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KR20100053442A - Defect inspection device and defect inspection method - Google Patents

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KR20100053442A
KR20100053442A KR1020090105875A KR20090105875A KR20100053442A KR 20100053442 A KR20100053442 A KR 20100053442A KR 1020090105875 A KR1020090105875 A KR 1020090105875A KR 20090105875 A KR20090105875 A KR 20090105875A KR 20100053442 A KR20100053442 A KR 20100053442A
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KR
South Korea
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image
pattern
inspection
deviation
reference image
Prior art date
Application number
KR1020090105875A
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Korean (ko)
Inventor
오사무 다카기
Original Assignee
올림푸스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 올림푸스 가부시키가이샤 filed Critical 올림푸스 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: Defect inspection apparatus and method are provided to early discover the abnormality of the manufacturing process by determining the noticeably existing unevenness. CONSTITUTION: A defect inspection apparatus comprises a photographing unit, an image receiving unit, an image memory unit(4), a reference image setting unit(5), a pattern detection unit(7) and a pattern deviation calculation unit(8). The photographing unit takes the photograph of a target substrate(1). The image receiving unit receives the substrate photograph taken from the photographing unit. The image memory unit memorizes the substrate photograph read from the image receiving unit as an inspection image. The reference image setting unit establishes the reference image and the inspection condition for pattern matching. The pattern detection unit performs the pattern matching by using the inspection image and the reference image. The pattern deviation calculation unit calculates the deviation between the inspection image and the reference image.

Description

결함 검사 장치 및 결함 검사 방법{DEFECT INSPECTION DEVICE AND DEFECT INSPECTION METHOD}DEFECT INSPECTION DEVICE AND DEFECT INSPECTION METHOD}

본 발명은, 대형 액정 패널 등에 사용되는 대형 기판 상에 형성되는, 전기 신호 배선이나 트랜지스터 전극 등의 패턴의 결함을 검출하기 위한 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for detecting defects in patterns such as electrical signal wirings and transistor electrodes, which are formed on large substrates used for large liquid crystal panels and the like.

종래, TFT 액정 기판의 제조 공정인 "포트리소그래피" 공정에 있어서, 제조 장치나 노광 장치의 이상(異常)에 의해, 기판 상에 형성되는 패턴에 결함이 생기는 경우가 있다. 예를 들면, 기판에 오염물이 부착된 경우, 국소적인 패턴 편차가 생겨 그 부분이 불균일하게 되어 현저하게 나타나게 된다.In the "port lithography" process which is a manufacturing process of a TFT liquid crystal substrate conventionally, a defect may arise in the pattern formed on a board | substrate by abnormality of a manufacturing apparatus or an exposure apparatus. For example, when contaminants adhere to the substrate, local pattern deviations occur and the portions become uneven and appear remarkably.

또한, 노광 장치의 이상, 특히 최근의 노광 수단인 렌즈 스캐닝 방식의 경우, 렌즈 조정 이상에 의해, 렌즈 사이에서의 패턴 편차가 발생하고, 줄무늬형의 불균일이 현저하게 나타나게 된다. 이들 불균일은 미소한 패턴 편차라도 발생하지만, 전기적으로는 이상(異常)이 있는 것이 아니기 때문에, 후속 공정에서 발견하기 어렵다. 그러므로, 인간이 육안으로 관찰하는 매크로 검사 등으로 불균일의 검출을 행하고 있다.In addition, in the case of the lens scanning system which is an abnormality of an exposure apparatus, especially the recent exposure means, a pattern deviation between lenses arises by a lens adjustment abnormality, and a stripe type nonuniformity appears remarkably. Although these nonuniformity generate | occur | produces even a slight pattern deviation, since it is not an electrical abnormality, it is hard to find in a subsequent process. Therefore, non-uniformity is detected by macroscopic inspection or the like observed by the human eye.

상기 매크로 검사를 자동적으로 정량화하는 방법으로서, 반복 패턴의 특징점이 출현하면 예측되는 예측 위치 정보를, 화상 분해능보다 작은 정밀도로 미리 우량품 기판을 사용하여 취득하여 두고, 상기 예측 위치와 계측 위치와의 오차를 구함으로써 패턴 편차를 검출하는 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).A method for automatically quantifying the macro inspection, wherein prediction position information predicted when a feature point of a repeating pattern appears is obtained by using a high quality substrate in advance with a precision smaller than image resolution, and an error between the prediction position and the measurement position. The technique of detecting a pattern deviation is calculated | required by the following (for example, refer patent document 1).

