２光学系とに切り替える切替ステップと、前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥に、前記光源から前記第２光学系を介してレーザ光をスポット照射して、欠陥を修正する第２欠陥修正ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかるリペア方法は、上記発明において、前記第１欠陥抽出ステップが抽出する欠陥はレジスト膜欠陥であり、前記第２欠陥抽出ステップが抽出する欠陥は異物欠陥であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかるリペア方法は、上記発明において、前記第２欠陥修正ステップのレーザ光のスポット照射は、入力部により指定された開始点から終了点まで、前記対象物を載置する載置ステージを移動しながら行うことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかるリペア方法は、上記発明において、前記対象物は配線回路が形成されたエッチング工程前の基板であり、第２欠陥抽出ステップが抽出した異物欠陥が前記配線回路を跨ぐか否かを判定する判定ステップを含み、前記判定ステップが、前記異物欠陥が前記配線回路を跨ぐと判定した場合にのみ、異物欠陥の修復を行うことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかるリペア方法は、上記発明において、前記第２欠陥修正ステップで前記対象物にスポット照射するレーザ光の密度は、前記第１欠陥修正ステップで前記対象物に照射するレーザ光の密度より大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかるリペア装置、およびリペア方法は、対象物のレジスト膜欠陥全体にレーザ光を照射する第１光学系と、異物欠陥に局所的にレーザ光を集光し、照射する第２光学系とを備え、切替部により前記光学系を切り替えることにより、高密度のレーザによる対象物への影響を低減しながら、レーザ耐力のある異物欠陥のカットまたは除去を行うことができるため、生産ラインの歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかるリペア装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかるリペア工程のフローチャートである。
【図３】図３は、基板上の欠陥を示す図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図５は、レジスト膜欠陥に照射するレーザ光の照射範囲を示す図である。
【図６】図６は、レジスト膜欠陥を修正後の基板を示す図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８は、異物欠陥に照射するレーザ光の照射範囲を示す図である。
【図９】図９は、異物欠陥を修正後の基板を示す図である。
【図１０】図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００２４】
まず、本発明の実施の形態にかかるリペア装置について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかるリペア装置１００の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、リペア装置１００は、リペア対象物である基板１を載置するＸＹステージ２と、基板１を撮像する撮像部１２と、撮像部１２が撮像した画像データから欠陥を抽出する欠陥抽出部１３と、欠陥抽出部１３が抽出したレジスト膜欠陥全体にレーザを照射するよう照射範囲を制御するレーザ形状制御部１８と、レーザを射出するレーザ光源２４と、レーザ形状制御部１８が設定した照射範囲に、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を照射する第１光学系４０ａと、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を、欠陥抽出部１３が抽出した異物欠陥の一部にスポット照射する第２光学系４０ｂと、レーザ光源２４から照射されたレーザ光の光路を、第１光学系４０ａと第２光学系４０ｂとに切り替える切替部であるミラースライダー２０と、ＸＹステージ２を移動するステージ制御部３と、を備える。
【００２５】
リペア対象物である基板１は、液晶ディスプレイのガラス基板のほか、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ、半導体ウエハ、プリント基板など、フォトレジストを使用して回路を形成するものであれば、本実施の形態にかかるリペア装置１００でのリペア対象物となりうる。
【００２６】
ＸＹステージ２は、対象物である基板１を載置し、ステージ制御部３の制御のもと、ＸＹ方向に移動する。本実施の形態では、図示しない検査装置により基板１の欠陥検査が行われ、該検査結果、例えば、欠陥の座標、大きさ、欠陥の種類などが主制御部１５を介してステージ制御部３に送信される。ステージ制御部３は、受信した欠陥の座標データに従って、ＸＹステージ２を移動制御する。
【００２７】
基板１は、レンズ５、ビームスプリッタ６および対物レンズ８を介して照明光源４から照射された照明光が照射される。対物レンズ８は、対物レンズ切替ユニット７内に複数配置され、対物レンズ切替制御部９により使用する対物レンズ８が切り替えられる。基板１に照射された照明光は基板１表面で反射し、反射光は、撮像部１２に入射する。
【００２８】
撮像部１２は、光路Ｌ上に配置された対物レンズ８、ビームスプリッタ６および１０、ならびにレンズ１１を介して基板１を撮像する。撮像部１２は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の撮像素子であり、図示しない検査装置により検出された基板１上の欠陥を撮像し、撮像した画像データを欠陥抽出部１３へ送信する。撮像部１２は、輝度情報を取得するためにカラー撮像可能なものが好ましい。
【００２９】
欠陥抽出部１３は、レジスト膜欠陥抽出部１３ａと、異物欠陥抽出部１３ｂと、判定部１３ｃとを備える。レジスト膜欠陥抽出部１３ａは、撮像部１２が撮像した画像データとレシピ収納部１６に保存されるリファレンスパターンとの差画像データからレジスト膜欠陥を抽出する。レジスト膜欠陥抽出部１３ａは、抽出したレジスト膜欠陥の差画像データの２値価処理を行い、レジスト膜欠陥形状データを作成する。異物欠陥抽出部１３ｂは、撮像部１２が撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データと、画像データの輝度情報により異物欠陥を抽出し、異物欠陥形状データを作成する。この異物欠陥形状データは、正常なパターン以外の領域にレーザ光を照射するためのマスク情報として用いられる。判定部１３ｃは、異物欠陥が修正の必要があるか否かを判定する。欠陥抽出部１３は、欠陥画像データや、差画像データ、欠陥形状データ等を表示部１４に表示する。
【００３０】
レーザ形状制御部１８は、レジスト膜欠陥抽出部１３ａが作成したレジスト膜欠陥形状データを、主制御部１５を介して取得し、該欠陥形状データに対応する２次元空間変調器２９の制御信号を設定する。制御信号は、レジスト膜欠陥全体をレーザ光の照射範囲とするように設定する。
【００３１】
レーザ光源２４は、基板１の欠陥を修正するためのレーザ光を射出する。レーザ光源２４は、例えば波長３５５ｎｍのＹＡＧレーザ発振器が用いられる。レーザ光源２４は、レーザの出力を調整する減衰器を備えることが好ましい。減衰器により、第１光学系４０ａと第２光学系４０ｂとにそれぞれ出力するレーザ光の出力を調整することが好ましい。レーザ光源２４から射出されたレーザ光は、第１光学系４０ａまたは第２光学系４０ｂを介して、基板１上の欠陥に照射される。レーザ光源２４から射出されたレーザ光は、ミラースライダー２０により第１光学系４０ａまたは第２光学系４０ｂに切り替えられる。ミラースライダー２０は、内部にレーザミラー２１を備え、スライダー制御部１９によりレーザミラー２１の位置をレーザ光の光路に挿脱されることにより、レーザ光の光路を第１光学系４０ａと第２光学系４０ｂとに切り替える。
