CN102063016A - 对准标记的检测方法 - Google Patents

对准标记的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102063016A
CN102063016A CN2010105300786A CN201010530078A CN102063016A CN 102063016 A CN102063016 A CN 102063016A CN 2010105300786 A CN2010105300786 A CN 2010105300786A CN 201010530078 A CN201010530078 A CN 201010530078A CN 102063016 A CN102063016 A CN 102063016A
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
mark
mentioned
circle
radius
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN2010105300786A
Other languages
English (en)
Inventor
笹部高史
松田僚三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Original Assignee
Ushio Denki KK
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK filed Critical Ushio Denki KK
Publication of CN102063016A publication Critical patent/CN102063016A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H01L21/0275—Photolithographic processes using lasers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G03F7/2063—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam for the production of exposure masks or reticles
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70608—Monitoring the unpatterned workpiece, e.g. measuring thickness, reflectivity or effects of immersion liquid on resist
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

一种对准标记的检测方法，能够通过进行边缘检测正确地检测外观多种多样的工件对准标记(工件标记)的图案的位置。利用准直显微镜接收工件标记的图案的图像，并将该图像发送至控制部。在控制部求出从取得的图案的图像的中心附近开始在多个放射方向的相对于距离的亮度分布。对求出的亮度分布微分，求出相对于距离的亮度变化即微分值，对各个放射方向求出微分值的极大值的位置。分别一个一个地抽出求出的极大值的位置而进行组合，求出多个与通过极大值的位置的闭曲线近似的圆。对该多个圆的半径与工件对准标记的半径进行比较，从上述多个圆中选择半径最接近的圆，并以该圆的中心位置作为工件对准标记的位置。

Description

对准标记的检测方法
技术领域
本发明涉及检测形成于掩模的掩模对准标记和形成于工件的工件对准标记，以使二者成为预先设定的位置关系的方式进行对位，并经掩模对工件照射光的曝光装置中的用于检测工件对准标记的检测方法，特别是涉及在作为工件对准标记使用形成于印刷基板等的工件的圆形的凹陷的情况下的工件对准标记的检测方法。
背景技术
在利用光刻法制造半导体元件、印刷基板、液晶基板等的图案的工序中使用曝光装置。曝光装置使形成有掩模图案的掩模和该图案所要被转印的工件以预定的位置关系对位(对准)，然后，经掩模对涂布有抗蚀剂的工件照射曝光光。由此，掩模图案被转印至工件(曝光)。
曝光装置中的掩模与工件的对位一般以下述方式进行。
(1)利用准直显微镜检测形成于掩模的对准标记(以下称为掩模标记)和形成于工件的对准标记(以下称为工件标记)。
(2)在装置的控制部中对利用准直显微镜检测到的掩模标记和工件标记进行图像处理，求出各自的(在准直显微镜的视场中的)位置坐标。
