CN203380507U - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

提供一种不管多个图案部的配置如何均能够正确地进行激光加工的激光加工装置。具备：载物台，其载置基板；载物台控制部，其控制载物台的移动并使载物台移动至要进行修正处理的缺陷修正位置；匹配部，其将在缺陷修正位置拍摄得到的摄像图像与作为正常的图案的参照图像进行比较；掩模生成部，其根据参照图像生成多个掩模图像，使其图案的整体与参照图像的图案相同，其中，在该掩模图像中，将照射激光的区域设为照射部而将其它部分即不照射激光的区域设为非照射部；以及光束整形单元，其将激光的光束截面形状整形为与掩模图像相应的形状，其中，掩模生成部在掩模图像内具有多个照射部的情况下，以各照射部间的距离为规定距离以上的方式生成掩模图像。

Description

激光加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于修复对各种基板进行图案形成工艺时产生的图案形成错误(缺陷)的激光加工装置、激光加工方法以及激光加工程序。 

背景技术

以往，在液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel：等离子体显示板)、有机EL(Electro Luminescence：场致发光)显示器等FPD(Flat Panel Display：平板显示器)基板、半导体晶圆、印刷电路板等各种基板的制造过程中，为了提高其成品率，在各图案形成工艺之后，依次检查是否存在布线的短路、连接不良、断线、图案不良等图案形成错误(缺陷)。如果其检查的结果是存在缺陷，则随时修正其错误部位。 

作为修正上述缺陷的技术，存在一种对缺陷部位照射激光来进行修正的、所谓的激光修复的技术(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所公开的缺陷修正方法(激光加工装置)中，将被加工物的图案图像与正常图案图像(参照图像)进行比较来检测图案的缺陷，并且生成掩模图像，在该掩模图像中设置了与从正常图案图像得到的被加工物的图案相应的激光照射区域和非照射区域，使用该掩模图像和DMD等微镜阵列(空间调制元件)来与其图案相应地形成激光的截面形状，对被加工物照射激光，由此进行缺陷修正。在该缺陷修正方法中，能够进行有缺陷的图案向期望图案的再次成形、去除存在于图案附近的缺陷。另外，根据该缺陷修正方法，并不限定于 上述那样的缺陷，还能够去除附着于基板表面的微粒、抗蚀剂等异物。 

专利文献1：日本特开2011-194432号公报 

实用新型内容

实用新型要解决的问题 

另外，在专利文献1所公开的以往的缺陷修正方法中，形成使激光的截面形状与被加工物的照射对象的图案相应的掩模图像。图23是表示以往的激光加工装置中的参照图像的一例的示意图。例如图23所示，在参照图像Dr100上形成有作为照射对象的三个图案部P101～P103的情况下，生成用于对激光的截面形状进行整形的掩模图像Dm100(掩模信息)。在掩模图像Dm100中设置与三个图案部P101～P103相应的作为激光的照射区域的照射部Pm101～Pm103，其它区域为不照射激光的非照射区域(图24的(a))。 

在此，在形成于掩模图像Dm100的各照射部Pm101～Pm103的间隔窄的情况下，特别是，在使用近紫外光以上的波长带的激光的情况下，有时要加工的图案形状的加工精度降低。作为其原因之一，可举出由于使用于被加工物的加工面的材料的导热率不同而激光的热分布的分布图变化。图24的(b)和24的(c)示出被加工物的加工面上的激光照射时的能量分布。例如，在使用于被加工物的加工面的材料的导热率、热吸收率低或者比热大的情况下，如图24的(b)示出的曲线图所示，变为与照射部Pm101～Pm103相应的热能曲线L1示出的热分布的分布图。另一方面，在使用于被加工物的加工面的材料的导热率、热吸收率高或者比热小的情况下，如图24的(c)示出的曲线图所示，变为热能曲线L2示出的热分 布的分布图，对照射部Pm101～Pm103间的激光的非照射区域也施加激光的热。此外，曲线图中的曲线L3示出一个照射部的理想的热分布的分布图。 

在以图24的(c)示出的、由热能曲线L2示出的热分布的分布图对被加工物照射激光的情况下，如图25示出的摄像图像Da100所示，形成图案部P101～P103(参照图23)中邻接的图案部之间相连接的图案部P104。另外，即使激光的照射区域和非照射区域相反，也由于非照射区域的间隔而产生同样的问题，在照射激光来修正缺陷时，有可能去除非去除对象的图案。这样，根据图案部的配置不同，有可能激光的照射区域与期望的图案不对应而无法进行期望的激光加工。 

本实用新型是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种不管多个图案部的配置如何均能够正确地进行激光加工的激光加工装置、激光加工方法以及记录了激光加工程序的计算机可读取的记录介质。 

用于解决问题的方案 

为了解决上述问题而达到目的，本实用新型所涉及的激光加工装置对形成有规定图案的基板照射激光来对上述基板上的缺陷进行修正处理，该激光加工装置的特征在于，具备：载物台，其载置上述基板，并且能够相对于摄像部相对移动，该摄像部用于获取将该基板的一部分放大的图像；载物台控制部，其控制上述载物台的移动，并且使上述载物台移动至要进行上述修正处理的缺陷修正位置；匹配部，其将摄像图像与作为正常的图案的参照图像进行比较，该摄像图像是在通过由上述载物台控制部控制的载物台移动而移动到的上述缺陷修正位置处拍摄得到的图像；掩模生成部，其基于上述匹配部的判断，根据上述参照图像，生成整体的图案与上述 参照图像的图案相同的多个掩模图像，在各掩模图像中，将照射激光的区域设为照射部，将其它部分即不照射激光的区域设为非照射部；以及光束整形单元，其将来自激光源的激光的光束截面形状整形为与上述掩模图像相应的形状，其中，在上述掩模图像内具有多个上述照射部的情况下，上述掩模生成部以各照射部间的距离大于等于规定距离的方式生成掩模图像。 