【００３２】
第１光学系４０ａは、第１ファイバ２５ａと、第１ファイバ接続部２６と、レンズ２７と、レーザミラー２８と、２次元空間変調器２９と、レーザミラー３０と、レンズ３１と、ビームスプリッタ１０と、からなる。
【００３３】
第１ファイバ２５ａは、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を伝送する。第１ファイバ２５ａは、端面がミラースライダー２０に固定接続されるとともに、他端が第１ファイバ接続部２６に位置決め固定される。第１ファイバ２５ａにより伝送されたレーザ光は、レンズ２７により拡大投影された後、レーザミラー２８により反射されて、２次元空間変調器２９に入射される。
【００３４】
２次元空間変調器２９として、角度が変更可能な微小ミラーを備えるデジタルマイクロミラーデバイス（以下「ＤＭＤ」と称する）が複数２次元縦横方向に配列された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」と称する）が用いられる。ＤＭＤは、駆動用メモリーセルの上部に、例えば角度±１０°と０°（水平）にデジタル制御可能な微小ミラーを設けている。
【００３５】
ＤＭＤは、各微小ミラーと駆動用メモリーセル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、この微小ミラーは、例えば数μｍ〜数十μｍオーダの矩形状に半導体製造技術を用いて形成されたマイクロミラーであり、駆動用メモリーセル上に２次元に配列することでＤＭＤユニットが構成される。
【００３６】
ＤＭＤユニットの基準反射面（各ＤＭＤの角度が０°の反射面）にレーザ光が入射した場合、レーザミラー３０にレーザ光は入射せず、各微小ミラーがオン状態で角度±１０°に傾いたときレーザミラー３０にレーザ光が入射するよう各構成要素が配置されている。ＤＭＤユニットは、基準反射面の傾斜角を調整可能な支持台に取り付けられていることが好ましい。
【００３７】
ＤＭＤユニットである２次元空間変調器２９に入射したレーザ光は、例えば駆動用メモリーセルをオン状態にしたときに、レーザミラー３０に入射し、レンズ３１、ビームスプリッタ１０および６、対物レンズ８を介して基板１に縮小投影される。
【００３８】
また、駆動用メモリーセルをオフ状態にすれば、レーザ光は、レーザミラー３０に入射されず、基板１に照射されない。
【００３９】
第１光学系４０ａにおいて、基板１からビームスプリッタ１０を介して撮像部１２が配置されると共に、基板１からビームスプリッタ１０、およびレーザミラー３０を介してＤＭＤユニットである２次元空間変調器２９が配置されており、撮像部１２と２次元空間変調器２９との配置位置は、基板１に対して共役な位置関係になっている。
【００４０】
レーザ形状制御部１８は、レジスト膜欠陥抽出部１３ａにより作成された基板１のレジスト膜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ユニットの各微小ミラーの駆動用メモリーセルをオン状態にし、他の領域に配置されている各微小ミラーの駆動用メモリーセルをオフ状態にする制御信号を２次元空間変調器２９に送出する。
【００４１】
第２光学系４０ｂは、第２ファイバ２５ｂと、第２ファイバ接続部３２と、レーザミラー２３と、レーザミラー３０と、レンズ３１と、ビームスプリッタ１０と、からなる。
【００４２】
第２ファイバ２５ｂは、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を伝送する。第２ファイバ２５ｂは、端面がミラースライダー２０に固定接続されるとともに、他端が第２ファイバ接続部３２に位置決め固定される。レーザミラー２１を介して第２ファイバ２５ｂに入射したレーザ光は、第２ファイバ２５ｂで伝送、射出され、レーザミラー２３および３０により反射されて、レンズ３１、ビームスプリッタ１０および６、ならびに対物レンズ８を介して基板１に縮小投影される。
【００４３】
レーザミラー２１は、ミラースライダー２０内に配置される。スライダー制御部１９は、レーザミラー２１の位置をレーザ光の光路に挿脱することにより、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を第２ファイバ２５ｂに射出させる。レーザミラー２３は、ミラースライダー２２内に配置される。スライダー制御部１９は、レーザミラー２３の位置をレーザ光の光路に挿脱することにより、第２ファイバ２５ｂから伝送、射出されたレーザ光を、レーザミラー２３で反射して、レーザミラー３０に入射させる。第２光学系４０ｂを介して基板１に照射されるレーザ光は、第２ファイバ２５ｂの端面から射出されたレーザ光をそのまま基板１に縮小投影するため、レンズ２７により第１ファイバ２５ａから射出したレーザ光を一旦拡大投影した後基板１に縮小投影する第１光学系４０ａのレーザ光より高密度なレーザ光となる。また、減衰器で第２光学系４０ｂに射出するレーザ光の出力を、第１光学系４０ａに射出するレーザ光の出力より大きくすることが好ましく、これにより第２光学系４０ｂを介して基板１に照射されるレーザ光は、第１光学系４０ａを介して基板１に照射されるレーザ光より、非常に高密度なレーザ光とすることが可能となる。
【００４４】
第２光学系４０ｂにおいて、基板１からビームスプリッタ１０を介して撮像部１２が配置されると共に、基板１からビームスプリッタ１０、およびレーザミラー３０および２３を介して第２ファイバ接続部３２が配置されており、撮像部１２と第２ファイバ２５ｂの第２接続部３２側端面の配置位置は、基板１に対して共役な位置関係になっている。
【００４５】
次に、本実施の形態に係るリペア装置１００によるリペア工程について図２〜図１０を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態にかかるリペア工程のフローチャートである。図３は、基板上の欠陥を示す図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、レジスト膜欠陥に照射するレーザ光の照射範囲を示す図である。図６は、レジスト膜欠陥を修正後の基板を示す図である。図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。図８は、異物欠陥に照射するレーザ光の照射範囲を示す図である。図９は、異物欠陥を修正後の基板を示す図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。
【００４６】
まず、ステージ制御部３は、主制御部１５を介して基板検査装置により基板１の検査結果を受信し、受信した検査結果に基づき欠陥が撮像部１２の撮像視野に入るようＸＹステージ２を移動することにより、載置された基板１を移動する（ステップＳ１０１）。
【００４７】
撮像部１２は、対物レンズ８、ビームスプリッタ６および１０、レンズ１１を通して基板１上の欠陥部を撮像する（ステップＳ１０２）。図３に示す基板１は、エッチング工程前のＴＦＴパネルであり、メタル層５０の上にソースバスライン４１（４１ａ、４１ｂ）、ドレイン４２（４２ａ、４２ｂ）等のレジストパターンが形成されている。これらのレジストパターンは、エッチング工程前の工程（露光〜現像）にて形成される正常なパターンである。異物欠陥４４は、図４に示すように、ある程度の高さがあり、異物欠陥４４が発生すると、異物欠陥４４の周辺はレジスト膜欠陥４３で覆われるような様相となる。このようなレジスト膜欠陥４３および異物欠陥４４は、露光不良やショートの原因となる。
【００４８】
撮像した画像データは、欠陥抽出部１３に出力され、レジスト膜欠陥抽出部１３ａは、入力された画像データとレシピ収納部１６に保存されるリファレンスパターンとの差画像データからレジスト欠陥４３を抽出し、差画像データの２値価処理を行うことにより、レジスト膜欠陥形状データを作成する（ステップＳ１０３）。