(3)使掩模或者工件移动，以使二者的位置成为预先设定的位置关系。
另外，掩模和工件必须进行平面内的2方向(X方向和Y方向)和旋转方向(8方向)的对位。因此，掩模标记和工件标记分别形成有2处以上。
图6中示出用于检测工件标记的准直显微镜10的概要结构。另外，如上所述，掩模标记和工件标记分别形成有2处以上，因此，与此对应，准直显微镜10也设置有2处以上，但在该图中仅示出1个(1处)。
准直显微镜10由半透半反镜10a、透镜L1、L2以及CCD照相机10b构成。11是用于进行图像处理等的计算装置，12是监视器，W是形成有工件标记WAM的工件。
作为检测工件标记WAM的方法，公知的方法有基于图案匹配(パタ一ンマツチング)的检测和基于边缘检测的检测。另外，此处所说的检测并不仅仅指取入对准标记图像，还包含其位置(坐标)的检测。
例如专利文献1的0004段～0009段中对图案匹配进行了简单的说明。
对于该方法，例如利用准直显微镜10对工件W的表面进行放大并利用CCD照相机进行摄像。控制部11在摄像图像内进行扫描，检测与登记的工件标记的图像一致的部位(图案)，并进行求出该部位的位置的图像处理。
边缘检测是在摄像图像内将亮度变化大的部分看做图案的边缘而检测图案的方法。使用图7简单地说明。
图7(a)是利用准直显微镜的CCD摄像的工件表面的图像的例子。如果在工件的表面形成有图案，则该部分的照明光的反射率变化，明亮度(亮度)与其他部分不同。图中带有影线的椭圆形的部分是图案。
如图7(b)所示，在上述的摄像的图像中，以一定的间隔在一个方向(图中箭头的方向)对图像的亮度分布进行微分，以微分值(亮度变化)最大的部分作为图案的边缘(图中的黑色圆点●)。
在摄像图像整体反复进行上述作业，如图7(c)所示，以将求出的边缘彼此连结而得到的图形作为图案。进而，计算该图案的例如重心，并作为图案的位置。
[专利文献1]日本特开2001-110697号公报
在工件为印刷基板的情况下，作为工件标记有时利用通过激光照射形成于基板的孔(凹陷，以下称为导通孔(ビアホ一ル))。其原因如下所述。
在印刷基板的制造中，为了获得形成为多层的布线的层间的结合，通过激光照射形成有多个大约φ100μm的导通孔(贯通层间的孔)。因此，如果在形成层间结合用的导通孔时顺便例如在工件的周边部形成工件标记，则无需另外的用于形成对准标记的工序。
但是，对于印刷基板100，在形成导通孔101之后，如图8(a)所示，在表面镀铜102等金属，然后，为了进行曝光，如图8(b)所示，粘贴被称为干膜抗蚀剂的厚度数十μm的薄膜状的抗蚀剂(抗蚀剂膜)103。因此，作为工件标记形成的导通孔101被抗蚀剂膜103覆盖。
利用准直显微镜越过以这种方式粘贴的抗蚀剂膜103观察作为工件标记的导通孔。此时，根据导通孔101的开口部分处的抗蚀剂膜103的下垂的情况不同，准直显微镜的摄像单元(CCD)中的导通孔101的外观(見ぇ方)(形状、明暗或者色调)会发生各种各样的变化。
图9(a)～(f)是对由抗蚀剂薄膜覆盖的导通孔进行摄像的图像例。如该图所示，导通孔看起来为白色、或者看起来为淡灰色至深灰色、或者看起来在白色中带有黑点，外观多种多样。
这样，当导通孔即工件标记的外观变化时，在检索与登记的图像一致的图案的图案匹配中，有时无法检测工件标记。
因此，在这种工件标记的检测中，我们考虑并不进行基于图案匹配的图案检测，而是考虑进行基于边缘检测的图案检测。这是因为，如果采用边缘检测，即便工件标记的外观不同，在导通孔的边缘部分也会产生亮度的变化，因此认为能够进行工件标记(导通孔)的检测。
如上所述，在边缘检测中，以图像中的亮度变化最大的部分作为边缘，并连接该边缘以检测图案。在图案像导通孔这样为圆形的情况下，将检测到的各个边缘近似连接为圆形，计算该圆的中心位置作为图案的位置。
然而，可以清楚，如果直接应用现有的边缘检测方法，则存在无法检测工件标记的准确位置的情况。
发明内容
本发明探明了将在使用由抗蚀剂膜覆盖的导通孔等这样的根据状况不同而外观不同的图案作为工件标记的情况下，在以往的边缘检测中无法检测工件标记等图案的准确位置的原因，并基于此提供一种能够检测图案的准确位置的对准标记的检测方法，本发明的目的在于提供一种能够使用边缘检测方法正确地检测外观多种多样的工件标记等图案的位置的对准标记的检测方法。
对在以往的边缘检测中无法检测工件标记的准确位置的情况进行了锐意研究，结果发现，其原因之一为以下的理由。
如上所述，以往的基于边缘检测的图案的位置检测采取以下的步骤：作为边缘检测亮度变化最大的部分，连结检测到的边缘并进行圆近似，并计算该圆的中心位置。
如图9所示，导通孔的外观根据粘贴在该导通孔上的抗蚀剂膜的不同而各种各样，大致上，孔的中间为白色或者淡灰色，工件(基板)的部分为深灰色，导通孔的边缘的部分为黑色。