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置的特征在于，在上述实用新型中，上述光束整形单元包括二维调制元件。 

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置的特征在于，在上述实用新型中，还具备提取部，该提取部提取在上述缺陷修正位置处存在的缺陷区域，上述掩模生成部形成与上述缺陷区域相应的照射部。 

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置的特征在于，在上述实用新型中，上述掩模生成部将上述照射激光的区域进行分割，在进行该分割得到的区域以大于等于上述规定距离的方式分别形成照射部。 

另外，本实用新型所涉及的激光加工方法对形成有规定的图案的基板照射激光来对上述基板上的缺陷进行修正处理，该激光加工方法的特征在于，包括以下步骤：载物台移动步骤，使载置上述基板的载物台移动至要进行上述修正处理的缺陷修正位置；摄像步骤，在通过上述载物台移动步骤而移动到的上述缺陷修正位置处拍摄上述基板的图像；匹配步骤，将通过上述摄像步骤拍摄得到的摄像图像与作为正常的图案的参照图像进行比较；掩模生成步骤，基于上述匹配步骤的判断，根据上述参照图像，生成整体的图案与上述参照图像的图案相同的多个掩模图像，在各掩模图像中，将照 射激光的区域设为照射部，将其它部分即不照射激光的区域设为非照射部；以及光束整形步骤，将来自激光源的激光的光束截面形状整形为与上述掩模图像相应的形状，其中，在上述掩模生成步骤中，在上述掩模图像内具有多个上述照射部的情况下，以各照射部间的距离为规定距离以上的方式生成掩模图像。 

另外，本实用新型所涉及的计算机可读取记录介质记录了激光加工程序，该激光加工程序用于使计算机执行对形成有规定的图案的基板照射激光来修正上述基板上的缺陷的修正处理，该计算机可读取记录介质的特征在于，包括以下过程：载物台移动过程，使载置上述基板的载物台移动至要进行上述修正处理的缺陷修正位置；摄像过程，在通过上述载物台移动过程而移动到的上述缺陷修正位置处拍摄上述基板的图像；匹配过程，将通过上述摄像过程拍摄得到的摄像图像与作为正常的图案的参照图像进行比较；掩模生成过程，基于上述匹配过程的判断，根据上述参照图像，生成整体的图案与上述参照图像的图案相同的多个掩模图像，在各掩模图像中，将照射激光的区域设为照射部，将其它部分即不照射激光的区域设为非照射部；以及光束整形过程，将来自激光源的激光的光束截面形状整形为与上述掩模图像相应的形状，其中，在上述掩模生成过程中，在上述掩模图像内具有多个上述照射部的情况下，以各照射部间的距离为规定距离以上的方式生成掩模图像。 

实用新型的效果 

根据本实用新型，对一个参照图像，生成与激光照射对象的图案部的配置相应的多个掩模信息，照射形成与各个掩模图像相应的截面形状的激光，因此起到不管多个图案部的 配置如何均能够正确地进行激光加工这种效果。 

附图说明

图1是用于说明安装到本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的缺陷修正方法的概要的概念图。 

图2是表示本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的概要结构的示意图。 

图3是表示包括本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置所进行的激光加工处理的缺陷修正处理的概要流程的流程图。 

图4是表示本实用新型的实施方式所涉及的缺陷修正对象的图像的一例的示意图。 

图5是表示在本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的存储部中存储的参照图像的一例的示意图。 

图6是表示本实用新型的实施方式所涉及的缺陷提取图像的一例的示意图。 

图7是表示本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的微镜阵列中的各反射镜的打开和关闭的示意图。 

图8是表示在本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的存储部中存储的参照图像的一例的示意图。 

图9是表示在本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置中生成的第一掩模图像的一例的示意图。 

图10是表示在本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置中生成的第二掩模图像的一例的示意图。 

图11是表示本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的缺陷修正处理的一例的示意图。 

图12是表示本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置 的缺陷修正处理的一例的示意图。 

图13是表示本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的缺陷修正处理的一例的示意图。 

图14是表示本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的缺陷修正处理的一例的示意图。 

图15是表示本实用新型的实施方式所涉及的激光加工装置的缺陷修正处理的一例的示意图。 

图16是表示在本实用新型的实施方式的变形例1所涉及的激光加工装置中生成的第一掩模图像的示意图。 

图17是表示在本实用新型的实施方式的变形例1所涉及的激光加工装置中生成的第二掩模图像的示意图。 

图18是表示在本实用新型的实施方式的变形例2所涉及的激光加工装置中生成的第一掩模图像的示意图。 

图19是表示在本实用新型的实施方式的变形例2所涉及的激光加工装置中生成的第二掩模图像的示意图。 

图20是表示在本实用新型的实施方式的变形例3所涉及的激光加工装置的存储部中存储的参照图像的一例的示意图。 

图21是表示在本实用新型的实施方式的变形例3所涉及的激光加工装置中生成的第一掩模图像的示意图。 

图22是表示在本实用新型的实施方式的变形例3所涉及的激光加工装置中生成的第二掩模图像的示意图。 

图23是表示以往的激光加工装置中的参照图像的一例的示意图。 

图24是表示在以往的激光加工装置中生成的掩模图像的一例和热分布的分布图的示意图。 

图25是表示以往的激光加工装置中的激光照射后的图像的一例的示意图。 

附图标记说明 

100：激光加工装置；101：控制部；102：图像处理部；102a：提取部；102b：匹配部；102c：掩模生成部；103：区域设定部；104：载物台控制部；105：显示部；106：输入部；107：存储部；110：显微镜部；111：摄像元件；112：光源；116：载物台；120：激光修复头；121：激光源；122：LED；123：微镜阵列(DMD)；Da、Da100：摄像图像；Dr、Dr1、Dr2：参照图像；Ds：缺陷图像；Dm1a、Dm2a、Dm3a、Dm4a：第一掩模图像；Dm1b、Dm2b、Dm3b、Dm4b：第二掩模图像；P1～P6：图案部；Pm1、Pm2、Pm1a～Pm1g、Pm2a～Pm2g、Pm3a～Pm3g、Pm4a、Pm4b：照射部。 