【００４９】
欠陥領域の重心が撮像視野の中央に位置するように、ステージ制御部３はＸＹステージ２を移動した後、レジスト膜欠陥抽出部１３ａは再度撮像された画像データにより画像処理を行い、レーザ形状制御部１８は、該画像処理データとレジスト膜欠陥形状データとに基づき、レジスト膜欠陥４３全体にレーザ照射するとともに、ソースバスライン４１およびドレイン４２にレーザ照射しないようなマスクパターンを生成する（ステップＳ１０４）。図５に斜線部で示す領域が、レーザ照射する領域であるパターニングレーザ照射形状４５である。レーザ形状制御部１８は、生成したマスクパターンの形状データを２次元空間変調器２９に転送する。
【００５０】
レーザ光源２４から照射されたレーザ光は、第１ファイバ２５ａにより伝送され、レンズ２７およびレーザミラー２８を通して２次元空間変調器２９に入射される。入射したレーザ光は、２次元空間変調器２９でデータどおりのマスクパターンに生成され、図５に示すパターニングレーザ照射形状４５にレーザ光が照射される。図６に示すように、レジスト膜欠陥４３は、レーザ光の照射によるアブレーション硬化または熱作用で除去されることにより、レジスト膜欠陥４３が修復される（ステップＳ１０５）。なお、第１光学系４０ａによるレーザ光の照射時は、ミラースライダー２０内のレーザミラー２１およびミラースライダー２２内のレーザミラー２３は、スライダー制御部１９によりレーザ光路から退避するよう制御される。
【００５１】
レジスト膜欠陥４３を修復後、撮像部１２は、基板１を撮像し（ステップＳ１０６）、画像データは欠陥抽出部１３に出力される。
【００５２】
異物欠陥抽出部１３ｂは、入力された画像データとリファレンスパターンとの差画像データと、画像データの輝度情報により異物欠陥４４を抽出し、異物欠陥形状データを作成する（ステップＳ１０７）。レジスト膜欠陥４３を修復するレーザ光は、出力が低いため、レーザ耐力のある異物欠陥４４は残存することが多く、残存する異物欠陥４４についての異物欠陥形状データが異物欠陥抽出部１３ｂにより作成される。
【００５３】
異物欠陥が抽出された場合、判定部１３ｃは、異物欠陥抽出部１３ｂが作成した異物欠陥形状データに基づき、異物欠陥４４が修正の必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。異物欠陥４４は、原則、基板１上から除去されることが好ましいが、配線回路より小さい異物欠陥４４は大きな問題となりえない。したがって、判定部１３ｃは、残存する異物欠陥４４が、修正の必要があるか否かを判定する。たとえば、図６および図７に示す異物欠陥４４は、ドレイン４２ａとバスライン４１ｂとの間に跨って存在するため、最終工程まで修正されなければショートの原因となる。したがって、判定部１３ｃは、異物欠陥形状データとその位置、および回路の配線パターンとに基づき、抽出した異物欠陥４４の修正の有無を判定する。
【００５４】
判定部１３ｃが、異物欠陥４４の修正が必要と判断した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、スライダー制御部１９は、ミラースライダー２０および２２のレーザミラー２１および２３をレーザ光の光路に侵入させるよう制御する（ステップＳ１０９）。
【００５５】
レーザ光の光路切替後、第２光学系４０ｂにより基板１上の異物欠陥４４にレーザ光を照射して、異物欠陥４４を修復する（ステップＳ１１０）。異物欠陥４４の修復は、図８に示すように、レーザ走査開始点４６とレーザ走査終了点４７を指定した後、レーザ照射位置とレーザ走査開始点４６が合致するよう、ＸＹステージ２を移動する。レーザ走査開始点４６に到着後、レーザ光源２４が第２光学系４０ｂを介してレーザ光を照射することにより、局所的なレーザビームスポット４８が基板１面に結像する。その後、ＸＹステージ２をレーザ走査終了点４７に向けて移動させ、レーザ走査終了点４７に到着したらレーザ光照射を終了する。図９および図１０に示すように、レーザ光をレーザ走査開始点４６からレーザ走査終了点４７まで走査することにより、異物欠陥４４を切断する欠陥切断部４９が生じる。欠陥切断部４９で異物欠陥４４が切断されることで、エッチング工程でメタル層５０がエッチングされ、回路のショートを防止することができる。
【００５６】
異物欠陥４４の修正後、基板１上に他の欠陥がある場合は（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１から欠陥修正を繰り返す。
【００５７】
基板１上に他の欠陥がない場合は（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、欠陥修正工程を終了する。
【００５８】
また、ステップＳ１０８において、異物欠陥４４がない、または修正が必要である異物欠陥がないと判定された場合は（ステップＳ１１８：Ｎｏ）、ステップＳ１１１の判断を行う。
【００５９】
本実施の形態にかかるリペア装置１００は、１台でレジスト膜欠陥４３をパターニングレーザ照射で高速に除去して、パターンを復元することができるとともに、異物欠陥４４を高密度のレーザ光で加工切断することができるため、修復に要する時間および修復装置の設置に要するスペースを省略することが可能となる。また、事前に異物欠陥４４を修復することができるため、最終工程で異物欠陥の修復ができないために廃棄される回路の救済が可能となる。
【００６０】
上記の実施形態では、判定部１３ｃが、異物欠陥４４の修正が必要か否かを判断しているが、判定部１３ｃは、異物欠陥４４の有無のみを判定し、異物欠陥がある場合に、表示部１４により異物欠陥４４を抽出した旨を出力してオペレータに通知させる構成としてもよい。表示部１４が表示する異物欠陥４４の異物欠陥形状データ等に基づき、オペレータが異物欠陥４４の修復の必要性を判断し、入力部３３を介してレーザ走査開始点４６およびレーザ走査終了点４７をオペレータが指定することにより、異物欠陥４４の修復を行ってもよい。
【００６１】
さらに、上記実施形態のリペア装置１００の変形例として、レーザ光源２４内に挿脱可能なピンホール板を備えるものが例示される。ピンホール板は、レーザ光の口径を変更し、集光点の加工分解能を変更することができる。ピンホール板を挿入し、レーザ光径を小さくすることにより、微細な異物欠陥４４を切断することが可能となる。また、図２のステップＳ１０９において、ミラースライダー２０による光路切替と併せて、対物レンズの倍率を例えば高倍率に変更する制御を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかるリペア装置、およびリペア方法は、リペア工程に要する時間およびスペースを低減させることに有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 基板
２ ＸＹステージ
３ ステージ制御部
４ 照明光源
１２ 撮像部
１３ 欠陥抽出部
１８ レーザ形状制御部
１９ スライダー制御部
２０、２２ ミラースライダー
２１、２３ レーザミラー
２４ レーザ光源
２９ ２次元空間変調器
４０ａ 第１光学系
４０ｂ 第２光学系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板や半導体基板やプリント基板の欠陥を修正するリペア装置、およびリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）や有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどのＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板、半導体ウエハ、プリント基板など、各種基板の製造過程では、その歩留りを向上するために、各パターニングプロセス後、逐次、配線の短絡や接続不良や断線やパターン不良などの欠陥が存在するか否かが検査されている。検査の結果、フォト工程後のレジストパターンやエッチング工程後のエッチングパターンにおいて欠陥が検出された場合、この欠陥に対してレーザ光を照射して修正を行っている。