此处，如图10(a)所示，如果覆盖导通孔101的抗蚀剂膜103以左右均等的状态垂下至孔中，则看起来为白色的部分的中心与导通孔的中心大致一致。
但是，如图10(b)、(c)所示，如果抗蚀剂膜103在导通孔101中偏向于一方而垂下，则看起来为白色的部分的中心与导通孔的中心不一致。这种现象当抗蚀剂膜103在导通孔101中褶皱偏离的状态下也会产生。
如上所述，在边缘检测中，作为边缘检测亮度变化最大的部分。在看起来如图10所示的导通孔(工件标记)101中，亮度变化最大的部分是看起来为白色的部分与看起来为黑色的部分之间的边界部分，即，作为工件标记检测看起来为白色的部分。
但是，本来的工件标记的位置是导通孔101的位置，如图10(a)所示，在导通孔101的中心与看起来为白色的部分的中心一致的情况下能够检测工件标记(导通孔)101的准确位置，但是，如图9(b)、(c)所示，在看起来为白色的部分的中心与导通孔101的中心不一致的情况下无法检测工件标记(导通孔)101的准确位置。
基于上述的见解，为了解决该问题，我们进一步重复进行了研究，得出了如下的考虑。导通孔的边缘在图像中最黑，在该导通孔的边缘与其周边的基板质地的深灰色部分之间存在微小的亮度变化。
因此，例如当观察从导通孔的中心朝向周边的颜色变化时，如果以该从黑色变化为深灰色的部分作为边缘，并求出与连结该多个边缘的位置而形成的闭曲线近似的圆的中心的话，则能够准确地检测导通孔(工件标记)的位置。
为了实现该方法，按照以下的步骤进行边缘检测。
与以往同样，求出利用准直显微镜摄像的工件的图像的亮度分布，并在预定的方向对该亮度进行微分而求出亮度的变化。
但是，并不像以往那样将亮度变化(微分值)的最大部分作为边缘，而是针对图案的图像在多个放射方向求出相对于距离的亮度分布，在各个方向分别一个一个地抽出亮度变化的极大值或者极小值的位置来进行组合。
进而，求出多个与通过上述极大值或者极小值的位置的闭曲线近似的圆，选择该多个圆内的半径(也可以是直径)最接近工件对准标记的半径(也可以是直径)的圆，并求出该圆的中心位置。
例如，观察从图案的图像的中心附近朝向周边的颜色的变化，以亮度变化的微分值在预先设定的值以上且向上凸出的部分(设在黑色→白色变化的情况下微分值为正)的微分值的位置作为边缘，并以连结这样求出的边缘彼此的闭曲线作为图案。
进而，如果这样得到的图案的大小与工件标记(导通孔)的设计值的大小大致一致，则以该图案作为工件标记，并计算求出其中心位置。
即，在本发明中以下述方式解决上述课题。
(1)取得形成于工件的图案的图像。
(2)对从上述取得的图案的图像的中心附近开始的多个放射方向、或者朝向中心方向的多个放射方向求出相对于距离的亮度分布。
(3)对上述求出的亮度分布进行微分，求出相对于距离的亮度变化即微分值，并对上述各个放射方向求出该微分值的极大值或者极小值的位置。
(4)求出多个近似为闭曲线的圆，该闭曲线通过分别一个一个地抽出对上述各个放射方向求出的上述极大值或者极小值的位置而进行组合的位置。
(5)对上述多个圆的半径(直径)与圆形的工件对准标记的半径(直径)进行比较，从上述多个圆中选择与工件对准标记的半径(直径)最接近的圆。
(6)计算上述选择的圆的中心位置，并以该中心位置作为工件对准标记的位置。
发明效果
在本发明中，由于求出多个与通过亮度变化的微分值的极大值或者极小值的位置的闭曲线近似的圆，并选择最接近工件对准标记的大小的圆从而求出工件对准标记的位置，因此即便在工件上粘贴有抗蚀剂膜也能够检测作为工件标记的导通孔的准确位置。
附图说明
图1是示出作为本发明的应用对象之一的投影曝光装置的结构的图。
图2是示出检测到的图像(示意图)、该图像的放射方向的亮度分布及其微分值的图。
图3是示出与连结图像的亮度的微分值的极大值或者极小值的位置的闭曲线近似的多个圆的图。
图4是示出显示在监视器上的工件标记像的图。
图5是说明近似的圆的分数的图。
图6是示出用于检测工件标记的准直显微镜10的概要结构的图。
图7是说明基于边缘检测的图案检测方法的图。
图8是示出作为工件标记使用的导通孔的形状例的图。
图9是示出对由抗蚀剂膜覆盖的导通孔进行摄像的图像例的图。
图10是说明由抗蚀剂膜覆盖的导通孔的外观的图。
标记说明
1：光照射装置；2：投影透镜；3：掩模载物台驱动机构；4：工件载物台驱动机构；10：准直显微镜；10a：半透半反镜；10b：CCD照相机；10c：照明单元；11：控制部；11a：图像处理部；11b：存储部；11c：工件标记中心位置检测部；11d：对位控制部；11e：登记部；12：监视器；L1、L2：透镜；M：掩模；MS：掩模载物台；MAM：掩模标记(掩模对准标记)；MP：掩模图案；W：工件；WS：工件载物台；WAM：工件标记(工件对准标记)。
具体实施方式