具体实施方式

下面，根据附图详细说明用于实施本实用新型的方式。此外，本实用新型并不限定于以下实施方式。另外，在以下说明中参照的各图仅是以能够理解本实用新型的内容的程度概要地示出了形状、大小以及位置关系。即，本实用新型并不仅限定于在各图中例示的形状、大小以及位置关系。 

(实施方式1) 

下面，使用附图详细说明本实用新型的实施方式1的激光加工装置、激光加工方法以及激光加工程序。 

图1是用于说明安装到本实施方式1的激光加工装置100(参照图2)的缺陷修正方法的概要的概念图。在本实施方式1中，对激光加工装置100例如输入由AOI(Automated Optical Inspection：自动光学检查)系统等外部检查单元确定的缺陷的坐标。下面，在本说明中，将图案形成错误、附着于基板表面的微粒、抗蚀剂等异物简单称为缺陷。为了与其它坐标区 分，将该坐标称为缺陷坐标。对每个缺陷分别附加一个缺陷坐标。此外，在以下说明中，坐标是指以设置于载置基板(以下称为工件)的载物台上表面或者支承载物台的壳体上的基准位置为原点的、在工件表面或者载物台上表面上的二维坐标。 

在本实施方式1的激光加工装置100所执行的缺陷修正方法中，如图1的(a)所示，首先，控制载物台116使其根据修复对象基板(以下称为工件)表面上的被输入的缺陷坐标来移动工件，在激光加工装置100中的显微镜部110(物镜)的视场区域R1内拍摄缺陷。接着，对显微镜部110拍摄物镜M15的视场区域R1而得到的图像进行分析，由此确定进入该图像内的缺陷G的区域(识别缺陷区域)G1。其中，要分析的区域也可以不是图像整体，而是小于相当于图像整体的视场区域R1的特定的识别区域R2。另外，也可以在视场区域R1内设定多个该识别区域R2。 

此外，在本实施方式1所涉及的显微镜部中，作为物镜M15，在换镜旋座上安装例如一倍、两倍、五倍的倍率较低的物镜(以下称为“低倍物镜”)和十倍、二十倍、五十倍的相对于低倍物镜的倍率为高倍率的物镜(以下称为“高倍物镜”)至少各一个，并能够进行物镜的切换。低倍物镜和高倍物镜的倍率是一例，只要高倍物镜相对于低倍物镜倍率高即可。另外，此时(视场区域R1)的物镜M15为低倍物镜。 

另外，在该缺陷修正方法中，确定在上述情况下确定的识别缺陷区域G1的重心C1的坐标(参照图1的(a))，接着，执行跟踪处理S1，跟踪缺陷G的延伸到视场区域R1(或者识别区域R2)外的部分(识别外缺陷区域G2)。在本实施方式1中，作为该跟踪处理S1，举例图1的(b)示出的以下情况：进行将在图1的(a)中确定的重心C1拖动到激光加工装置100的显微镜部的视 场区域R1的中心的处理(定心)。通过该拖动，如图1的(b)所示那样，缺陷G中的处于视场区域R1外的识别外缺陷区域G2的至少一部分或者整体被拖动到视场区域R1内，因此能够对被拖动的该部分进行激光修复。其中，例如也可以仅在算出的重心C1的坐标被包含在识别区域R2的外端附近、即识别区域R2内且中心区域R3以外的情况下，执行该跟踪处理S1。 

接着，在该缺陷修正方法中，如图1的(c)所示那样，执行修复坐标计算处理S2，确定对拖动后的视场区域R1进行拍摄而得到的图像中所包含的识别缺陷区域G1a，分别计算对该识别缺陷区域G1a分配的一个以上的照射区域(修正区域)E1～E5的中心坐标(修复坐标)c1～c5。 

接着，将物镜M15切换为高倍物镜(激光加工物镜)，使载物台116依次移动至照射区域(修正区域)E1～E5的中心坐标(修复坐标)c1～c5来进行定心，显微镜部110对激光加工物镜的视场内的图像进行拍摄。使由显微镜部110拍摄得到的被检查图像与预先作为制程而存储于存储部107的参照图像进行匹配，来制作掩模图像。此外，如果即使是低倍也能够进行加工，则激光加工物镜也可以使用低倍物镜。 

之后，如图1的(d)所示，控制部101执行修复处理S3，在该修复处理S3中，按照计算出的修复坐标c1～c5，根据得到的掩模图像来依次驱动二维调制元件(微镜阵列123)，对缺陷G进行激光照射，由此修复工件表面的缺陷部位。 

通过上述动作，在本实施方式1中，即使缺陷G处于视场区域R1外，也能够在将缺陷G中的视场区域R1外的部分拖动到视场区域R1内之后对缺陷G分配照射区域E1～E5(修复坐标c1～c5)。由此，即使在通过一次摄像没有完全拍摄到缺陷G整体的情况下，也能够对该缺陷G整体连续地照射激光，其结果， 能够抑制行程数的增加和作业时间的冗长并且修复缺陷G整体。 