[특허 문헌 1] 일본공개특허 제2004-279244호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-279244

그러나, 종래의 기술에서는, 미리 실제 기판을 사용하여 예측 위치 정보를 생성할 필요가 있고, 그 기판이 우량품이어야만 한다. 그런데, 제조 공정을 개시할 때에는 우량품 기판이 제조되는 데는 시간이 걸리므로, 종래의 기술에서는 우량품까지의 해당 검사는 행할 수 없다는 문제점이 있었다.However, in the prior art, it is necessary to generate prediction position information using an actual substrate in advance, and the substrate must be a good product. By the way, when starting a manufacturing process, since it takes time to manufacture a quality goods board | substrate, there existed a problem that the said inspection to a quality goods cannot be performed in the prior art.

또한, 검사 대상이 되는 기판의 전체 기종 및 전체 공정에서의 기판 상의 검사 영역 모두의 예측 위치 정보를 가질 필요가 있으므로, 그 정보량이 방대해지는 문제점이 있었다.Moreover, since it is necessary to have the predicted positional information of all the models of the board | substrate used as an inspection object, and the inspection area | region on the board | substrate in all processes, the information amount has become large.

또한, 예측 위치와 계측 위치를 비교할 때 정밀한 위치맞춤이 필요해지므로, 처리가 복잡해지는 문제점이 있었다.In addition, since precise alignment is required when comparing the predicted position and the measured position, there is a problem that the processing becomes complicated.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 일부의 우량품 패턴 정보만으로, 검사 기판의 패턴 편차를 검출할 수 있고, 검사 영역 전체면의 예측 위치 정보도 필요없이, 필요 최소한의 정보량으로 패턴의 결함을 검사 할 수 있는 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and with only a part of the good product pattern information, the pattern deviation of the inspection board can be detected, and the predicted position information of the entire inspection area is not necessary, and the required amount of information is required. An object of the present invention is to provide a defect inspection apparatus and defect inspection method capable of inspecting a defect of a pattern.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 하기와 같은 구성을 채용하였다.The present invention adopts the following configuration in order to solve the problems as described above.

즉, 본 발명의 일 태양(態樣)에 의하면, 본 발명의 결함 검사 장치는, 피검사 기판을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 촬상한 기판 화상을 입수하는 화상 입수 수단과, 상기 화상 입수 수단에 의해 판독된 기판 화상을 검사 화상으로서 기억하는 화상 기억 수단과, 상기 패턴 매칭용의 참조 화상과 검사 조건을 설정하는 참조 화상 설정 수단과, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상을 사용하여 패턴 매칭을 행하는 패턴 검출 수단과, 상기 패턴 검출 수단에 의한 패턴 매칭의 결과, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 편차량을 산출하는 패턴 편차량 산출 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.That is, according to one aspect of the present invention, the defect inspection apparatus of the present invention includes an imaging means for imaging an inspection target substrate, an image acquisition means for obtaining a substrate image captured by the imaging means, and Image storage means for storing the substrate image read by the image acquisition means as an inspection image, reference image setting means for setting the reference image for the pattern matching and inspection conditions, and a pattern using the inspection image and the reference image And pattern deviation means for performing matching, and pattern deviation amount calculation means for calculating an amount of deviation between the inspection image and the reference image as a result of pattern matching by the pattern detection means.

또한, 본 발명의 결함 검사 장치는, 상기 패턴 편차량 산출 수단이, 상기 패턴 편차량 산출 수단에 의해 산출된 편차량에 기초하여, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 패턴의 편차 거리 및 편차 방향을 산출하는 것이 바람직하다.In the defect inspection apparatus of the present invention, the deviation amount and deviation direction of the pattern between the inspection image and the reference image are based on the deviation amount calculated by the pattern deviation amount calculation unit. It is preferable to calculate.

또한, 본 발명의 결함 검사 장치는, 상기 패턴 편차량 산출 수단이, 상기 편차량의 분포에 따라 상기 피검사 기판에 현저히 나타나는 불균일의 종류를 판단하는 것이 바람직하다. Moreover, in the defect inspection apparatus of this invention, it is preferable that the said pattern deviation amount calculating means judges the kind of the nonuniformity which appears remarkably on the said test | inspection board | substrate according to the distribution of the said deviation amount.

또한, 본 발명의 결함 검사 장치는, 상기 패턴 편차량 산출 수단에 의해 산출된 편차량을 나타내는 정보를 표시하는 편차량 표시 수단을 더 포함하는 것이 바 람직하다.Further, the defect inspection apparatus of the present invention preferably further includes deviation amount display means for displaying information indicating the deviation amount calculated by the pattern deviation amount calculation means.

또한, 본 발명의 결함 검사 장치는, 상기 편차량 표시 수단은, 상기 패턴 편차량 산출 수단에 의해 산출된, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 패턴의 편차 거리 및 편차 방향을 시각적으로 표시하는 것이 바람직하다.Moreover, the defect inspection apparatus of this invention is that the said deviation amount display means visually displays the deviation distance and the deviation direction of the pattern of the said test image and the said reference image computed by the said pattern deviation amount calculation means. desirable.

