(57)【要約】【課題】エッジ部においてはプロセス上不可避なパターン形成時の微妙なエッジ部差異を欠陥候補、または欠陥として検出しないようにする一方で、非エッジ部欠陥に対しては高い検出力を維持するパターン検査ができるようにする。【解決手段】被検査対象物の二次元的な繰返し性を有するパターンを２次元の画像信号として検出する工程と、  該２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換する工程と、  該２次元のデジタル画像信号における着目点（１０１）の画素に対して、比較対象の比較点（１０２）の画素を、着目点（１０１）の十字方向にパターンピッチの整数倍離れた画素に取る工程と、  ４つの比較点（１０２）それぞれの近傍点（１０３）の画素から最大値及び最小値を算出する工程と、  着目点（１０１）の画素が、最小値から最大値範囲に予め設定した許容値を付加した範囲内に入れば正常部、外れれば欠陥候補部と判定する工程とを含むパターン検査方法。【選択図】図２
2008204144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象物の二次元的な繰返し性を有するパターンを２次元の画像信号として検出する工程と、
該２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換する工程と、
該２次元のデジタル画像信号における着目点の画素に対して、比較対象の比較点の画素を、着目点の十字方向にパターンピッチの整数倍離れた画素に取る工程と、
４つの比較点それぞれの近傍点の画素から最大値及び最小値を算出する工程と、
着目点の画素が、最小値から最大値範囲に予め設定した許容値を付加した範囲内に入れば正常部、外れれば欠陥候補部と判定する工程とを含むことを特徴とするパターン検査方法。
【請求項２】
被検査対象物の二次元的な繰返し性を有するパターンを２次元の画像信号として検出する手段と、
該２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換する手段と、
該２次元のデジタル画像信号における着目点の画素に対して、比較対象の比較点の画素を、着目点の十字方向にパターンピッチの整数倍離れた画素に取る手段と、
４つの比較点それぞれの近傍点の画素から最大値及び最小値を算出する手段と、
着目点の画素が、最小値から最大値範囲に予め設定した許容値を付加した範囲内に入れば正常部、外れれば欠陥候補部と判定する手段とを備えることを特徴とするパターン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラーフィルタ等、繰り返しパターンが形成された基板のパターン検査をする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ用や有機ＥＬディスプレイ用などに使用されるカラーフィルタなどのような繰り返しパターンを有する対象物のパターン検査方法としては、パターンの繰り返し性を利用し、着目点のデジタル画像信号と該着目点のパターンに対して同一なパターンであることが期待される各比較点の参照画素データとを比較して着目点の画素と何れかの比較点の画素との間に差がある場合には欠陥候補または欠陥として抽出することを特徴とするパターン検査が行われている。
【０００３】
例えば特許文献１に示されているように着目点に対して十字方向に繰り返しパターンピッチだけ離れた４画素を比較点として参照し、着目点との差が許容値以下の比較点の数により、正常部か欠陥候補部かの判断を行う。
【０００４】
一般に安定して欠陥検出するには欠陥サイズの１／２〜１／３の分解能で画像化する必要があり、ユーザーの要求品質の高まりとともに小さくなる傾向がある。
【０００５】
ここで、カラーフィルタのように感光性レジストにパターンを露光、現像、洗浄することでパターンを形成していく場合、エッジ部を細かくみると凹凸がある。分解能を細かくしていったとき、この凹凸が検出すべき欠陥サイズに近くなっているため、従来のパターン検査方法を適用した場合、エッジ部の凹凸が欠陥として検出されることがある。
【０００６】
ところが本来はこのようなエッジ部の凹凸は不良判定する必要がないので、欠陥検出後のレビュー点数増加、あるいは欠陥候補個数が多くなり、検査装置の記憶容量を越えてオーバーフローしてしまうなど、弊害がある。