接着，参照附图详细说明本实施方式1的激光加工装置100。图2是表示本实施方式1的激光加工装置的概要结构的框图。如图2所示，激光加工装置100具备：载物台116，其能够在X-Y平面内移动；载物台控制部104，其控制载物台116的水平移动；显微镜部110，其从上方观察载置于载物台116上的工件W10；激光修复头120，其输出照射到工件W10的缺陷修复用的激光；图像处理部102，其对由显微镜部110获取到的图像数据执行各种图像处理；存储部107，其保存包括实现本实施方式1的激光加工方法的程序即激光加工程序的各种程序、各种参数等；控制部101，其通过执行从存储部107读出的各种程序和参数来实现本实施方式1的缺陷修正方法，并且控制激光加工装置100内的各部；区域设定部103，其在来自控制部101的控制下对由激光修复头120输出的缺陷修复用的激光的光束截面形状(与激光的光轴垂直的截面的形状)进行调整；以及用户接口，其包括显示部105和输入部106，其中，该显示部105显示由显微镜部110获取到的图像、各种信息，该输入部106使用户输入针对激光加工装置100的各种操作、设定。此外，不仅载物台116是能够在X-Y平面内移动的结构，也可以将显微镜110设为能够在X-Y平面内移动的结构，只要是使载物台116与显微镜110相对进行移动而显微镜部110能够扫描工件W10的结构，可以是任意方式。 

在上述结构中，作为修复对象的工件W10是形成了规定的图案的FPD用的玻璃基板、半导体基板、印刷电路板等。该工件W10被载置于载物台116上。在载物台116的载置面上设置有无数个孔。该无数个孔通过从未图示的泵提供的气体使工件 W10浮起，在该状态通过未图示的固定部件将工件W10保持在载物台116上。或者，还能够将该无数个孔与未图示的真空泵连结，通过来自该无数个孔的吸气，将载置于载物台116上的工件W10吸附固定于载物台116。另外，作为如上所述的在载物台116上保持工件W10的保持单元，除了上述情况以外，也可以设为通过进行旋转的多个辊将基板以能够移动的方式保持的辊台的结构。并且，也可以设为使用支承销、夹持机构等机械单元来支承基板的结构。 

显微镜部110包括：光源112，其对载物台116上的工件W10照明；以及对所照明的工件W10进行拍摄的CCD传感器、CMOS传感器等摄像元件111(在本实施方式中为CCD)，作为获取将对象基板即工件W10的一部分放大的图像的摄像部而发挥功能。从显微镜部110的光源112输出的照明光透过中继透镜M16，在半透半反镜M14上反射之后作为与对工件W10的观察光轴AX同轴的光，通过物镜M15照明工件W10。另外，被这样照明的工件W10的像通过包括沿着观察光轴AX配置的物镜M15、半透半反镜M14、中继透镜M13以及成像透镜M12的观察光学系统，在摄像元件111的受光面例如放大几倍～几十倍成像。此外，通过了该观察光学系统的摄像元件111的视场区域相当于图1示出的视场区域R1。该视场区域R1的范围大于一个照射区域。并且，由光源112照明的区域的范围至少大于视场区域R1。并且，利用来自光源112的照明光，从上方对至少视场区域R1内大致均匀地进行照明。 

由摄像元件111获取到的图像数据被输入到图像处理部102。图像处理部102对所输入的图像数据执行各种图像处理之后，将处理后的图像数据输入到显示部105。由此，在显示部105例如大致实时地显示由显微镜部110获取到的视场区域 R1的图像。另外，图像处理部102具有：提取部102a，其在由摄像元件111获取到的图像中提取缺陷区域；匹配部102b，其使用由摄像元件111获取到的图像以及存储在存储部107中的参照图像(正常图案图像)进行匹配处理；以及掩模生成部102c，其根据匹配部102b的匹配结果，基于参照图像生成包含工件W10的处理对象位置处的掩模图像的掩模信息。 

另外，载物台控制部104在来自控制部101的控制下使载物台116进行水平移动，使得从控制部101输入的缺陷修正位置(缺陷坐标、重心坐标以及修复坐标等的规定的位置坐标)位于显微镜部110的视场区域R1的中心。由此，对显微镜部110与工件W10的相对位置进行控制，使得从控制部101输入的坐标位于显微镜部110的视场区域R1的中心。 

激光修复头120包括：激光源121，其输出照射到工件W10的激光(以下称为修复激光)；作为空间光调制元件的微镜阵列123，其作为将来自激光源121的激光的光束截面形状(以下称为激光截面形状)整形为期望的形状(与后述的掩模图像相应的形状)的光束整形单元发挥功能；以及LED122，其输出来自激光源121的修复激光以及用于调整观察光学系统的视场的光(以下称为引导光)，其中，根据由显微镜部110获取到的图像对工件W10照射被空间调制为缺陷修复用的激光。来自LED122的引导光在半透半反镜M21上反射，由此其光轴与激光源121的光轴一致。 

另外，来自激光源121的修复激光以及来自LED122的引导光的光轴通过高反射镜M22、微镜阵列123以及高反射镜M23之后在半透半反镜M24上反射，由此其光轴与观察光轴AX一致。因而，在半透半反镜M24上反射的修复激光和引导光通过中继透镜M13、半透半反镜M14以及物镜M15从上方沿 着观察光轴AX照射到载物台116上的工件W10。此外，微镜阵列123例如使用DMD(Digital Micromirror Device：数字微反射镜器件)即可。另外，作为光束整形单元，还能够作为代替品使用其它MEMS器件、液晶快门等透射型的空间调制元件等其它器件。在采用这种其它器件的情况下，对照本领域的技术常识，将上述光学系统设为使用了与光学条件相应的适当的配置、部件的结构。此外，为了通过引导光来确认或者调整修复激光的照射位置而使用上述LED122，因此根据需要也可以省略上述LED122。 