또한, 본 발명의 일 태양에 의하면, 본 발명의 결함 검사 방법은, 피검사 기판의 결함을 검사하는 결함 검사 방법으로서, 상기 피검사 기판을 촬상한 검사 화상과 참조 화상을 사용하여 패턴 매칭을 행하는 단계와, 상기 패턴 매칭의 결과, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 편차량 거리 및 편차 방향을 산출하는 단계와, 상기 피검사 기판에 현저히 나타나는 불균일의 종류를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Moreover, according to one aspect of the present invention, the defect inspection method of the present invention is a defect inspection method for inspecting a defect of a substrate to be inspected, wherein pattern matching is performed by using an inspection image and a reference image obtained by photographing the inspection substrate. And calculating a deviation amount distance and a deviation direction between the inspection image and the reference image as a result of the pattern matching, and determining the type of nonuniformity remarkably displayed on the inspection target substrate. do.

본 발명에 의하면, 우량품 기판에 의한 사전의 정보 작성도 필요없이, 간단한 수단에 의해 패턴의 편차를 검출하는 것이 가능해진다.According to the present invention, it is possible to detect the deviation of the pattern by simple means without the need for prior information creation by the high quality substrate.

또한, 본 발명에 의하면, 현저히 나타나는 불균일의 판정도 가능해지므로, 제조 공정의 이상을 조기에 발견할 수 있게 된다.Moreover, according to this invention, determination of the nonuniformity which appears remarkably also becomes possible, and the abnormality of a manufacturing process can be detected early.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 먼저, 본 발명을 적용한 제1 실시예를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. First, a first embodiment to which the present invention is applied will be described.

도 1은 본 발명을 적용한 제1 실시예에 있어서의 결함 검사 장치의 기능 블록도이다.1 is a functional block diagram of a defect inspection apparatus in a first embodiment to which the present invention is applied.

도 1에 있어서, 결함 검사 장치(10)는, 촬상 수단으로서의 카메라부(2), 화상 입수부(3), 화상 기억부(4), 참조 화상 설정부(5), 참조 화상 기억부(6), 패턴 검출부(7), 패턴 편차량 산출부(8) 및 편차량 표시부(9)를 구비한다.In FIG. 1, the defect inspection apparatus 10 includes a camera unit 2 as an imaging means, an image acquisition unit 3, an image storage unit 4, a reference image setting unit 5, and a reference image storage unit 6. ), A pattern detection unit 7, a pattern deviation amount calculation unit 8, and a deviation amount display unit 9.

상기 카메라부(2)는, 스테이지에 탑재된 피검사 기판(1) 상의, 미리 설정한 복수 개소의 검사 대상 영역을 1차원 화상 또는 2차원 화상으로서 촬상할 수 있다. 상기 화상 입수부(3)는 상기 카메라부(2)에 의해 촬상한 기판 화상을 입수한다. 상기 화상 기억부(4)는 상기 화상 입수부(3)에 의해 판독된 기판 화상을 2차원의 검사 화상으로서 기억할 수 있다. 검사 화상은 상기 카메라부(2)에 의해 피검사 기판(1) 상의 복수 개의 화소가 촬상된 기판 화상이다.The said camera part 2 can image | photograph the several preset test subject area | region on the test | inspection board | substrate 1 mounted in the stage as a 1-dimensional image or a 2-dimensional image. The image acquisition unit 3 acquires a substrate image captured by the camera unit 2. The image storage section 4 can store the substrate image read by the image acquisition section 3 as a two-dimensional inspection image. An inspection image is a board | substrate image in which the several pixel on the to-be-tested board | substrate 1 was imaged by the said camera part 2.

상기 참조 화상 설정부(5)는, 상기 화상 기억부(4)에 기억된 기판 화상의 결함이 없는 특징적인 패턴을 포함하는 일부를 인출하고, 패턴 매칭용의 참조 화상 등을 설정하는 동시에, 검사 조건 영역을 설정한다. 참조 화상은, 패턴이 정확하게 형성된 우량품 기판을 카메라부(2)로 촬상한 기판 화상으로부터 패턴 편차가 없는 화소를 선출하고, 이 패턴 편차가 없는 화소 내의 특징적인 형상을 포함하는 일부분을 잘라내어, 패턴 매칭용의 참조 화상으로서 등록해도 된다. 또한, 패턴 편차가 없는 1화소분을 잘라내어 패턴 매칭용의 참조 화상으로서 등록해도 된다.The reference image setting section 5 draws out a part including a characteristic pattern without a defect of the substrate image stored in the image storage section 4, sets a reference image for pattern matching, and the like, and inspects the same. Set the condition area. The reference image selects a pixel without a pattern deviation from a substrate image obtained by photographing a high-quality substrate having a pattern precisely formed by the camera unit 2, and cuts out a portion including a characteristic shape in the pixel without the pattern deviation, thereby matching the pattern. You may register as a reference image for a dragon. In addition, one pixel without pattern deviation may be cut out and registered as a reference image for pattern matching.