【特許文献１】特開平１０−３４０３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その課題とするところは、エッジ部においてはプロセス上不可避なパターン形成時の微妙なエッジ部差異を欠陥候補、または欠陥として検出しないようにする一方で、非エッジ部欠陥に対しては高い検出力を維持するパターン検査ができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために、まず請求項１の発明では、被検査対象物の二次元的な繰返し性を有するパターンを２次元の画像信号として検出する工程と、
該２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換する工程と、
該２次元のデジタル画像信号における着目点の画素に対して、比較対象の比較点の画素を、着目点の十字方向にパターンピッチの整数倍離れた画素に取る工程と、
４つの比較点それぞれの近傍点の画素から最大値及び最小値を算出する工程と、
着目点の画素が、最小値から最大値範囲に予め設定した許容値を付加した範囲内に入れば正常部、外れれば欠陥候補部と判定する工程とを含むことを特徴とするパターン検査方法を提供する。
【０００９】
また請求項２の発明では、被検査対象物の二次元的な繰返し性を有するパターンを２次元の画像信号として検出する手段と、
該２次元の画像信号を２次元のデジタル画像信号に変換する手段と、
該２次元のデジタル画像信号における着目点の画素に対して、比較対象の比較点の画素を、着目点の十字方向にパターンピッチの整数倍離れた画素に取る手段と、
４つの比較点それぞれの近傍点の画素から最大値及び最小値を算出する手段と、
着目点の画素が、最小値から最大値範囲に予め設定した許容値を付加した範囲内に入れば正常部、外れれば欠陥候補部と判定する手段とを備えることを特徴とするパターン検査装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、着目点がエッジ部以外にある場合、各比較点の近傍点の画素から算出する最小値、最大値はレンジが狭くなる。一方、着目点がエッジ部で凹凸があるようなケースでは凹凸により最小値、最大値範囲はおのずと広くなる。従って、特にエリア設定などを行わなくてもエッジ部とエッジ部以外の平坦部で検査レベルを変えることが可能となる。
【００１１】
このため、本発明によれば、エッジ部においてはプロセス上不可避なパターン形成時の微妙なエッジ部差異を欠陥候補、または欠陥として検出しないようにする一方で、非エッジ部欠陥に対しては高い検出力を維持するパターン検査ができるという効果がある。
【００１２】
従って、本発明によれば、エッジ部凹凸の過剰な検出による欠陥検出後のレビュー点数増加、あるいは欠陥候補個数が多くなり、検査装置の記憶容量を越えてオーバーフローしてしまうなどの弊害を避けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る最良の一実施形態を、検査対象物をカラーフィルタにした場合を例に採って説明する。
【００１４】
カラーフィルタパターンレイアウトの左上コーナー部の模式図を図１に示す。パターンは格子状に黒色で形成されるブラックマトリックス１２（以下ＢＭ）、及び各格子内部のＲｅｄ１３（以下Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ１４（以下Ｇ）、Ｂｌｕｅ１５（以下Ｂ）部分から成る。ＢＭの最外周は額縁状に幅が広くなっている。また、液晶ディスプレイモジュールを製作する際に貼り合わせるＴＦＴ基板側の回路パターンを遮光するパターンが設けられている。
【００１５】
ＡＡ’断面形状に示すように一般的なフォトリソグラフィ技術を使った製造方法ではＢＭ、Ｒ、Ｇ、Ｂの順にパターンを形成していき、ＢＭ部の上にＲとＧ、ＧとＢ、ＢとＲが一部乗り上げる。ここで乗り上げたＲ、Ｇ、Ｂのエッジ部に特に凹凸が生じ易い。
【００１６】
本発明方法は、図２に示す得られた２次元のデジタル画像信号における着目点１０１の画素に対して、比較対象の比較点１０２の画素を、着目点１０１の十字方向にパターンピッチの整数倍離れた画素に取り、更には４つの比較点１０２それぞれの近傍点１０３の画素から最大値、最小値を算出し、着目点１０１が最小値から最大値範囲に予め設定した許容値を付加した範囲内に入れば正常部、外れれば欠陥候補部と判定する。この方法により着目点１０１がエッジ部以外にある場合、各比較点の近傍点の画素から算出する最小値、最大値はレンジが狭くなる。一方、着目点がエッジ部で凹凸があるようなケースでは凹凸により最小値、最大値範囲はおのずと広くなる。従って、特にエリア設定などを行わなくてもエッジ部とエッジ部以外の平坦部で検査レベルを変えることが可能となる。