此外，作为空间光调制元件的微镜阵列123例如具备将作为微小器件之一的微小反射镜排列成二维阵列状的结构。各微小反射镜的反射角在来自控制部101的控制下能够切换为打开角度和关闭角度这至少两个角度中的一个角度。打开角度是指在处于该状态的微小反射镜上反射的修复激光被投射到载物台116上的工件W10的角度，关闭角度是指在处于该状态的微小反射镜上反射的修复激光作为不需要的光而照射到设置于光路外的未图示的遮光部件、吸收部件等激光阻尼器的角度。因而，通过将排列成二维阵列状的微小反射镜各自的反射角切换为打开角度或者关闭角度，能够对投射到工件W10的修复激光的截面形状进行控制。根据后述的掩模图像来控制打开角度和关闭角度的切换。由此，能够将来自激光源121的修复激光的截面形状调整为修复图案(后述的照射部)的形状来照射到工件W10。该修复图案是除了正常的布线图案以外要照射修复激光的修复图案，例如在修复图案去除不良等缺陷的情况下是以下图案：将与照射区域中的正常的布线等的区域对应的微小反射镜设为关闭角度而将与除此以外的区域对应的微小反射镜设为打开角度。 

关于修复图案的设定，除了如上所述那样根据正常的布线图案来设定以外，还可以按照缺陷形状来设定。在该情况下，使修复激光的截面形状与缺陷形状一致，将与缺陷区域对应的微小反射镜设为打开角度，将与缺陷区域以外的区域对应的微小反射镜设为关闭角度即可。 

区域设定部103按照从控制部101输入的修复图案(掩模图像)对微镜阵列123的微小反射镜的反射角分别进行控制，由此将修复激光的截面形状控制为修复图案的形状。 

另外，如上所述，控制部101通过执行从存储部107读出的各种程序和参数来实现本实施方式1的缺陷修正方法，并且对激光加工装置100内的各部进行控制。在此，参照附图详细说明由控制部101执行的缺陷修正方法。图3是表示包括本实施方式所涉及的激光加工装置所进行的激光加工处理的缺陷修正方法的概要流程的流程图。此外，在以下说明中，以在控制部101的控制下各部进行动作来说明。 

首先，控制部101获取由外部的检查单元确定的缺陷的坐标即缺陷位置信息(步骤S101)。在获取到缺陷位置信息之后，载物台控制部104使载物台116移动至缺陷位置，使得在物镜M15的视场区域内包含缺陷(步骤S102)。在载物台116移动至缺陷位置之后，CCD111对该物镜M15的视场区域的图像进行拍摄，以图像信号进行输出(步骤S103)。由CCD111输出的图像信号被取入到图像处理部102(步骤S104)。 

当图像信号被取入到图像处理部102时，提取部102a从预先存储的参照图像(正常图案图像)中提取与拍摄到的视场区域相应的位置。匹配部102b对由提取部102a提取出的参照图像与取入的图像信号所对应的图像进行匹配。之后，提取部102a根据匹配部102b的比较结果来提取图像内的缺陷区域(步骤 S105)。 

此外，在该匹配处理中，根据图像中的白色面积的比率等，来计算作为拍摄得到的图像与参照图像的匹配度(适合度、匹配的比率)的匹配分数。根据该匹配部102b的比较结果，来决定拍摄得到的图像与参照图像内的哪个位置对应。 

另外，例如图4所示，在物镜M15的视场区域中的摄像图像Da内形成规定的图案P，在某一邻接的图案P之间存在缺陷G3。此时，在根据匹配部102b的比较结果而决定的参照图像为图5示出的参照图像Dr的情况下，根据摄像图像Da和参照图像Dr，由提取部102a提取图6示出那样的缺陷区域Gd，由图像处理部102将包含该缺陷区域Gd的提取图像Ds以图像信号输出。 

控制部101根据由提取部102a提取出的缺陷区域来判断是否需要进行缺陷修正(步骤S106)。在此，在控制部101根据提取出的缺陷区域判断为不需要进行缺陷修正的情况下(步骤S106：“否”)，过渡到步骤S107，获取下一个缺陷位置信息，驱动载物台控制部104来使载物台116移动。之后，控制部101返回到步骤S103，使CCD111执行下一个缺陷位置处的摄像处理。 

另一方面，在控制部101根据提取出的缺陷区域判断为需要进行缺陷修正的情况下(步骤S106：“是”)，控制部101过渡到步骤S108，判断是否存在多个激光的曝光对象。在此，在判断为激光的曝光对象不是多个的情况下(步骤S108：“否”)，控制部101过渡到步骤S109，将物镜M15切换为激光加工用物镜(高倍物镜)。 

之后，CCD111对该物镜M15(激光加工用物镜)的视场区域的图像进行拍摄，以图像信号进行输出，所输出的图像信 号被取入到图像处理部102(步骤S110)。另外，当图像信号被取入到图像处理部102时，提取部102a根据对该图像的匹配部102b的比较结果来提取图像内的缺陷区域(步骤S111)。 

当在步骤S111中通过激光加工用物镜获取到的缺陷区域的提取结束时，掩模生成部102c生成至少包含掩模图像的掩模信息。掩模图像例如是根据图5示出的参照图像Dr的图案P将图案P以外的区域设为照射激光的照射部(控制为打开角度的区域)而将图案P的形成区域设为不照射激光的非照射部(照射部以外的其它部分是被控制为关闭角度的区域)的掩模图像，生成包含该掩模图像的掩模信息。此外，在掩模信息中除了掩模图像以外，还包含用于对微镜阵列123(DMD123)的微小反射镜的打开角度和关闭角度进行控制的指示信息等。 

当步骤S112的掩模信息的生成处理结束时，区域设定部103按照从控制部101输入的掩模信息来对微镜阵列123的微小反射镜的反射角分别进行控制，由此将修复激光的截面形状控制为修复图案的形状(步骤S113)。之后，通过打开激光源121，将形成与掩模图像相应的截面形状的激光照射到作为检查对象的工件W10(步骤S114)。 