【０００３】
レーザ光を用いた欠陥の修正を行うリペア装置として、微小ミラーを複数縦横方向にマトリクス状に配列してなるデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などの空間光変調素子を備え、このＤＭＤにレーザ光源からのレーザ光を照射する際、微小ミラーをそれぞれ角度制御することにより、照射するレーザ光の断面形状を所望の形状に整形して、高速に欠陥修正を行う技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０３５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のリペア装置では、フォトレジスト（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｉｓｔ）として使用されるの高分子材料膜（レジスト膜）の欠陥など、レーザ耐力の低い物質の除去またはカットを容易に行える。しかしながら、異物欠陥などを加工する場合、同程度の出力のレーザ照射では除去またはカットすることが困難であった。これは、特許文献１のリペア装置では、ＤＭＤによって被加工面上にパターンを像として投影させるため、異物欠陥などの局所物を加工するにはレーザ光のエネルギー密度が不足するからである。、この結果、さらに下流の工程に配置される専用の別のリペア装置により修正するか、画素を黒欠陥化させる（黒点化）、あるいはそれでも修正できない場合にはパネルを廃棄していた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、レーザ耐力が異なる欠陥を１台で修正可能なリペア装置、およびリペア方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるリペア装置は、載置ステージに載置した対象物の欠陥を修正するリペア装置であって、前記対象物を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出部と、前記第１欠陥抽出部が抽出した欠陥全体をレーザ光の照射範囲として設定するレーザ形状制御部と、レーザ光を照射する光源と、前記レーザ形状制御部が設定した照射範囲に、前記光源から射出されたレーザ光を照射する第１光学系と、前記第１光学系による欠陥修正後に撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データと前記画像データの輝度情報により、欠陥を抽出する第２欠陥抽出部と、前記光源から射出されたレーザ光を、前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥の一部にスポット照射する第２光学系と、前記光源から照射されたレーザ光の光路を、前記第１光学系と前記第２光学系との間で切り替える切替部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記第１欠陥抽出部が抽出する欠陥はレジスト膜欠陥であり、前記第２欠陥抽出部が抽出する欠陥は異物欠陥であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記第１欠陥抽出部が作成する差画像データに基準となるリファレンスパターンと、異物欠陥情報とを保存するレシピ収納部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記第２光学系によるレーザ光をスポット照射する、開始点と終了点を入力する入力部を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記載置ステージを移動するステージ制御部を備え、前記第２光学系によるレーザ光のスポット照射は、前記入力部により指定された開始点から終了点まで、前記ステージ制御部により前記載置ステージを移動しながら行うことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記対象物は回路が形成されたエッチング工程前の基板であり、第２欠陥抽出部が抽出した異物欠陥が修正の必要があるか否かを判定する判定部を備え、前記判定部が、前記異物欠陥が修正の必要ありと判定した場合にのみ、異物欠陥の修復を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記光源は、レーザの出力を調整する減衰器を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記光源は、照射するレーザ口径を切り替える切替部を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかるリペア装置は、上記発明において、前記第２欠陥抽出部が欠陥を抽出した際、欠陥の抽出を出力する出力部を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかるリペア方法は、対象物の欠陥を修正するリペア方法であって、載置ステージに載置した対象物の欠陥を修正するリペア方法であって、前記対象物を撮像する第１撮像ステップと、前記第１撮像ステップが撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出ステップと、前記第１欠陥抽出ステップが抽出した欠陥全体をレーザ光の照射範囲として設定するレーザ形状設定ステップと、前記レーザ形状設定ステップが設定した照射範囲に、光源から第１光学系を介してレーザ光を照射して、欠陥を修正する第１欠陥修正ステップと、前記第１欠陥修正ステップ後前記対象物を撮像する第２撮像ステップと、前記第２撮像ステップが撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データと前記画像データの輝度情報に基づき、欠陥を抽出する第２欠陥抽出ステップと、前記光源から照射されるレーザ光の光路を、前記第１光学系と第２光学系とに切り替える切替ステップと、前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥に、前記光源から前記第２光学系を介してレーザ光をスポット照射して、欠陥を修正する第２欠陥修正ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかるリペア方法は、上記発明において、前記第１欠陥抽出ステップが抽出する欠陥はレジスト膜欠陥であり、前記第２欠陥抽出ステップが抽出する欠陥は異物欠陥であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかるリペア方法は、上記発明において、前記第２欠陥修正ステップのレーザ光のスポット照射は、入力部により指定された開始点から終了点まで、前記対象物を載置する載置ステージを移動しながら行うことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかるリペア方法は、上記発明において、前記対象物は配線回路が形成されたエッチング工程前の基板であり、第２欠陥抽出ステップが抽出した異物欠陥が前記配線回路を跨ぐか否かを判定する判定ステップを含み、前記判定ステップが、前記異物欠陥が前記配線回路を跨ぐと判定した場合にのみ、異物欠陥の修復を行うことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかるリペア方法は、上記発明において、前記第２欠陥修正ステップで前記対象物にスポット照射するレーザ光の密度は、前記第１欠陥修正ステップで前記対象物に照射するレーザ光の密度より大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかるリペア装置、およびリペア方法は、対象物のレジスト膜欠陥全体にレーザ光を照射する第１光学系と、異物欠陥に局所的にレーザ光を集光し、照射する第２光学系とを備え、切替部により前記光学系を切り替えることにより、高密度のレーザによる対象物への影響を低減しながら、レーザ耐力のある異物欠陥のカットまたは除去を行うことができるため、生産ラインの歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかるリペア装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかるリペア工程のフローチャートである。