【００１７】
以下、本発明方法を実施するパターン検査装置について図３を参照しながら説明する。本発明方法を実施するパターン検査装置は、被検査対象物であるカラーフィルタ基板１をＸ方向に走査して検出するための電子光学的検出部８と、カラーフィルタ基板１をＹ方向に搬送し二次元の画像を形成するための基板搬送ステージ９と、電子光学的検出部８で検出される二次元のパターン画像信号を二次元のデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換部５と、Ａ／Ｄ変換した二次元のデジタル画像を所定の二次元の走査領域に亘って記憶する画像メモリ６と、画像メモリ６に格納された画像から、欠陥を抽出するプログラムを実行するコンピュータ７と結果表示部１０とから構成される。もちろんコンピュータプログラム以外にハードウエア回路により欠陥検出処理を行うことも可能である。
【００１８】
尚、図３では、電子光学的検出部８の具体例として、反射系の画像を撮像する反射画像撮影用ラインカメラ２ａと、反射画像撮影用ライン照明３ａと、同軸落射照明のためのハーフミラー４、透過画像を撮像する透過画像撮影用ラインカメラ２ｂと、透過画像撮影用ライン照明３ｂとを備えるものを図示した。
【００１９】
以降、画像メモリ６に記憶されたカラーフィルタパターンの２次元画像から欠陥を検出する処理の説明を行う。
【００２０】
２次元画像はコンピュータプログラムで２次元配列として扱えるので、Ｘ方向、Ｙ方向の画素位置は配列の添え字で表現できる。着目点１０２の画素が欠陥候補に該当するか、着目点１０２を順次移動しながら以下の処理を全ての画素について行う。
【００２１】
着目点Ｉ［ｉ］［ｊ］から予め設定されたＸ方向、及びＹ方向に、それぞれパターンピッチＰｘ、Ｐｙ離れた四つの比較点Ｉ［ｉ−Ｐｘ］［ｊ］、Ｉ［ｉ＋Ｐｘ］［ｊ］、Ｉ［ｉ］［ｊ−Ｐｙ］、Ｉ［ｉ］［ｊ＋Ｐｙ］の近傍点１０３、例えば比較点Ｉ［ｉ−Ｐｘ］［ｊ］の場合、Ｉ［ｉ−Ｐｘ−１］［ｊ−１］、Ｉ［ｉ−Ｐｘ］［ｊ−１］、Ｉ［ｉ−Ｐｘ＋１］［ｊ−１］、Ｉ［ｉ−Ｐｘ−１］［ｊ］、Ｉ［ｉ−Ｐｘ］［ｊ］、Ｉ［ｉ−Ｐｘ＋１］［ｊ］、Ｉ［ｉ−Ｐｘ−１］［ｊ＋１］、Ｉ［ｉ−Ｐｘ］［ｊ＋１］、Ｉ［ｉ−Ｐｘ＋１］［ｊ＋１］の９点、同様にして残りの比較点3点の近傍点、計３６点の画素の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎを算出する。
【００２２】
なお、ここでは近傍点の画素を９画素としたが、パターンの凹凸状況により５×５近傍の２５画素としても良い。
【００２３】
着目点Ｉ［ｉ］［ｊ］の画素の値をＶとしたとき、
（Ｖｍｉｎ−Ｔｈ１）＜Ｖ＜（Ｖｍａｘ＋Ｔｈ２）の場合、
着目点１０１の画素は正常部の画素０、それ以外の場合を欠陥候補の画素１と判定する。
【００２４】
ここでＴｈ１、Ｔｈ２は欠陥候補判定許容値であり、正常部よりも暗い欠陥用（Ｔｈ１）と明るい欠陥用（Ｔｈ２）とをそれぞれ設定できる。
【００２５】
このような処理を全ての画素に対して適用し、結果を２次元配列に格納すると欠陥候補画像が得られる。これをラベリング処理により分類し、欠陥サイズにより、予め設定した大きさ以上の塊を欠陥と判定する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態が検査する対象物の１つであるカラーフィルタのパターンの模式図。
【図２】本発明に係る二次元的な繰り返しパターンを比較検査する方法の説明図。
【図３】本発明方法を実施するパターン検査装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００２７】
１…カラーフィルタ基板
２ａ…反射画像撮影用ラインカメラ
２ｂ…透過画像撮影用ラインカメラ
３ａ…反射画像撮影用ライン照明
３ｂ…透過画像撮影用ライン照明
４…ハーフミラー
５…Ａ／Ｄ変換部
６…画像メモリ
７…コンピュータ
８…電子光学的検出部
９…基板搬送ステージ
１０…検査結果表示部
１２…ブラックマトリクス
１３…Ｒｅｄ
１４…Ｇｒｅｅｎ
１５…Ｂｌｕｅ
１０１…着目点
１０２…比較点
１０３…近傍点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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