상기 참조 화상부(6)는 상기 참조 화상 설정부(5)에 의해 설정 등록된 참조 화상 및 검사 조건을 기억한다. 패턴 검출부(7)는 상기 피검사 기판(1)의 검사 시에 입수되어 상기 화상 기억부(4)에 기억된 검사 화상과 상기 참조 화상부(6)에 기억된 참조 화상을 사용하여 패턴 매칭을 행하고, 검사 화상과 참조 화상이 일치하 는 위치를 검출한다. 패턴 편차량 산출부(8)는, 상기 패턴 검출부(7)에 의한 패턴 매칭의 결과, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 차분에 기초하여, 패턴의 편차 거리와 편차 방향을 산출한다.The reference image section 6 stores reference images and inspection conditions registered and set by the reference image setting section 5. The pattern detection unit 7 obtains pattern matching using the inspection image obtained at the time of inspection of the inspection target substrate 1 and stored in the image storage unit 4 and the reference image stored in the reference image unit 6. The position where the inspection image and the reference image coincide is detected. The pattern deviation amount calculation unit 8 calculates the deviation distance and the deviation direction of the pattern based on the difference between the inspection image and the reference image as a result of the pattern matching by the pattern detection unit 7.

그리고, 상기 편차량 표시부(9)는, 상기 패턴 편차량 산출부(8)에 의해 산출된 패턴의 편차를 나타내는 결과로서, 편차 거리와 편차 방향을 시각적으로, 예를 들면, 상기 편차 거리나 상기 편차 방향을 나타내는 부호에 색을 부여하거나 상기 부호를 점멸시키거나 하여 표시를 행한다.And the deviation amount display part 9 is a result which shows the deviation of the pattern computed by the said pattern deviation amount calculation part 8, and visually shows the deviation distance and the deviation direction, for example, the said deviation distance and the said Colors are assigned to the signs indicating the deviation directions or the signs are flickered to display.

전술한 바와 같이, 상기 참조 화상 설정부(5)는, 상기 화상 기억부(4)에 기억된 검사 화상의 일부를 인출하여, 패턴 매칭용의 참조 화상 등을 설정하지만, 다음에, 그 구체예를 설명한다.As described above, the reference image setting section 5 draws out a part of the inspection image stored in the image storage section 4 to set a reference image for pattern matching and the like. Explain.

도 2는 참조 화상의 설정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining setting of a reference image.

도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 참조 화상 설정부(5)는, 상기 화상 기억부(4)에 기억된 검사 화상의 일부이며, 패턴 편차가 생기고 있지 않은 부분의 화상을 액정 1화소분만큼 인출한다. 그리고, 이것을 참조 화상(100)으로 하고, 이 참조 화상(100) 중에서 패턴 매칭에 적합한 특징적인 형상의 패턴을 잘라내어 패턴 매칭용의 모델(101)을 설정한다. 그리고, 액정 표시 장치의 1화소분 전체를 패턴 매칭용의 모델(101)로서 설정해도 된다.As shown in FIG. 2, the reference image setting unit 5 is a part of the inspection image stored in the image storage unit 4, and extracts an image of a portion where no pattern deviation is generated by one pixel of liquid crystal. . Then, this is referred to as the reference image 100, the pattern of the characteristic shape suitable for pattern matching is cut out from the reference image 100, and the model 101 for pattern matching is set. And the whole one pixel of a liquid crystal display device may be set as the model 101 for pattern matching.

또한, 상기 참조 화상 설정부(5)는, 위치 편차를 검사하는 검사 영역을 설정한다. 도 2에 나타낸 예에서는, 모델(101)의 특징적인 형상의 중심을 기준 좌표점으로 설정하는 동시에, 설정된 기준 좌표 점으로부터 X1, Y1 떨어진 위치에 제1 검 사 영역(102)을 설정하고, 또한 기준 좌표 점으로부터 X2, Y2 떨어진 위치에 제2 검사 영역(103)을 설정하고 있다. 또한, 상기 참조 화상 설정부(5)는, 상기 피검사 기판(1) 중 검사 대상이 되는 복수 개 점의 검사 위치를 설정한다. 그리고, 전술한 바와 같이, 이들 정보는 참조 화상 기억부(6)에 기억된다.The reference image setting section 5 also sets an inspection area for inspecting positional deviation. In the example shown in FIG. 2, the center of the characteristic shape of the model 101 is set as the reference coordinate point, and the first inspection region 102 is set at a position X1 and Y1 away from the set reference coordinate point. The 2nd test | inspection area | region 103 is set in the position which is X2 and Y2 from a reference coordinate point. In addition, the reference image setting unit 5 sets inspection positions of a plurality of points to be inspected in the inspection target board 1. As described above, these pieces of information are stored in the reference image storage unit 6.