【図３】図３は、基板上の欠陥を示す図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図５は、レジスト膜欠陥に照射するレーザ光の照射範囲を示す図である。
【図６】図６は、レジスト膜欠陥を修正後の基板を示す図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８は、異物欠陥に照射するレーザ光の照射範囲を示す図である。
【図９】図９は、異物欠陥を修正後の基板を示す図である。
【図１０】図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００２４】
まず、本発明の実施の形態にかかるリペア装置について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかるリペア装置１００の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、リペア装置１００は、リペア対象物である基板１を載置するＸＹステージ２と、基板１を撮像する撮像部１２と、撮像部１２が撮像した画像データから欠陥を抽出する欠陥抽出部１３と、欠陥抽出部１３が抽出したレジスト膜欠陥全体にレーザを照射するよう照射範囲を制御するレーザ形状制御部１８と、レーザを射出するレーザ光源２４と、レーザ形状制御部１８が設定した照射範囲に、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を照射する第１光学系４０ａと、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を、欠陥抽出部１３が抽出した異物欠陥の一部にスポット照射する第２光学系４０ｂと、レーザ光源２４から照射されたレーザ光の光路を、第１光学系４０ａと第２光学系４０ｂとに切り替える切替部であるミラースライダー２０と、ＸＹステージ２を移動するステージ制御部３と、を備える。
【００２５】
リペア対象物である基板１は、液晶ディスプレイのガラス基板のほか、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ、半導体ウエハ、プリント基板など、フォトレジストを使用して回路を形成するものであれば、本実施の形態にかかるリペア装置１００でのリペア対象物となりうる。
【００２６】
ＸＹステージ２は、対象物である基板１を載置し、ステージ制御部３の制御のもと、ＸＹ方向に移動する。本実施の形態では、図示しない検査装置により基板１の欠陥検査が行われ、該検査結果、例えば、欠陥の座標、大きさ、欠陥の種類などが主制御部１５を介してステージ制御部３に送信される。ステージ制御部３は、受信した欠陥の座標データに従って、ＸＹステージ２を移動制御する。
【００２７】
基板１は、レンズ５、ビームスプリッタ６および対物レンズ８を介して照明光源４から照射された照明光が照射される。対物レンズ８は、対物レンズ切替ユニット７内に複数配置され、対物レンズ切替制御部９により使用する対物レンズ８が切り替えられる。基板１に照射された照明光は基板１表面で反射し、反射光は、撮像部１２に入射する。
【００２８】
撮像部１２は、光路Ｌ上に配置された対物レンズ８、ビームスプリッタ６および１０、ならびにレンズ１１を介して基板１を撮像する。撮像部１２は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の撮像素子であり、図示しない検査装置により検出された基板１上の欠陥を撮像し、撮像した画像データを欠陥抽出部１３へ送信する。撮像部１２は、輝度情報を取得するためにカラー撮像可能なものが好ましい。
【００２９】
欠陥抽出部１３は、レジスト膜欠陥抽出部１３ａと、異物欠陥抽出部１３ｂと、判定部１３ｃとを備える。レジスト膜欠陥抽出部１３ａは、撮像部１２が撮像した画像データとレシピ収納部１６に保存されるリファレンスパターンとの差画像データからレジスト膜欠陥を抽出する。レジスト膜欠陥抽出部１３ａは、抽出したレジスト膜欠陥の差画像データの２値価処理を行い、レジスト膜欠陥形状データを作成する。異物欠陥抽出部１３ｂは、撮像部１２が撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データと、画像データの輝度情報により異物欠陥を抽出し、異物欠陥形状データを作成する。この異物欠陥形状データは、正常なパターン以外の領域にレーザ光を照射するためのマスク情報として用いられる。判定部１３ｃは、異物欠陥が修正の必要があるか否かを判定する。欠陥抽出部１３は、欠陥画像データや、差画像データ、欠陥形状データ等を表示部１４に表示する。
【００３０】
レーザ形状制御部１８は、レジスト膜欠陥抽出部１３ａが作成したレジスト膜欠陥形状データを、主制御部１５を介して取得し、該欠陥形状データに対応する２次元空間変調器２９の制御信号を設定する。制御信号は、レジスト膜欠陥全体をレーザ光の照射範囲とするように設定する。
【００３１】
レーザ光源２４は、基板１の欠陥を修正するためのレーザ光を射出する。レーザ光源２４は、例えば波長３５５ｎｍのＹＡＧレーザ発振器が用いられる。レーザ光源２４は、レーザの出力を調整する減衰器を備えることが好ましい。減衰器により、第１光学系４０ａと第２光学系４０ｂとにそれぞれ出力するレーザ光の出力を調整することが好ましい。レーザ光源２４から射出されたレーザ光は、第１光学系４０ａまたは第２光学系４０ｂを介して、基板１上の欠陥に照射される。レーザ光源２４から射出されたレーザ光は、ミラースライダー２０により第１光学系４０ａまたは第２光学系４０ｂに切り替えられる。ミラースライダー２０は、内部にレーザミラー２１を備え、スライダー制御部１９によりレーザミラー２１の位置をレーザ光の光路に挿脱されることにより、レーザ光の光路を第１光学系４０ａと第２光学系４０ｂとに切り替える。
【００３２】
第１光学系４０ａは、第１ファイバ２５ａと、第１ファイバ接続部２６と、レンズ２７と、レーザミラー２８と、２次元空間変調器２９と、レーザミラー３０と、レンズ３１と、ビームスプリッタ１０と、からなる。
【００３３】
第１ファイバ２５ａは、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を伝送する。第１ファイバ２５ａは、端面がミラースライダー２０に固定接続されるとともに、他端が第１ファイバ接続部２６に位置決め固定される。第１ファイバ２５ａにより伝送されたレーザ光は、レンズ２７により拡大投影された後、レーザミラー２８により反射されて、２次元空間変調器２９に入射される。
【００３４】
２次元空間変調器２９として、角度が変更可能な微小ミラーを備えるデジタルマイクロミラーデバイス（以下「ＤＭＤ」と称する）が複数２次元縦横方向に配列された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」と称する）が用いられる。ＤＭＤは、駆動用メモリーセルの上部に、例えば角度±１０°と０°（水平）にデジタル制御可能な微小ミラーを設けている。
【００３５】
ＤＭＤは、各微小ミラーと駆動用メモリーセル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、この微小ミラーは、例えば数μｍ〜数十μｍオーダの矩形状に半導体製造技術を用いて形成されたマイクロミラーであり、駆動用メモリーセル上に２次元に配列することでＤＭＤユニットが構成される。
【００３６】
ＤＭＤユニットの基準反射面（各ＤＭＤの角度が０°の反射面）にレーザ光が入射した場合、レーザミラー３０にレーザ光は入射せず、各微小ミラーがオン状態で角度±１０°に傾いたときレーザミラー３０にレーザ光が入射するよう各構成要素が配置されている。ＤＭＤユニットは、基準反射面の傾斜角を調整可能な支持台に取り付けられていることが好ましい。