图1是示出作为本发明的应用对象之一的投影曝光装置的结构的图。
在该图中，MS为掩模载物台。形成有掩模标记MAM和掩模图案MP的掩模M放置并被保持于掩模载物台MS。
从光照射装置1射出曝光光。射出的曝光光经掩模M、投影透镜2照射到载置于工件载物台WS上的涂布有抗蚀剂的工件W上，掩模图案MP投影到工件W上并被曝光。
在投影透镜2与工件W之间，在2处设有能够沿该图的箭头方向移动的准直显微镜10。在将掩模图案MP曝光到工件W上之前，将准直显微镜10插入图示的位置，检测掩模标记MAM和形成于工件的工件标记WAM，进行掩模M与工件W的对位。在对位之后，准直显微镜10从工件W上退避。另外，在图1中仅示出设有2处的准直显微镜中的一方的准直显微镜。
如上所述，准直显微镜10由半透半反镜10a、透镜L1、L2、以及CCD照相机10b构成。在准直显微镜10上设有用于对摄像的工件W的表面进行照明的照明单元10c。
利用准直显微镜10的CCD照相机10b接收到的掩模标记MAM像、工件标记WAM像等被发送至控制部11。
控制部11具备：图像处理部11a，该图像处理部11a用于对由上述CCD照相机10b接收到的图像进行处理；以及存储部11b，该存储部11b存储工件标记的大小、掩模标记的位置坐标信息、以及用于进行边缘检测的参数等各种参数。
进一步，控制部11还具备：工件标记中心位置检测部11c，该工件标记中心位置检测部11c从由CCD照相机10b接收并由图像处理部11a进行了图像处理后的图像进行边缘检测，对利用边缘检测得到的图案的形状与预先登记的工件标记的形状进行比较评价，判定该图案是否是作为工件标记检测的图案，并检测中心位置坐标；对位控制部11d，该对位控制部11d使工件载物台WS或者掩模载物台MS(或者双方)移动，以使作为工件标记检测到的图案的位置坐标与存储于存储部11b的掩模标记像的位置坐标一致；以及登记部11e，该登记部11e根据操作者的指示用于将工件标记的大小或边缘检测的条件(后述的微分阈值)等登记于存储部11b。
工件载物台WS或者掩模载物台MS由工件载物台驱动机构4、掩模载物台驱动机构3驱动而沿XY方向(X、Y：与掩模载物台MS、工件载物台WS面平行且彼此正交的2个方向)移动、并绕与XY平面垂直的轴为中心旋转，上述工件载物台驱动机构4、掩模载物台驱动机构3由上述对位控制部11d控制。
在上述控制部11连接有监视器12，由上述图像处理部11a进行了图像处理的图像例如如图4所示显示于监视器12的屏幕。
使用上述图4和图1、图2、图3对利用控制部进行的基于边缘检测的工件标记检测的方法进行说明。
另外，图2示出检测到的图像(示意图，与实际的图像不同)、该图像的放射方向的亮度分布及其微分值，图3示出与连结检测到的图像的亮度的微分值的极大值或者极小值的位置的闭曲线近似的多个圆。
在图1中，控制部11从图4所示的图像中检索工件标记。在该检索中例如使用被称作斑点检测的方法。斑点检测是为了在2值(黑白)图像内检测具有相同的浓度的像素的集合体(例如圆形或四边形之类的形状的部分)而通常使用的方法。另外，在检测工件标记时也可以使用斑点检测以外的检测方法。
即，控制部11利用斑点检测从由准直显微镜10检测到的如图4所示的图像中选出呈现作为工件标记的形状的圆形的形状的部分。进而，以使该呈现圆形的形状的部分位于准直显微镜10的视场的中心的方式移动工件载物台WS，并且切换准直显微镜10的倍率，对该图像进行放大并利用CCD照相机10b接收。
图2(a)是通过上述方式利用准直显微镜10的CCD照相机10b接收到的作为工件标记WAM的导通孔(ビアホ一ル)的图像的示意图。在工件粘贴有抗蚀剂膜，该抗蚀剂膜覆盖在导通孔上。
该图的白色部分是导通孔的孔的部分，白色部分周围的颜色浓的部分是导通孔的边缘部分，颜色浓的部分周围的颜色稍淡的部分是工件(基板)的部分。
首先，控制部11的工件标记中心位置检测部11c求出如图2(a)所示的接收到的图案的从图像的中心附近开始沿着该图的虚线A所示的多个放射方向的相对于距离的图像的亮度分布。另外，图案图像的大体的中心位置预先通过上述斑点检测求出。
图2(b)中示出某一方向的亮度分布。横轴为放射(扫描)方向的距离，纵轴为亮度。如该图所示，导通孔的内侧(孔的部分)映照为白色而亮度高。当从内侧朝外侧前进时，当到达导通孔的边缘时变为黑色，亮度急剧下降。当从导通孔的边缘过渡至基板的部分时，亮度稍稍上升。
接着，工件标记中心位置检测部11c对如图2(b)所示的得到的亮度分布的曲线进行微分。结果为图2(c)。横轴为放射(扫描)方向的距离，纵轴为微分值、即亮度变化。
如该图所示，亮度的变化在亮度从明变暗(从白色变黑色)的部分(图中白色边缘1：微分值的极小值)最大。以往，作为工件标记(导通孔)的边缘检测该亮度变化最大的白色边缘1的部分。