다음에, 상기 피검사 기판(1)을 검사하기 위한 검사 처리의 흐름에 대하여 설명한다.Next, the flow of the inspection process for inspecting the said to-be-tested board | substrate 1 is demonstrated.

도 3은 피검사 기판을 검사하기 위한 검사 처리의 흐름을 나타낸 플로차트이며, 도 4는 검사 대상과 모델과의 패턴 매칭을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 차분 화상의 예를 나타낸 도면이며, 도 6은 편차 거리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a flowchart showing a flow of inspection processing for inspecting a substrate to be inspected, FIG. 4 is a diagram for explaining pattern matching between an inspection object and a model, and FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a differential image. 6 is a diagram for explaining a deviation distance.

먼저, 도 3의 단계 S31에서, 카메라부(2)가 피검사 기판(1)을 촬상한다. 그리고, 결함 검사 장치(10)의 메커니컬적인 동작의 설명은 생략한다.First, in step S31 of FIG. 3, the camera unit 2 picks up the inspection target board 1. In addition, description of the mechanical operation of the defect inspection apparatus 10 is abbreviate | omitted.

다음에, 단계 S32에서, 단계 S31에서 촬상된 기판 화상이 화상 입수부(3)를 통하여 화상 기억부(4)에 기억된다.Next, in step S32, the substrate image picked up in step S31 is stored in the image storage unit 4 via the image acquisition unit 3.

다음에, 단계 S33에서, 패턴 검출부(7)가 단계 S32에서 화상 기억부(4)에 기억된 기판 화상 중에서, 검사 대상 영역의 화상을 미리 설정된 영역 분만큼 차례로 판독한다. 그리고, 단계 S34에서, 상기 패턴 검출부가 상기 참조 화상 기억부(6)에 기억되어 있는 패턴 매칭용의 모델(101)을 사용하여 패턴 매칭을 실행한다. 구체적으로는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기판 화상 중의 해당 패턴을 모두 검출하고, 모델(101)과 일치하는 검출 위치 M(X(ij), Y(ij))를 서브 픽셀 정밀도로 구한다.Next, in step S33, the pattern detection unit 7 sequentially reads the image of the inspection subject region by the preset region from the substrate images stored in the image storage unit 4 in step S32. In step S34, the pattern detection unit performs pattern matching using the model 101 for pattern matching stored in the reference image storage unit 6. Specifically, as shown in FIG. 4, all of the corresponding patterns in the substrate image are detected, and the detection positions M (X (ij), Y (ij)) that coincide with the model 101 are obtained with subpixel accuracy.

다음에, 도 3의 단계 S35에서, 단계 S34에서 구한 검출 위치 M으로부터 참조 화상(100)과 같은 사이즈의 검사 화상(110)을 잘라내어, 참조 화상(100)과의 차분을 산출한다. 여기서, 검사 화상(110)과 참조 화상(100)의 차분 처리에 있어서, 먼저 검사 화상(110)과 참조 화상(100)에 평균화 등의 화상 필터링을 행한다. 그리고, 하기의 조건식 1에 나타낸 바와 같이, 2개의 화상 각각에 대응하는 화소의 차분값 dP(ij)가 미리 설정한 콘트라스트 임계값 Cs 이하의 화소에 대하여는 배경 화상으로서 일정하게 화소값 = 128을 설정하고, 차분값이 콘트라스트 임계값 Cs보다 크고 마이너스의 값으로 되는 것을, 일정하게 화소값 = 0을 설정하고, 플러스의 값으로 되는 것을 화소값 = 255를 설정한다.Next, in step S35 of FIG. 3, the inspection image 110 having the same size as the reference image 100 is cut out from the detection position M obtained in step S34, and the difference from the reference image 100 is calculated. Here, in the difference processing between the inspection image 110 and the reference image 100, first, image filtering such as averaging is performed on the inspection image 110 and the reference image 100. Then, as shown in Conditional Expression 1 below, the pixel value = 128 is constantly set as the background image for pixels having a contrast threshold value Cs or less preset by the difference value dP (ij) of the pixels corresponding to each of the two images. Then, the pixel value = 0 is set constantly, and the pixel value = 255 is set so that the difference value becomes larger than the contrast threshold value Cs and becomes a negative value.