【００３７】
ＤＭＤユニットである２次元空間変調器２９に入射したレーザ光は、例えば駆動用メモリーセルをオン状態にしたときに、レーザミラー３０に入射し、レンズ３１、ビームスプリッタ１０および６、対物レンズ８を介して基板１に縮小投影される。
【００３８】
また、駆動用メモリーセルをオフ状態にすれば、レーザ光は、レーザミラー３０に入射されず、基板１に照射されない。
【００３９】
第１光学系４０ａにおいて、基板１からビームスプリッタ１０を介して撮像部１２が配置されると共に、基板１からビームスプリッタ１０、およびレーザミラー３０を介してＤＭＤユニットである２次元空間変調器２９が配置されており、撮像部１２と２次元空間変調器２９との配置位置は、基板１に対して共役な位置関係になっている。
【００４０】
レーザ形状制御部１８は、レジスト膜欠陥抽出部１３ａにより作成された基板１のレジスト膜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ユニットの各微小ミラーの駆動用メモリーセルをオン状態にし、他の領域に配置されている各微小ミラーの駆動用メモリーセルをオフ状態にする制御信号を２次元空間変調器２９に送出する。
【００４１】
第２光学系４０ｂは、第２ファイバ２５ｂと、第２ファイバ接続部３２と、レーザミラー２３と、レーザミラー３０と、レンズ３１と、ビームスプリッタ１０と、からなる。
【００４２】
第２ファイバ２５ｂは、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を伝送する。第２ファイバ２５ｂは、端面がミラースライダー２０に固定接続されるとともに、他端が第２ファイバ接続部３２に位置決め固定される。レーザミラー２１を介して第２ファイバ２５ｂに入射したレーザ光は、第２ファイバ２５ｂで伝送、射出され、レーザミラー２３および３０により反射されて、レンズ３１、ビームスプリッタ１０および６、ならびに対物レンズ８を介して基板１に縮小投影される。
【００４３】
レーザミラー２１は、ミラースライダー２０内に配置される。スライダー制御部１９は、レーザミラー２１の位置をレーザ光の光路に挿脱することにより、レーザ光源２４から射出されたレーザ光を第２ファイバ２５ｂに射出させる。レーザミラー２３は、ミラースライダー２２内に配置される。スライダー制御部１９は、レーザミラー２３の位置をレーザ光の光路に挿脱することにより、第２ファイバ２５ｂから伝送、射出されたレーザ光を、レーザミラー２３で反射して、レーザミラー３０に入射させる。第２光学系４０ｂを介して基板１に照射されるレーザ光は、第２ファイバ２５ｂの端面から射出されたレーザ光をそのまま基板１に縮小投影するため、レンズ２７により第１ファイバ２５ａから射出したレーザ光を一旦拡大投影した後基板１に縮小投影する第１光学系４０ａのレーザ光より高密度なレーザ光となる。また、減衰器で第２光学系４０ｂに射出するレーザ光の出力を、第１光学系４０ａに射出するレーザ光の出力より大きくすることが好ましく、これにより第２光学系４０ｂを介して基板１に照射されるレーザ光は、第１光学系４０ａを介して基板１に照射されるレーザ光より、非常に高密度なレーザ光とすることが可能となる。
【００４４】
第２光学系４０ｂにおいて、基板１からビームスプリッタ１０を介して撮像部１２が配置されると共に、基板１からビームスプリッタ１０、およびレーザミラー３０および２３を介して第２ファイバ接続部３２が配置されており、撮像部１２と第２ファイバ２５ｂの第２接続部３２側端面の配置位置は、基板１に対して共役な位置関係になっている。
【００４５】
次に、本実施の形態に係るリペア装置１００によるリペア工程について図２〜図１０を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態にかかるリペア工程のフローチャートである。図３は、基板上の欠陥を示す図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、レジスト膜欠陥に照射するレーザ光の照射範囲を示す図である。図６は、レジスト膜欠陥を修正後の基板を示す図である。図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。図８は、異物欠陥に照射するレーザ光の照射範囲を示す図である。図９は、異物欠陥を修正後の基板を示す図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。
【００４６】
まず、ステージ制御部３は、主制御部１５を介して基板検査装置により基板１の検査結果を受信し、受信した検査結果に基づき欠陥が撮像部１２の撮像視野に入るようＸＹステージ２を移動することにより、載置された基板１を移動する（ステップＳ１０１）。
【００４７】
撮像部１２は、対物レンズ８、ビームスプリッタ６および１０、レンズ１１を通して基板１上の欠陥部を撮像する（ステップＳ１０２）。図３に示す基板１は、エッチング工程前のＴＦＴパネルであり、メタル層５０の上にソースバスライン４１（４１ａ、４１ｂ）、ドレイン４２（４２ａ、４２ｂ）等のレジストパターンが形成されている。これらのレジストパターンは、エッチング工程前の工程（露光〜現像）にて形成される正常なパターンである。異物欠陥４４は、図４に示すように、ある程度の高さがあり、異物欠陥４４が発生すると、異物欠陥４４の周辺はレジスト膜欠陥４３で覆われるような様相となる。このようなレジスト膜欠陥４３および異物欠陥４４は、露光不良やショートの原因となる。
【００４８】
撮像した画像データは、欠陥抽出部１３に出力され、レジスト膜欠陥抽出部１３ａは、入力された画像データとレシピ収納部１６に保存されるリファレンスパターンとの差画像データからレジスト欠陥４３を抽出し、差画像データの２値価処理を行うことにより、レジスト膜欠陥形状データを作成する（ステップＳ１０３）。
【００４９】
欠陥領域の重心が撮像視野の中央に位置するように、ステージ制御部３はＸＹステージ２を移動した後、レジスト膜欠陥抽出部１３ａは再度撮像された画像データにより画像処理を行い、レーザ形状制御部１８は、該画像処理データとレジスト膜欠陥形状データとに基づき、レジスト膜欠陥４３全体にレーザ照射するとともに、ソースバスライン４１およびドレイン４２にレーザ照射しないようなマスクパターンを生成する（ステップＳ１０４）。図５に斜線部で示す領域が、レーザ照射する領域であるパターニングレーザ照射形状４５である。レーザ形状制御部１８は、生成したマスクパターンの形状データを２次元空間変調器２９に転送する。
【００５０】
レーザ光源２４から照射されたレーザ光は、第１ファイバ２５ａにより伝送され、レンズ２７およびレーザミラー２８を通して２次元空間変調器２９に入射される。入射したレーザ光は、２次元空間変調器２９でデータどおりのマスクパターンに生成され、図５に示すパターニングレーザ照射形状４５にレーザ光が照射される。図６に示すように、レジスト膜欠陥４３は、レーザ光の照射によるアブレーション硬化または熱作用で除去されることにより、レジスト膜欠陥４３が修復される（ステップＳ１０５）。なお、第１光学系４０ａによるレーザ光の照射時は、ミラースライダー２０内のレーザミラー２１およびミラースライダー２２内のレーザミラー２３は、スライダー制御部１９によりレーザ光路から退避するよう制御される。
【００５１】
レジスト膜欠陥４３を修復後、撮像部１２は、基板１を撮像し（ステップＳ１０６）、画像データは欠陥抽出部１３に出力される。
【００５２】
異物欠陥抽出部１３ｂは、入力された画像データとリファレンスパターンとの差画像データと、画像データの輝度情報により異物欠陥４４を抽出し、異物欠陥形状データを作成する（ステップＳ１０７）。レジスト膜欠陥４３を修復するレーザ光は、出力が低いため、レーザ耐力のある異物欠陥４４は残存することが多く、残存する異物欠陥４４についての異物欠陥形状データが異物欠陥抽出部１３ｂにより作成される。
【００５３】