但是，在本发明中，并不仅仅检测该白色边缘1，还检测亮度从暗变明(从黑色变白色)的黑色边缘。因此进行下述的步骤。
为了无视白色边缘1，预先在控制部设定微分值的阈值，无视一定值以下(负值)的微分值。从白色变黑色的部分的微分值为负。因此，无视白色边缘。
进而，作为边缘的候补点检测微分值在阈值以上且向上凸出的极大值的部分、即亮度从黑色变白色的部分(黑色边缘)。在图2(c)中，黑色边缘(极大值)存在以黑色边缘1、2、3所示的3处。图2(d)中示出图像中的白色边缘和黑色边缘的部位。
这样，求出各个放射方向的黑色边缘的位置。进而，如图3所示，针对检测到的各个黑色边缘，连结彼此最近的黑色边缘并用圆近似。
即，在各个放射方向分别一个一个地抽出亮度变化的极大值的位置进行组合，求出多个与通过上述极大值位置的闭曲线近似的圆。
进而，从得到的各个圆计算各个圆的半径r(或者直径)。控制部中预先输入有作为工件标记的导通孔的半径(或者直径)(设计值)，对各个圆的半径r(或者直径)与导通孔的半径(或者直径)进行比较，以具有与导通孔的半径(或者直径)最接近的值的圆作为导通孔的边缘、即工件标记的图案。进而，求出该圆的中心位置，并以该中心位置作为工件标记的位置。
在图3中，作为圆示出了连结黑色边缘1的圆C1、连结黑色边缘2的圆C2、以及连结黑色边缘3的圆C3这3种圆，但是，并不仅限于这3种圆，有时也例如如该图所示描绘圆C1～C3以外的圆C4、C5等。
这是因为，如该图所示，存在例如无法检测黑色边缘1～3内的一部分、或者作为黑色边缘检测到图像上的噪声等未必能够在各个放射方向求出正确的黑色边缘1～3的位置的情况。
因此，在各个放射方向分别一个一个地抽出亮度变化的极大值的位置进行组合并如上所述地近似多个圆，并针对各个圆如上所述地求出如以下的(a)所述的半径分数从而推定表示边缘位置的圆。
并且，根据需要求出如以下的(b)～(d)所述的分数并进行总计，并推定分数最高的圆为表示工件标记(导通孔)的边缘位置的圆。
(a)半径分数
如上所述，以圆的半径r以何种程度接近设计值作为指标求出半径分数。即，如果半径r与设计值相同则评价为1分，如果在预定值以上则评价为0分。具体地说例如利用下式求出半径分数。
半径分数＝1-|近似圆半径-设计半径|/a
(b)边缘数分数
以使用几个边缘进行圆近似作为指标求出边缘数分数。即，使用的边缘数越多则分数越高。具体地说例如利用下式求出边缘数分数。
边缘数分数＝近似的边缘数/b
(c)边缘位置范围分数
以边缘从近似圆的圆周离开何种程度作为指标求出边缘位置范围分数。例如如图5(a)所示，当所有的边缘都在圆周上的情况下分数为满分，如图5(b)所示，当边缘不在圆周上的情况下分数低。具体地说例如利用下式求出边缘位置范围分数。
边缘位置范围分数＝1-(离开圆周的最大距离与离开圆周的最小距离之差)/c
(d)边缘对称性分数
以能够以何种程度检测到相对的边缘作为指标求出边缘对称性分数。例如在放射方向为6方向的情况下，如图5(c)所示，如果3个对全都存在则分数高，如图5(d)所示，在不存在对的情况下分数低。具体地说例如利用下式求出边缘对称性分数。
边缘对称性分数＝(α+检测到双方的对数/β+检测到单方的对数/γ)/d
另外，在上述图2(c)中示出了从白色到黑色的变化为极小值、从黑色到白色的变化为极大值的例子，但是，也可以改变亮度变化的捕捉方法，使从白色到黑色的变化为极小值、从黑色到白色的变化为极小值。在该情况下，作为白色边缘的位置检测极大值的位置，作为黑色边缘的位置检测极小值的位置。
在图1的装置中，在工件标记中心位置检测部11c中以上述的方式求出工件标记的位置，并基于此进行掩模M与工件W的对位。掩模M与工件W的对位以下述方式进行。
(1)从光照射装置1或者未图示的对准光源对掩模M照射照明光，利用准直显微镜10的CCD照相机10b接收掩模标记MAM像，并发送至控制部11。控制部11的图像处理部11a将上述掩模标记MAM像转换成位置坐标并存储于存储部11b。
另外，掩模标记的检测方法提出有各种方法，需要的话例如可以参照专利文献1等。
(2)接着，从准直显微镜10的照明单元10c对工件W照射照明光，如上所述地进行边缘检测，检测工件W上的工件标记WAM，控制部11求出工件标记WAM的位置坐标。
(3)控制部11以使存储的掩模标记MAM的位置坐标与检测到的工件标记WAM的位置坐标成为预定的位置关系的方式使工件载物台WS(或者掩模载物台MS、或者双方)移动，进行掩模M与工件W的对位。

Claims (1)

1.一种工件对准标记的检测方法，检测形成于工件上的圆形的凹陷来作为工件对准标记，该工件对准标记的检测方法的特征在于，包括：
第一工序，取得形成于工件的图案的图像；
第二工序，对从上述取得的图案的图像的中心附近开始的多个放射方向、或者朝向中心方向的多个放射方向，求出相对于距离的亮度分布；