｜dP(ij) ｜≤ Cs일 때 dP(ij) = 128DP (ij) | ≤ Cs, dP (ij) = 128

｜dP(ij) ｜＞ Cs∩dP(ij)＞0일 때 dP(ij)= 255DP (ij) |> When Cs∩dP (ij)> 0 dP (ij) = 255

dP(ij) > Cs∩dP(ij) ＜ O일 때 dP(ij) = O … 조건식 1dP (ij) = O when dP (ij) > Cs? dP (ij) < Conditional Expression 1

이로써, 도 5에 나타낸 바와 같이, 패턴 편차의 부분만이 강조된 차분 화상(120)이 된다.Thereby, as shown in FIG. 5, only the part of the pattern deviation becomes the difference image 120 which was emphasized.

다음에, 위치 편차를 구하는 검사 영역(102) 및 검사 영역(103)을 적용하고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 검사 영역(102)에서 X 방향의 편차를 검출하는 경우, 패턴의 양측에 편차가 발생하므로, X 방향의 화소값이 0인 화소수 Dx(ij)와, 화소값이 255인 화소수 Bx(ij)의 평균값을 X 방향의 편차 거리 Px(ij)로 한다(조건식 2). 또한, 검사 영역(103)에서 Y 방향의 편차를 검출하는 경우, Y 방향의 화소값이 0인 화소수 Dy(ij)와, 화소값이 255인 화소수 By(ij)의 평균값을 Y 방향 의 편차 거리 Py(ij)로 한다(조건식 2).Next, the inspection area 102 and the inspection area 103 for obtaining the positional deviation are applied, and as shown in FIG. 6, for example, when the deviation in the X direction is detected in the inspection area 102, Since deviation occurs on both sides, the average value of the pixel number Dx (ij) having the pixel value in the X direction 0 and the pixel number Bx (ij) having the pixel value 255 is the deviation distance Px (ij) in the X direction (conditional expression). 2). In addition, when detecting the deviation in the Y direction in the inspection area 103, the average value of the pixel number Dy (ij) having the pixel value in the Y direction as 0 and the pixel number By (ij) having the pixel value as 255 is determined in the Y direction. Let deviation distance Py (ij) (conditional expression 2).

Px(ij) = (Dx(ij) + Bx(ij))/2 Px (ij) = (Dx (ij) + Bx (ij)) / 2

Py(ij) = (Dy(ij) + By(ij))/2 … 조건식 2Py (ij) = (Dy (ij) + By (ij)) / 2... Conditional Expression 2

또한, 차분 화상(120)에서는 화소값이 255로부터 화소값이 0이 되는 방향으로 패턴이 어긋나게 되어, 편차 방향도 산출할 수 있어, 편차 방향에 대하여 부호를 설정하여 두면, 편차 거리 R(Px(ij), Py(ij))에 부호를 곱함으로써 수치화가 가능해진다.Further, in the difference image 120, the pattern is shifted in the direction in which the pixel value becomes 0 from 255, and the deviation direction can also be calculated. If a sign is set for the deviation direction, the deviation distance R (Px ( Numericalization is possible by multiplying the sign of ij) and Py (ij)).

그리고, 도 3의 단계 S36에서, 단계 S34 및 S35에서 구한 검출 위치 M(X(ij), Y(ij))와 편차 거리(Px(ij), Py(ij))를, 편차량 표시부(9)의 모니터 상에 결과를 표시하게 하여, 오퍼레이터에게 상황을 알린다. 그리고, 결과 표시로서의 편차 거리와 편차 방향을, 벡터 화살표를 사용하면 일견하여 상황을 파악하는 것이 용이해진다.In step S36 of FIG. 3, the detected positions M (X (ij), Y (ij)) and the deviation distances Px (ij), Py (ij) obtained in steps S34 and S35 are displayed in the deviation amount display unit 9. Display the result on the monitor to inform the operator of the situation. The use of the vector arrows on the deviation distance and the deviation direction as the result display makes it easier to grasp the situation.

다음에, 본 발명을 적용한 제2 실시예를 설명한다.Next, a second embodiment to which the present invention is applied will be described.

제2 실시예는, 검출된 편차의 검출 위치 M과 편차 거리 R과의 관계로부터, 검출된 편차가 어느 종류의 불균일인지를 판단하는 단계를, 제1 실시예에 추가한 것이다. 그리고, 검출 위치 M과 편차 거리 R의 산출까지의 과정은, 제1 실시예와 동일하므로, 설명은 생략한다.The second embodiment adds to the first embodiment a step of determining what kind of non-uniformity the detected deviation is from the relationship between the detected position M and the deviation distance R of the detected deviation. In addition, since the process until calculation of the detection position M and the deviation distance R is the same as that of 1st Example, description is abbreviate | omitted.