此时，掩模生成部102c还可以生成具有与缺陷区域Gd的形状相应的照射部的掩模图像，进行控制以照射截面形状与缺陷区域Gd相应的激光。在该情况下，在微镜阵列123的各微小反射镜M中，当以剖面线显示控制为打开角度的微小反射镜时，形成图7示出那样的打开角度控制区域Gm。通过被这样控制的各微小反射镜M，能够照射截面形状与缺陷区域Gd(缺陷G3)相应的激光。 

在激光照射之后，CCD111对激光照射后的激光加工用物镜的视场区域的图像进行拍摄，以图像信号进行输出，所输 出的图像信号被取入到图像处理部102(步骤S115)。控制部101根据取入的该图像信号的图像，通过匹配处理等来判断是否完成了缺陷修正(修复)(步骤S116)。 

在此，在激光照射后的图像中判断为修复完成的情况下(步骤S116：“是”)，控制部101结束缺陷修正处理。另外，在激光照射后的图像中判断为没有完成修复的情况下(步骤S116：“否”)，控制部101过渡到步骤S110，再次取入图像信号，进行激光照射处理。 

与此相对，在判断为相对于照射对象的一个参照图像激光的曝光次数是多个(多个曝光对象)的情况下(步骤S108：“是”)，控制部101过渡到步骤S117，将物镜M15切换为激光加工用物镜(高倍物镜)。在此，作为是否为多个曝光对象的判断，例如可举出以下情况：提取出的缺陷区域的需要进行缺陷修正处理的形状、工件W10、工件W10的加工面为导热率、热吸收率高或者比热小的材料，或者在该区域内存在被设定为激光非照射部的区域、包含可能存在上述热影响的图案。 

在切换物镜M15之后，CCD111对该物镜M15(激光加工用物镜)的视场区域的图像进行拍摄，以图像信号进行输出，所输出的图像信号被取入到图像处理部102(步骤S118)。另外，当图像信号被取入到图像处理部102时，提取部102a根据对该图像的匹配部102b的比较结果来提取图像内的缺陷区域(步骤S119)。 

当通过步骤S119而通过激光加工用物镜得到的缺陷区域的提取结束时，进行图像内的缺陷区域的定心(步骤S120)，掩模生成部102c生成包含掩模图像的掩模信息(步骤S121)。在激光的曝光对象是多个的情况下，掩模图像也是针对一个参照图像生成多个。 

例如，设为与包含缺陷区域的摄像图像对应的参照图像为图8示出的参照图像Dr1。关于该参照图像Dr1，在图案形成区域Ps内形成有多个图案部P1～P3。各图案部P1～P3在图案形成区域Ps内从纸面左边起按照图案部P1、图案部P3、图案部P2的顺序排列设置。此外，以在该参照图像Dr1中图案部P1～P3为激光照射区域来进行说明。 

在此，图案部P1与图案部P3之间的距离d1以及图案部P2与图案部P3之间的距离d2有可能分别受到按照上述的热能曲线L2的热影响(参照图24的(c))。因此，掩模生成部102c分别生成第一和第二掩模信息，该第一和第二掩模信息分别包含用于避免热影响的多个掩模图像(第一掩模图像、第二掩模图像)。该第一和第二掩模图像整体的图案与参照图像Dr1的图案相同。此外，会受到热影响的距离由激光的强度、激光照射的能量、照射尺寸或者图案部的宽度、使用于图案形成中的材料(加工面的材料、图案形成材料)的导热率、热吸收率、比热、膜厚、密度等来决定。作为用于避免热影响的距离，例如设定为3μm以上。在此，加工面的材料可以是由一种材料构成的单层，也可以是由相互不同的多个材料层叠而成的多层。此外，在加工面形成多层的情况下，优选考虑各个材料的上述特性。 

图9是表示在本实施方式所涉及的激光加工装置100中生成的第一掩模图像Dm1a的示意图。第一掩模图像Dm1a在与参照图像Dr1的图案形成区域Ps相应的掩模图案形成区域Pms内，在与图案部P1、P2对应的位置处形成照射激光的照射部Pm1、Pm2。在此，在如照射部Pm1、Pm2那样在掩模图像内存在多个照射部的情况下，照射部Pm1、Pm2之间的距离d3是被设为不受上述的热能曲线L2那样的热影响的距离。 

图10是表示在本实施方式所涉及的激光加工装置100中生成的第二掩模图像Dm1b的示意图。第二掩模图像Dm1b在与参照图像Dr1的图案形成区域Ps相应的掩模图案形成区域Pms内，在与图案部P3对应的位置处形成照射激光的照射部Pm3。 

当步骤S121的第一和第二掩模信息的生成处理结束时，区域设定部103首先按照从控制部101输入的第一掩模图像Dm1a来对微镜阵列123的微小反射镜的反射角分别进行控制，由此将修复激光的截面形状控制为修复图案的形状(步骤S122)。之后，通过打开激光源121，将形成与掩模图像的照射部Pm1、Pm2相应的截面形状的激光照射到作为检查对象的工件W10(步骤S123)。 

之后，按照从控制部101输入的第二掩模图像Dm1b来对微镜阵列123的微小反射镜的反射角分别进行控制，由此将修复激光的截面形状控制为修复图案的形状(步骤S124)。之后，通过打开激光源121，将形成与掩模图像的照射部Pm3相应的截面形状的激光照射到作为检查对象的工件W10(步骤S125)。 

在根据多个掩模信息进行激光照射之后，CCD111对激光照射后的激光加工用物镜的视场区域的图像进行拍摄，以图像信号进行输出，所输出的图像信号被取入到图像处理部102(步骤S126)。控制部101根据所取入的该图像信号的图像，通过匹配处理等判断缺陷修正(修复)是否完成(步骤S127)。 

在此，在激光照射后的图像中判断为修复完成的情况下(步骤S127：“是”)，控制部101结束缺陷修正处理。另外，在激光照射后的图像中判断修复没有完成的情况下(步骤S127：“否”)，控制部101过渡到步骤S118，再次取入图像信号，进行激光照射处理。 