第三工序，对上述求出的亮度分布进行微分，求出相对于距离的亮度变化即微分值，并对上述各个放射方向求出该微分值的极大值或者极小值的位置；
第四工序，分别一个一个地抽出对上述各个放射方向求出的上述极大值或者极小值的位置而进行组合，求出多个近似的圆；
第五工序，对上述多个圆的半径或者直径与圆形的工件对准标记的半径或者直径进行比较，从上述多个圆中选择与工件对准标记的半径或者直径最接近的圆；以及
第六工序，计算上述选择的圆的中心位置，并以该中心位置作为工件对准标记的位置。
CN2010105300786A 2009-11-16 2010-10-29 对准标记的检测方法 Pending CN102063016A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP260886/2009 2009-11-16
JP2009260886A JP5476938B2 (ja) 2009-11-16 2009-11-16 アライメントマークの検出方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102063016A true CN102063016A (zh) 2011-05-18

Family

ID=43998348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105300786A Pending CN102063016A (zh) 2009-11-16 2010-10-29 对准标记的检测方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5476938B2 (zh)
KR (1) KR101333366B1 (zh)
CN (1) CN102063016A (zh)
TW (1) TWI471706B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102998909A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 优志旺电机株式会社 曝光装置
CN104460237A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 斯克林集团公司 位置计测装置、对准装置、图案描画装置及位置计测方法
CN105182702A (zh) * 2015-10-30 2015-12-23 京东方科技集团股份有限公司 对位标记搜寻方法、显示基板和显示装置
CN108801177A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 湖南品胜生物技术有限公司 一种用于显微系统自动调节垂直度的方法及其校准玻片
CN111060291A (zh) * 2019-12-27 2020-04-24 武汉天马微电子有限公司 一种对位方法、亮度确定方法及装置
CN111692966A (zh) * 2019-03-13 2020-09-22 三星显示有限公司 用于测试显示模块的方法
CN113048905A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 对准标记图像制作方法、对准标记测量方法及测量装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6282907B2 (ja) * 2014-03-18 2018-02-21 株式会社東光高岳 画像処理装置、立体形状計測装置および画像処理方法
JP6590631B2 (ja) * 2015-10-16 2019-10-16 株式会社キーエンス 画像検査装置
CN109556509B (zh) * 2018-01-04 2020-07-03 奥特斯(中国)有限公司 对准标记的边缘锐度评估

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0149457A2 (en) * 1984-01-13 1985-07-24 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Method of identifying contour lines
US20010008442A1 (en) * 1998-08-06 2001-07-19 Eiichi Miyake Positioning mark and alignment method using the same