도 7은 기판에 부착된 오염물이 원인인 불균일의 예를 나타낸 도면이며, 도 8은 노광 장치의 스캐닝 렌즈 사이의 편차가 원인인 불균일의 예를 나타낸 도면이며, 도 9는 노광 장치의 기판 고정 기구의 위치 편차의 예를 나타낸 도면이다.7 is a view showing an example of nonuniformity caused by a contaminant adhered to a substrate, FIG. 8 is a view showing an example of nonuniformity caused by a deviation between scanning lenses of the exposure apparatus, and FIG. 9 is a substrate fixing mechanism of the exposure apparatus. Is a diagram illustrating an example of positional deviations of?

패턴 편차량 산출부(8)는, 검출 위치 M과 편차 거리 R의 산출 후, 산출된 편차 거리 R(Px(ij), Py(ij))의 절대값이, 미리 설정된 규격값 ST 이상이 되는 검출 위치 MM(X(ij), Y(ij))을 구한다. 그리고, 검출 위치 MM의 분산(分散) 정도를 구하여, 대응하는 불균일의 종류를 구한다.The pattern deviation amount calculation unit 8 determines that the absolute value of the calculated deviation distance R (Px (ij), Py (ij)) is equal to or greater than the preset standard value ST after calculation of the detection position M and the deviation distance R. The detection position MM (X (ij), Y (ij)) is obtained. Then, the degree of dispersion of the detection position MM is obtained, and the type of corresponding nonuniformity is obtained.

예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 편차 거리와 편차 방향을 벡터로 표시했을 때, 어떤 범위 내에 벡터가 둥글게 뭉쳐있는 경우에는, 피검사 기판(1)에 부착된 오염물이 원인인 불균일인 것으로 판단되고, 또한 도 8에 나타낸 바와 같이, 벡터가 어떤 방향으로 연속된 줄무늬형과 같이 보이는 경우에는, 노광 장치의 스캐닝 렌즈 사이의 편차가 원인인 불균일인 것으로 판단된다. 또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 기판 화상의 전체에 일정하게 분산되어 있고, 편차 방향이 일정한 경우에는, 노광 장치의 기판 고정 기구의 위치 편차가 발생하고 있는 것으로 판단된다.For example, as shown in FIG. 7, when the deviation distance and the deviation direction are represented by a vector, when the vectors are rounded together within a certain range, the contaminants attached to the inspected substrate 1 may be non-uniform. It is judged that, as shown in Fig. 8, when the vector looks like a continuous stripe in a certain direction, it is judged that it is a nonuniformity caused by the deviation between the scanning lenses of the exposure apparatus. In addition, as shown in FIG. 9, when it disperse | distributes uniformly to the whole board | substrate image, and a deviation direction is constant, it is judged that the positional deviation of the board | substrate fixing mechanism of an exposure apparatus has generate | occur | produced.

이와 같이, 결과 표시로서의 편차 거리와 편차 방향을 표시할 때, 검출된 편차의 특징에 의해 어떠한 불균일이 현저히 나타나는지를 판단함으로써, 피검사 기판(1)의 이상을 조기에 발견할 수 있다. In this way, when displaying the deviation distance and the deviation direction as the result display, it is possible to detect abnormality of the inspection target board 1 early by judging which non-uniformity is remarkable by the characteristics of the detected deviation.

본 발명은, 전술한 각 실시예 등에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 각종의 구성 또는 형상을 취할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and various configurations or shapes can be taken without departing from the gist of the present invention.

도 1은 본 발명을 적용한 제1 실시예에 있어서의 결함 검사 장치의 기능 블록도이다.1 is a functional block diagram of a defect inspection apparatus in a first embodiment to which the present invention is applied.

도 2는 참조 화상의 설정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining setting of a reference image.

도 3은 피검사 기판을 검사하기 위한 검사 처리의 흐름을 나타낸 플로차트이다.3 is a flowchart showing a flow of inspection processing for inspecting a substrate to be inspected.

도 4는 검사 대상과 모델과의 패턴 매칭을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining pattern matching between an inspection object and a model.

도 5는 차분 화상의 예를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a differential image.

도 6은 편차 거리를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a deviation distance.

도 7은 기판에 부착된 오염물이 원인인 불균일의 예를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of nonuniformity caused by a contaminant attached to a substrate.

도 8은 노광 장치의 스캐닝 렌즈 사이의 편차가 원인인 불균일의 예를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of nonuniformity caused by deviation between scanning lenses of the exposure apparatus.