图11～15是表示本实施方式所涉及的激光加工装置100的 缺陷修正处理的一例的示意图。具体地说，在上述步骤S110～S114和S118～S125中，作为一例如图11～15示出的示意图那样进行缺陷修正处理。如图11所示，形成有呈大致凸状的图案部P4以及具有收容图案P4的突出部分的凹形状部的图案部P5，在包含该图案P4的突出部分以及图案部P5的凹形状部的区域内存在缺陷G4。 

针对图11示出的缺陷G4设定进行多个曝光处理的掩模图案形成区域Pms1(与步骤S117～S127对应)，在该掩模图案形成区域Pms1以外的部分，生成与图案部P5相应的掩模图像，照射激光(参照图12)。 

通过图12示出的激光照射处理，去除掩模图案形成区域Pms1以外的部分的缺陷G4，成为在掩模图案形成区域Pms1内残留缺陷G4a的状态(参照图13)。对此，根据图案的间隔设定会受到热影响的掩模图案形成区域Pms2(与步骤S117～S127对应)，在该掩模图案形成区域Pms2以外的部分，生成与图案部P4和P5相应的第一掩模图像，照射激光(参照图13)。 

之后，针对残留于图案部P4与P5之间的缺陷G4b生成与图案部P4和P5相应的第二掩模图像，照射激光(参照图14)。由此，能够得到去除了缺陷G4的图案部P4和P5(参照图15)。 

通过上述激光加工处理，即使在图案部的配置会受到激光的热影响的情况下，也能够正确地进行激光加工。即，本实用新型是一种以下的激光加工方法：具有摄像部，该摄像部用于获取对形成有规定图案的工件W10的一部分放大的图像，使用由摄像部获取到的图像对工件W10照射激光来进行工件W10上的缺陷的修正处理，在该激光加工方法中，使载物台移动至进行修正处理的缺陷修正位置，该载物台载置工件W10，能够在与工件W10的板面平行的平面上相对于摄像部相 对移动(载物台移动步骤：S102)；在移动到的缺陷修正位置拍摄工件W10的图像(摄像步骤：步骤S118)；根据参照图像来生成掩模图像，在该掩模图像中形成要照射激光的照射部，将其它部分设为不照射激光的区域即非照射部，该照射部是将拍摄得到的摄像图像与参照图像进行比较，基于通过该比较的判断来形成的(掩模生成步骤：步骤S121)；以及将来自激光源的激光的光束截面形状整形为与掩模图像相应的形状(光束整形步骤：步骤S122、S124)，其中，在掩模生成步骤中，在参照图像内具有与照射部对应的多个图案的情况下，以掩模图像上的各照射部间的距离为规定距离以上的方式生成多个掩模图像，作为本实用新型的技术方案，并不需要图3中的所有步骤。 

根据上述实施方式，对一个参照图像生成与激光照射对象的图案部的配置相应的多个掩模信息，照射形成与各个掩模图像相应的截面形状的激光，因此不管多个图案部的配置如何均能够正确地进行激光加工。由此，即使图案部为微细的图案部，也能够使用激光进行微细加工。另外，即使在使用近紫外光以上的波长带的激光的情况下，也能够不降低被加工的图案形状的加工精度地进行激光加工。 

此外，作为以往的技术，作为没有热影响的缺陷修正方法，举出使用了紫外线(波长266nm)的方法，但是在该方法中需要将微镜阵列123(DMD123)替换为与紫外线对应的阵列，需要考虑由于该替换而导致的成本增加、由该波长(266nm)导致的DMD劣化等对装置和照射对象的影响来进行设计。 

图16、17是分别表示在本实施方式的变形例1所涉及的激光加工装置中生成的第一、第二掩模图像的示意图。此外，以变形例1所涉及的第一和第二掩模图像整体与图8示出的参 照图像Dr1对应并对图案部P1～P3照射激光来进行说明。在上述实施方式中，以与各图案部相应地形成形状与图案部大致相同的照射部进行了说明，但是也可以分割图案部的形状，以成为规定距离以上的方式在分割得到的区域分别形成照射部。 

在图16示出的第一掩模图像Dm2a中形成沿着长度方向将图8的图案部P1～P3二等分那样的照射部Pm1a、Pm2a、Pm3a。在此，在变形例1中，照射部Pm1a、Pm2a、Pm3a相对于各图案部P1～P3的相对位置是相同的。 

另外，在图17示出的第二掩模图像Dm2b中，与照射部Pm1a、Pm2a、Pm3a同样地，形成沿着长度方向将图8的图案部P1～P3二等分那样的照射部Pm1b、Pm2b、Pm3b。在此，照射部Pm1b、Pm2b、Pm3b相对于各图案部P1～P3的相对位置分别相同，对于图案部P1～P3来说，配置在与照射部Pm1a、Pm2a、Pm3a相反的一侧。 

此时，照射部Pm1a与照射部Pm3a之间的距离d4、照射部Pm2a与照射部Pm3a之间的距离d5以及照射部Pm1b与照射部Pm3b之间的距离d6、照射部Pm2b与照射部Pm3b之间的距离d7为没有热影响的规定距离以上。由此，如上述实施方式那样，通过使用第一和第二掩模图像分阶段地照射激光，不管多个图案部的配置如何均能够正确地进行激光加工。 

图18、19是分别表示在本实施方式的变形例2所涉及的激光加工装置中生成的第一、第二掩模图像的示意图。此外，以变形例2所涉及的第一和第二掩模图像与变形例1同样地整体与图8示出的参照图像Dr1对应并对图案部P1～P3照射激光进行说明。 