JP3325829B2 (ja) * 1998-03-02 2002-09-17 イビデン株式会社 露光システムおよび多層プリント配線板の製造方法
JP2002288678A (ja) * 2001-03-26 2002-10-04 Howa Mach Ltd 円形マークの中心位置測定方法及び基板露光装置における位置合わせ方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63199416A (ja) * 1987-02-16 1988-08-17 Canon Inc 位置ずれ測定用マ−クおよびこれを用いた位置ずれ測定方法
JPH04249707A (ja) * 1990-05-07 1992-09-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 境界位置検出方法
JP3381225B2 (ja) * 1993-09-28 2003-02-24 ソニー株式会社 位置決め方法及び位置決め装置
JP3243916B2 (ja) * 1994-01-19 2002-01-07 松下電器産業株式会社 円形状パターン計測・位置認識装置
JP4163038B2 (ja) * 2002-04-15 2008-10-08 Ｈｏｙａ株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスク並びに半導体の製造方法
JP3886850B2 (ja) 2002-06-05 2007-02-28 パイオニア株式会社 アライメント・マーク位置検出方法
TWI302640B (en) * 2002-06-06 2008-11-01 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufacturing thereby
US7713889B2 (en) * 2005-11-16 2010-05-11 Nikon Corporation Substrate processing method, photomask manufacturing method, photomask, and device manufacturing method
KR20080068820A (ko) * 2005-11-16 2008-07-24 가부시키가이샤 니콘 기판 처리 방법, 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크,그리고 디바이스 제조 방법
JP2007281126A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Nikon Corp 位置計測方法、位置計測装置及び露光装置
JP2008014700A (ja) 2006-07-04 2008-01-24 Olympus Corp ワークの検査方法及びワーク検査装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0149457A2 (en) * 1984-01-13 1985-07-24 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Method of identifying contour lines
JP3325829B2 (ja) * 1998-03-02 2002-09-17 イビデン株式会社 露光システムおよび多層プリント配線板の製造方法
US20010008442A1 (en) * 1998-08-06 2001-07-19 Eiichi Miyake Positioning mark and alignment method using the same
JP2002288678A (ja) * 2001-03-26 2002-10-04 Howa Mach Ltd 円形マークの中心位置測定方法及び基板露光装置における位置合わせ方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102998909A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 优志旺电机株式会社 曝光装置
CN104460237A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 斯克林集团公司 位置计测装置、对准装置、图案描画装置及位置计测方法
CN104460237B (zh) * 2013-09-25 2017-04-12 斯克林集团公司 位置计测装置、对准装置、图案描画装置及位置计测方法