異物欠陥が抽出された場合、判定部１３ｃは、異物欠陥抽出部１３ｂが作成した異物欠陥形状データに基づき、異物欠陥４４が修正の必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。異物欠陥４４は、原則、基板１上から除去されることが好ましいが、配線回路より小さい異物欠陥４４は大きな問題となりえない。したがって、判定部１３ｃは、残存する異物欠陥４４が、修正の必要があるか否かを判定する。たとえば、図６および図７に示す異物欠陥４４は、ドレイン４２ａとバスライン４１ｂとの間に跨って存在するため、最終工程まで修正されなければショートの原因となる。したがって、判定部１３ｃは、異物欠陥形状データとその位置、および回路の配線パターンとに基づき、抽出した異物欠陥４４の修正の有無を判定する。
【００５４】
判定部１３ｃが、異物欠陥４４の修正が必要と判断した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、スライダー制御部１９は、ミラースライダー２０および２２のレーザミラー２１および２３をレーザ光の光路に侵入させるよう制御する（ステップＳ１０９）。
【００５５】
レーザ光の光路切替後、第２光学系４０ｂにより基板１上の異物欠陥４４にレーザ光を照射して、異物欠陥４４を修復する（ステップＳ１１０）。異物欠陥４４の修復は、図８に示すように、レーザ走査開始点４６とレーザ走査終了点４７を指定した後、レーザ照射位置とレーザ走査開始点４６が合致するよう、ＸＹステージ２を移動する。レーザ走査開始点４６に到着後、レーザ光源２４が第２光学系４０ｂを介してレーザ光を照射することにより、局所的なレーザビームスポット４８が基板１面に結像する。その後、ＸＹステージ２をレーザ走査終了点４７に向けて移動させ、レーザ走査終了点４７に到着したらレーザ光照射を終了する。図９および図１０に示すように、レーザ光をレーザ走査開始点４６からレーザ走査終了点４７まで走査することにより、異物欠陥４４を切断する欠陥切断部４９が生じる。欠陥切断部４９で異物欠陥４４が切断されることで、エッチング工程でメタル層５０がエッチングされ、回路のショートを防止することができる。
【００５６】
異物欠陥４４の修正後、基板１上に他の欠陥がある場合は（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１から欠陥修正を繰り返す。
【００５７】
基板１上に他の欠陥がない場合は（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、欠陥修正工程を終了する。
【００５８】
また、ステップＳ１０８において、異物欠陥４４がない、または修正が必要である異物欠陥がないと判定された場合は（ステップＳ１１８：Ｎｏ）、ステップＳ１１１の判断を行う。
【００５９】
本実施の形態にかかるリペア装置１００は、１台でレジスト膜欠陥４３をパターニングレーザ照射で高速に除去して、パターンを復元することができるとともに、異物欠陥４４を高密度のレーザ光で加工切断することができるため、修復に要する時間および修復装置の設置に要するスペースを省略することが可能となる。また、事前に異物欠陥４４を修復することができるため、最終工程で異物欠陥の修復ができないために廃棄される回路の救済が可能となる。
【００６０】
上記の実施形態では、判定部１３ｃが、異物欠陥４４の修正が必要か否かを判断しているが、判定部１３ｃは、異物欠陥４４の有無のみを判定し、異物欠陥がある場合に、表示部１４により異物欠陥４４を抽出した旨を出力してオペレータに通知させる構成としてもよい。表示部１４が表示する異物欠陥４４の異物欠陥形状データ等に基づき、オペレータが異物欠陥４４の修復の必要性を判断し、入力部３３を介してレーザ走査開始点４６およびレーザ走査終了点４７をオペレータが指定することにより、異物欠陥４４の修復を行ってもよい。
【００６１】
さらに、上記実施形態のリペア装置１００の変形例として、レーザ光源２４内に挿脱可能なピンホール板を備えるものが例示される。ピンホール板は、レーザ光の口径を変更し、集光点の加工分解能を変更することができる。ピンホール板を挿入し、レーザ光径を小さくすることにより、微細な異物欠陥４４を切断することが可能となる。また、図２のステップＳ１０９において、ミラースライダー２０による光路切替と併せて、対物レンズの倍率を例えば高倍率に変更する制御を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかるリペア装置、およびリペア方法は、リペア工程に要する時間およびスペースを低減させることに有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 基板
２ ＸＹステージ
３ ステージ制御部
４ 照明光源
１２ 撮像部
１３ 欠陥抽出部
１８ レーザ形状制御部
１９ スライダー制御部
２０、２２ ミラースライダー
２１、２３ レーザミラー
２４ レーザ光源
２９ ２次元空間変調器
４０ａ 第１光学系
４０ｂ 第２光学系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置ステージに載置した対象物の欠陥を修正するリペア装置であって、
前記対象物を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像データと参照画像情報との差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出部と、
前記第１欠陥抽出部が抽出した欠陥全体をレーザ光の照射範囲として設定するレーザ形状制御部と、
レーザ光を照射する光源と、
前記レーザ形状制御部が設定した照射範囲に、前記光源から射出されたレーザ光を照射する第１光学系と、
前記第１光学系による欠陥修正後に前記差画像データと前記画像データの輝度情報とにより、欠陥を抽出する第２欠陥抽出部と、
前記光源から射出されたレーザ光を、前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥の一部にスポット照射する第２光学系と、
前記光源から照射されたレーザ光の光路を、前記第１光学系と前記第２光学系との間で切り替える切替部と、
を備えることを特徴とするリペア装置。
【請求項２】
前記第１欠陥抽出部が抽出する欠陥はレジスト膜欠陥であり、前記第２欠陥抽出部が抽出する欠陥は異物欠陥であることを特徴とする請求項１に記載のリペア装置。
【請求項３】
前記第１欠陥抽出部が作成する差画像データに基準となるリファレンスパターンと、異物欠陥情報とを保存するレシピ収納部を備えることを特徴とする請求項２に記載のリペア装置。
【請求項４】
前記第２光学系によるレーザ光のスポット照射の、開始点と終了点を入力する入力部を備えることを特徴とする請求項１に記載のリペア装置。
【請求項５】
前記載置ステージを移動するステージ制御部を備え、
前記第２光学系によるレーザ光のスポット照射は、前記入力部により指定された開始点から終了点まで、前記ステージ制御部により前記載置ステージを移動しながら行うことを特徴とする請求項４に記載のリペア装置。
【請求項６】
前記対象物は回路が形成されたエッチング工程前の基板であり、
第２欠陥抽出部が抽出した異物欠陥が修正の必要があるか否かを判定する判定部を備え、
前記判定部が、異物欠陥が修正の必要があると判定した場合にのみ、異物欠陥の修復を行うことを特徴とする請求項２に記載のリペア装置。
【請求項７】
前記光源は、レーザの出力を調整する減衰器を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のリペア装置。
【請求項８】
前記光源は、照射するレーザ口径を切り替える切替部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のリペア装置。
【請求項９】
前記第２欠陥抽出部が欠陥を抽出した際、欠陥の抽出を出力する出力部を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のリペア装置。
【請求項１０】