도 9는 노광 장치의 기판 고정 기구의 위치 편차의 예를 나타낸 도면이다.It is a figure which shows the example of the positional deviation of the board | substrate fixing mechanism of an exposure apparatus.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]

1: 피검사 기판, 2: 카메라부, 3: 화상 입수부, 4: 화상 기억부, 5: 참조 화상 설정부, 6: 참조 화상 기억부, 7: 패턴 검출부, 8: 패턴 편차량 산출부, 9: 편차량 표시부, 10: 결함 검사 장치, 100: 참조 화상, 101: 모델, 102: 검사 영역, 103: 검사 영역, 110: 검사 화상, 120: 차분 화상1: substrate under test, 2: camera portion, 3: image acquisition portion, 4: image storage portion, 5: reference image setting portion, 6: reference image storage portion, 7: pattern detection portion, 8: pattern deviation amount calculation portion, 9: deviation amount display part, 10: defect inspection apparatus, 100: reference image, 101: model, 102: inspection region, 103: inspection region, 110: inspection image, 120: differential image

Claims (7)

피검사 기판을 촬상하는 촬상 수단과,Imaging means for imaging an inspection target board, 상기 촬상 수단에 의해 촬상한 기판 화상을 입수하는 화상 입수 수단과,Image acquisition means for obtaining a substrate image picked up by the imaging means; 상기 화상 입수 수단에 의해 판독된 기판 화상을 검사 화상으로서 기억하는 화상 기억 수단과,Image storage means for storing the substrate image read by the image acquisition means as an inspection image; 패턴 매칭용의 참조 화상과 검사 조건을 설정하는 참조 화상 설정 수단과,Reference image setting means for setting a reference image for pattern matching and inspection conditions; 상기 검사 화상과 상기 참조 화상을 사용하여 패턴 매칭을 행하는 패턴 검출 수단과,Pattern detection means for performing pattern matching using the inspection image and the reference image; 상기 패턴 검출 수단에 의한 패턴 매칭의 결과, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 편차량을 산출하는 패턴 편차량 산출 수단Pattern deviation amount calculation means for calculating a deviation amount between the inspection image and the reference image as a result of pattern matching by the pattern detection means. 을 포함하는, 결함 검사 장치.Including, defect inspection apparatus. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패턴 편차량 산출 수단은, 상기 패턴 편차량 산출 수단에 의해 산출된 편차량에 기초하여, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 패턴의 편차 거리 및 편차 방향을 산출하는, 결함 검사 장치.And the pattern deviation amount calculation unit calculates a deviation distance and a deviation direction of the pattern between the inspection image and the reference image based on the deviation amount calculated by the pattern deviation amount calculation unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패턴 편차량 산출 수단은, 상기 편차량의 분포에 따라, 상기 피검사 기 판에 현저히 나타나는 불균일의 종류를 판단하는, 결함 검사 장치.And the pattern deviation amount calculating means determines the type of nonuniformity remarkably shown on the substrate under test according to the distribution of the deviation amount. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패턴 편차량 산출 수단에 의해 산출된 편차량을 나타내는 정보를 표시하는 편차량 표시 수단을 더 포함하는, 결함 검사 장치.And a deviation amount display means for displaying information indicating the deviation amount calculated by the pattern deviation amount calculation means. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 편차량 표시 수단은, 상기 패턴 편차량 산출 수단에 의해 산출된, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 패턴의 편차 거리 및 편차 방향을 시각적으로 표시하는, 결함 검사 장치.The deviation amount display means visually displays the deviation distance and deviation direction of the pattern between the inspection image and the reference image calculated by the pattern deviation amount calculation means. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 편차량 표시 수단은, 상기 편차 거리 및 상기 편차 방향을 나타내는 부호에 색을 부여하거나 또는 상기 부호를 점멸시키는, 결함 검사 장치.The deviation amount display means imparts a color to a sign indicating the deviation distance and the deviation direction or makes the code blink. 피검사 기판의 결함을 검사하는 결함 검사 방법으로서,As a defect inspection method for inspecting a defect of an inspection target board, 상기 피검사 기판을 촬상한 검사 화상과 참조 화상을 사용하여 패턴 매칭을 행하는 단계와,Performing pattern matching using a test image and a reference image of the inspection target substrate; 상기 패턴 매칭의 결과, 상기 검사 화상과 상기 참조 화상과의 편차 거리 및 편차 방향을 산출하는 단계와,Calculating a deviation distance and a deviation direction between the inspection image and the reference image as a result of the pattern matching; 상기 피검사 기판에 현저히 나타나는 불균일의 종류를 판단하는 단계Determining the type of nonuniformity remarkably displayed on the inspected substrate 를 포함하는, 결함 검사 방법.Including, defect inspection method.
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