图18示出的第一掩模图像Dm3a将图8的图案部P1的长度 方向五等分，在间隔剔除的位置分别形成照射部Pm1c、Pm1d、Pm1e。另外，同样地，对图案部P2也以同样的间隔形成照射部Pm2c、Pm2d、Pm2e，对图案部P3也以同样的间隔形成照射部Pm3c、Pm3d。在此，为了确保与邻接的图案部的照射部之间的距离，照射部Pm3c、Pm3d被配置在与照射部Pm1c、Pm1d、Pm1e和照射部Pm2c、Pm2d、Pm2e不邻接的位置处。 

另外，在图19示出的第二掩模图像Dm3b中，在五等分的图案部P1的没有配置照射部Pm1c、Pm1d、Pm1e的位置形成照射部Pm1f、Pm1g。另外，同样地，对图案部P2形成照射部Pm2f、Pm2g。对图案部P3，以与图案部P1、P2相反的方式在没有配置照射部Pm3c、Pm3d的位置形成照射部Pm3e、Pm3f、Pm3g。 

此时，各照射部的间隔(相对的距离)分别为没有热影响的规定距离以上。由此，如上述实施方式那样，不管多个图案部的配置如何均能够正确地进行激光加工。 

图20是表示在本实施方式的变形例3所涉及的激光加工装置的存储部中存储的参照图像的一例的示意图。图21、22是分别表示在本实施方式的变形例3所涉及的激光加工装置中生成的第一、第二掩模图像的示意图。此外，以变形例3所涉及的第一和第二掩模图像整体与图20示出的参照图像Dr2的图案对应并对呈L字形状的图案部P6照射激光进行说明。 

在图21示出的第一掩模图像Dm4a中，在与图20的图案部P6的L字的一个直线部分对应的位置形成照射部Pm4a。另外，在图22示出的第二掩模图像Dm4b中，在与图20的图案部P6的L字的另一直线部分对应的位置形成照射部Pm4b。 

如上所述，在如L字形状的图案中存在90°以下的角的情况下，通过如照射部Pm4a、Pm4b那样进行分割来照射，能够更高精度地形成图案的角。 

另外，上述实施方式以及其变形例仅是用于实施本实用新型的例子，本实用新型并不限定于这些例子，根据规格等来进行各种变形也处于本实用新型的范围内，并且，根据上述记载，在本实用新型的范围内能够进行其它各种实施方式是显而易见的。当然，例如对各实施方式适当地例示的变形例也能够应用于其它实施方式。 

例如，在上述实施方式的激光加工装置100中，构成能够在X-Y平面内移动的载物台116以及对载物台116的水平移动进行控制的载物台控制部104，通过载物台116使工件W10在X-Y平面内移动，但是，除此以外，也可以设为以下结构：在载物台上固定工件W10，使显微镜部110和激光修复头120在X-Y平面内移动。即，如果是使显微镜部110、激光修复头120、工件W10的相对位置发生变化的移动单元以及控制该移动单元的移动控制部，则能够包括任何结构。 

另外，在上述实施方式中，作为光束整形单元，使用了作为空间光调制器的微镜阵列123，但是作为除此以外的光束整形单元，也可以使用可变狭缝、液晶快门等。即，如果是将激光束的截面形状整形为期望的形状的光束整形单元，则能够包括任何结构。 

另外，在上述实施方式中，示出了具有对缺陷照射激光来进行缺陷修复的缺陷修正部的缺陷修正装置的例子，但是并不限定于这种使用激光的缺陷修正部，例如也可以替换为使用分配器、针等探针的方式、喷墨方式、转印方式等对缺陷进行修正材料的涂敷、描绘、转印等来进行缺陷修复的方式的缺陷修正部(总称为涂敷修正)，例如使用针等探针对缺陷进行切断、切除、整形的缺陷修正部。在该情况下，将上述实施方式的激光加工方法以及激光加工程序中的修复处理(执 行修复)从通过激光照射进行的修复处理替换为例如通过修正材料的涂敷、描绘、转印进行的加工处理，由此能够设为在各种激光加工装置中共用的激光加工方法以及激光加工程序。 

如上所述，本实用新型所涉及的激光加工装置、缺陷修正方法以及记录了缺陷修正程序的计算机可读取的记录介质在不管多个照射图案的配置如何均正确地进行激光加工方面是有用的。 

Claims (4)

1.一种激光加工装置，对形成有规定图案的基板照射激光来对上述基板上的缺陷进行修正处理，该激光加工装置的特征在于，具备： 

载物台，其载置上述基板，并且能够相对于摄像部相对移动，该摄像部用于获取将该基板的一部分放大的图像； 

载物台控制部，其控制上述载物台的移动，并且使上述载物台移动至要进行上述修正处理的缺陷修正位置； 

匹配部，其将摄像图像与作为正常的图案的参照图像进行比较，该摄像图像是在通过由上述载物台控制部控制的载物台移动而移动到的上述缺陷修正位置处拍摄得到的图像； 

掩模生成部，其基于上述匹配部的判断，根据上述参照图像，生成整体的图案与上述参照图像的图案相同的多个掩模图像，在各掩模图像中，将照射激光的区域设为照射部，将其它部分即不照射激光的区域设为非照射部；以及 

光束整形单元，其将来自激光源的激光的光束截面形状整形为与上述掩模图像相应的形状， 

其中，在上述掩模图像内具有多个上述照射部的情况下，上述掩模生成部以各照射部间的距离大于等于规定距离的方式生成掩模图像。 

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于， 

上述光束整形单元包括二维调制元件。 

3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于， 

还具备提取部，该提取部提取在上述缺陷修正位置处存在的缺陷区域， 

上述掩模生成部形成与上述缺陷区域相应的照射部。 

4.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于， 

上述掩模生成部将上述照射激光的区域进行分割，在进行 该分割得到的区域以大于等于上述规定距离的方式分别形成照射部。 

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