載置ステージに載置した対象物の欠陥を修正するリペア方法であって、
前記対象物を撮像する第１撮像ステップと、
前記第１撮像ステップが撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出ステップと、
前記第１欠陥抽出ステップが抽出した欠陥全体をレーザ光の照射範囲として設定するレーザ形状設定ステップと、
前記レーザ形状設定ステップが設定した照射範囲に、光源から第１光学系を介してレーザ光を照射して、欠陥を修正する第１欠陥修正ステップと、
前記第１欠陥修正ステップ後、前記対象物を撮像する第２撮像ステップと、
前記第２撮像ステップが撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データと前記画像データの輝度情報に基づき、欠陥を抽出する第２欠陥抽出ステップと、
前記光源から照射されるレーザ光の光路を、前記第１光学系と第２光学系とに切り替える切替ステップと、
前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥に、前記光源から前記第２光学系を介してレーザ光をスポット照射して、欠陥を修正する第２欠陥修正ステップと、
を含むことを特徴とするリペア方法。
【請求項１１】
前記第１欠陥抽出ステップが抽出する欠陥はレジスト膜欠陥であり、前記第２欠陥抽出ステップが抽出する欠陥は異物欠陥であることを特徴とする請求項１０に記載のリペア方法。
【請求項１２】
前記第２欠陥修正ステップのレーザ光のスポット照射は、入力部により指定された開始点から終了点まで、前記対象物を載置する載置ステージを移動しながら行うことを特徴とする請求項１０に記載のリペア方法。
【請求項１３】
前記対象物は配線回路が形成されたエッチング工程前の基板であり、
第２欠陥抽出ステップが抽出した異物欠陥が前記配線回路を跨ぐか否かを判定する判定ステップを含み、
前記判定ステップが、前記異物欠陥が前記配線回路を跨ぐと判定した場合にのみ、異物欠陥の修復を行うことを特徴とする請求項１１に記載のリペア方法。
【請求項１４】
前記第２欠陥修正ステップで前記対象物にスポット照射するレーザ光の密度は、前記第１欠陥修正ステップで前記対象物に照射するレーザ光の密度より大きいことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一つに記載のリペア方法。
【請求項１】
載置ステージに載置した対象物の欠陥を修正するリペア装置であって、
前記対象物を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像データと参照画像情報との差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出部と、
前記第１欠陥抽出部が抽出した欠陥全体をレーザ光の照射範囲として設定するレーザ形状制御部と、
レーザ光を照射する光源と、
前記レーザ形状制御部が設定した照射範囲に、前記光源から射出されたレーザ光を照射する第１光学系と、
前記第１光学系による欠陥修正後に前記差画像データと前記画像データの輝度情報とにより、欠陥を抽出する第２欠陥抽出部と、
前記光源から射出されたレーザ光を、前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥の一部にスポット照射する第２光学系と、
前記光源から照射されたレーザ光の光路を、前記第１光学系と前記第２光学系との間で切り替える切替部と、
を備えることを特徴とするリペア装置。
【請求項２】
前記第１欠陥抽出部が抽出する欠陥はレジスト膜欠陥であり、前記第２欠陥抽出部が抽出する欠陥は異物欠陥であることを特徴とする請求項１に記載のリペア装置。
【請求項３】
前記第１欠陥抽出部が作成する差画像データに基準となるリファレンスパターンと、異物欠陥情報とを保存するレシピ収納部を備えることを特徴とする請求項２に記載のリペア装置。
【請求項４】
前記第２光学系によるレーザ光のスポット照射の、開始点と終了点を入力する入力部を備えることを特徴とする請求項１に記載のリペア装置。
【請求項５】
前記載置ステージを移動するステージ制御部を備え、
前記第２光学系によるレーザ光のスポット照射は、前記入力部により指定された開始点から終了点まで、前記ステージ制御部により前記載置ステージを移動しながら行うことを特徴とする請求項４に記載のリペア装置。
【請求項６】
前記対象物は回路が形成されたエッチング工程前の基板であり、
第２欠陥抽出部が抽出した異物欠陥が修正の必要があるか否かを判定する判定部を備え、
前記判定部が、異物欠陥が修正の必要があると判定した場合にのみ、異物欠陥の修復を行うことを特徴とする請求項２に記載のリペア装置。
【請求項７】
前記光源は、レーザの出力を調整する減衰器を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のリペア装置。
【請求項８】
前記光源は、照射するレーザ口径を切り替える切替部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のリペア装置。
【請求項９】
前記第２欠陥抽出部が欠陥を抽出した際、欠陥の抽出を出力する出力部を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のリペア装置。
【請求項１０】
載置ステージに載置した対象物の欠陥を修正するリペア方法であって、
前記対象物を撮像する第１撮像ステップと、
前記第１撮像ステップが撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データにより欠陥を抽出する第１欠陥抽出ステップと、
前記第１欠陥抽出ステップが抽出した欠陥全体をレーザ光の照射範囲として設定するレーザ形状設定ステップと、
前記レーザ形状設定ステップが設定した照射範囲に、光源から第１光学系を介してレーザ光を照射して、欠陥を修正する第１欠陥修正ステップと、
前記第１欠陥修正ステップ後、前記対象物を撮像する第２撮像ステップと、
前記第２撮像ステップが撮像した画像データとリファレンスパターンとの差画像データと前記画像データの輝度情報に基づき、欠陥を抽出する第２欠陥抽出ステップと、
前記光源から照射されるレーザ光の光路を、前記第１光学系と第２光学系とに切り替える切替ステップと、
前記第２欠陥抽出部が抽出した欠陥に、前記光源から前記第２光学系を介してレーザ光をスポット照射して、欠陥を修正する第２欠陥修正ステップと、
を含むことを特徴とするリペア方法。
【請求項１１】
前記第１欠陥抽出ステップが抽出する欠陥はレジスト膜欠陥であり、前記第２欠陥抽出ステップが抽出する欠陥は異物欠陥であることを特徴とする請求項１０に記載のリペア方法。
【請求項１２】
前記第２欠陥修正ステップのレーザ光のスポット照射は、入力部により指定された開始点から終了点まで、前記対象物を載置する載置ステージを移動しながら行うことを特徴とする請求項１０に記載のリペア方法。
【請求項１３】
前記対象物は配線回路が形成されたエッチング工程前の基板であり、
第２欠陥抽出ステップが抽出した異物欠陥が前記配線回路を跨ぐか否かを判定する判定ステップを含み、
前記判定ステップが、前記異物欠陥が前記配線回路を跨ぐと判定した場合にのみ、異物欠陥の修復を行うことを特徴とする請求項１１に記載のリペア方法。
【請求項１４】
前記第２欠陥修正ステップで前記対象物にスポット照射するレーザ光の密度は、前記第１欠陥修正ステップで前記対象物に照射するレーザ光の密度より大きいことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一つに記載のリペア方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９１０６８（Ｐ２０１３−９１０６８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３２９９（Ｐ２０１１−２３３２９９）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]