CN105182702A (zh) * 2015-10-30 2015-12-23 京东方科技集团股份有限公司 对位标记搜寻方法、显示基板和显示装置
US10429751B2 (en) 2015-10-30 2019-10-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Alignment mark searching method, display substrate and display apparatus
CN108801177A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 湖南品胜生物技术有限公司 一种用于显微系统自动调节垂直度的方法及其校准玻片
CN111692966A (zh) * 2019-03-13 2020-09-22 三星显示有限公司 用于测试显示模块的方法
CN111692966B (zh) * 2019-03-13 2024-05-28 三星显示有限公司 用于测试显示模块的方法
CN111060291A (zh) * 2019-12-27 2020-04-24 武汉天马微电子有限公司 一种对位方法、亮度确定方法及装置
CN113048905A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 对准标记图像制作方法、对准标记测量方法及测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5476938B2 (ja) 2014-04-23
TW201207579A (en) 2012-02-16
JP2011107320A (ja) 2011-06-02
KR101333366B1 (ko) 2013-11-28
TWI471706B (zh) 2015-02-01
KR20110053898A (ko) 2011-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102063016A (zh) 对准标记的检测方法
JP5365644B2 (ja) はんだ付け検査方法、およびはんだ付け検査機ならびに基板検査システム
TWI313576B (en) Board inspecting apparatus, its parameter setting method and parameter setting apparatus
JP5861462B2 (ja) はんだ検査のための検査基準登録方法およびその方法を用いた基板検査装置
CN110248075A (zh) 图像获取装置、方法及系统和点胶质量检测方法及系统
WO2012096003A1 (ja) はんだ付け検査方法、および基板検査システムならびにはんだ付け検査機
TWI442194B (zh) Alignment mark detection method
JP2008045952A (ja) フィレット検査のための検査基準データの設定方法、およびこの方法を用いた基板外観検査装置
KR20150091216A (ko) 검사 장치 및 검사 방법
JP2014038045A (ja) 検査装置、照明、検査方法、プログラム及び基板の製造方法
CN102636496A (zh) 光学表面疵病暗场检测中疵病宽度标定标准化系统及方法
CN105372259A (zh) 测量装置、基板检查装置以及其控制方法
JP5239561B2 (ja) 基板外観検査方法および基板外観検査装置
CN207503909U (zh) 一种用于样品位置校准的样品承载装置
CN103247548B (zh) 一种晶圆缺陷检测装置及方法
CN109507815B (zh) 一种液晶显示屏背光检测中快速定位缺陷位置的方法
CN108093618A (zh) 通过比较3d高度轮廓与参照高度轮廓来检验贴装内容
CN107271445A (zh) 一种缺陷检测方法及装置
JP2011179974A (ja) 接触角計用画像処理装置および液滴の平面視輪郭形状導出方法
JP2009036736A (ja) 印刷半田検査方法及び装置
JP5272784B2 (ja) 光学的検査方法および光学的検査装置
JP2005268530A (ja) 半導体ウエハのアライメント装置
CN101506616A (zh) 检查装置以及检查方法
JP2019082333A (ja) 検査装置、検査システム、および検査方法
JP2011163804A (ja) 異物検出装置および異物検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110518