JP2002340756A - 位置決めマーカおよび位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる倍率の観察領域間において相互に伝達
可能な情報を有し、倍率の大きな観察領域における高精
度と倍率の小さい観察領域における高速性とを利用可能
にする。 【解決手段】 位置決めマーカ１は、骨格マーカ２とデ
ータマーカ３とが組合せて構成され、骨格マーカ２とデ
ータマーカ３とは、順次的に相互に異なる倍率に設定さ
れる観察領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存
在する。骨格マーカ２は２次元座標を構成し、データマ
ーカ３は、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における
座標原点の位置に関する情報Ｐｍ（ｘ，ｙ）と、観察領
域の現倍率、隣接する倍率のうち大きい方の倍率および
隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標スケー
ル情報Ｓｃ，Ｓｍ，ＳＭとを備えるので、倍率の異なる
観察領域の間を情報伝達することによって移行し位置決
めをすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体表面における
観察および加工などの目標位置の位置決めに用いられる
位置決めマーカおよび位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今のエレクトロニクス分野における技
術の進展には著しいものがあり、特にコンピュータに関
する技術の高度化および複雑化は目覚しく、コンピュー
タ技術の進展は、微細加工技術の向上にともなう電子デ
バイスの高集積化および微細化によって実現されてい
る。微細加工および微細加工後の品質評価などを行う際
には、被加工物の全体を対象とする小さい倍率のマクロ
領域から、被加工物の微細な局部を対象とする大きい倍
率のミクロ領域までを観察する必要がある。

【０００３】微細加工に必要なミクロ領域を観察する倍
率で、物体全体を観察しようとすると、分解能が大きく
位置決めに必要とされるデータの量が膨大になり過ぎる
ので、データの処理時間が長くなりまた処理方法が複雑
になる。同一の観察装置を用いた場合でも、観察倍率を
変化させてマクロ領域からミクロ領域までの位置決めを
行うと、装置の計測部が観察中に生じる温度ドリフト等
の影響を受けて計測結果に変動が生じるので、一旦観察
領域をミクロ領域からマクロ領域に移行し、再度マクロ
領域からミクロ領域に移行して観察を行おうとしても同
一の位置に戻ることが困難である。

【０００４】またミクロ領域での一つの位置における作
業から、マクロ的なスケールで離反した別の位置におけ
る作業に移行するとき、分解能が大きいミクロ領域のま
ま移行しようとすると、ミクロ領域のスケールでの移動
量が大きいので、正確に移動させることが困難となり、
また移動に要する時間が多大になる。

【０００５】そこで、マクロ領域とミクロ領域との観察
倍率に対応した複数の装置を用い、マクロ領域およびミ
クロ領域での物体の移動と位置決めとを、各装置によっ
てそれぞれ分担することが行われている。しかしなが
ら、装置が異なると物体の移動と位置決めという同一の
作業を実施しても、装置間における物体を移動させる駆
動系の相違および計測部の誤差等によって得られる位置
情報が異なるので、ミクロ領域における物体の位置決め
を正確に行うことができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような問題点を解
決するために、各倍率の観察領域ごとに位置決めの目標
とするべくマーカを物体に形成することが行われてい
る。しかしながら、従来のマーカには以下のような問題
がある。

【０００７】従来の物体の位置決めに使用されているマ
ーカは、倍率の小さいマクロ領域におけるマーカと、倍
率の大きいミクロ領域におけるマーカとの間には何ら関
連付けがなされていない。すなわちマクロ領域に形成さ
れたマーカは、あくまでもマクロ領域内における位置決
めの目印として使用されるのみであり、またミクロ領域
に形成されたマーカはミクロ領域内における位置決めの
目印として使用されるのみである。

【０００８】したがって、特に倍率の小さいマクロ領域
においてマーカを目印として位置決めを行った後、倍率
の大きいミクロ領域に移行して位置決めを行うとき、観
察倍率が大きく１観察視野の面積が小さくなるので、観
察領域の倍率を拡大した際に、ミクロ領域に形成された
マーカを観察視野内に捕捉することが難しい。ミクロ領
域に形成されたマーカを観察視野内に捕捉することが難
しいので、マーカの検索および捕捉に多大な時間を要す
るばかりでなく、マーカを捕捉することができずミクロ
領域における位置決めを断念せざるを得ないという問題
がある。

【０００９】またミクロ領域における観察視野内にマー
カを捕捉することができたとしてもマーカは単なる目印
に過ぎず、さらにマーカを目印として機械的に観察視野
を移動して目標位置を検索しなければならないので、観
察または加工などの目標位置の位置決めを完了するまで
に長時間を要するという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、異なる倍率の観察領域間
において相互に伝達することのできる座標位置と座標ス
ケールとに関する情報を有し、倍率の大きな観察領域に
おける高精度と倍率の小さい観察領域における高速性と
を、位置決めに利用可能な位置決めマーカおよび位置決
め装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、物体表面の観
察すべき領域の倍率を変化して位置決めを行うために用
いる位置決めマーカにおいて、骨格マーカとデータマー
カとが組合せて構成され、骨格マーカとデータマーカと
は、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき
領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在し、骨
格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格
マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向する
個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、こ
れら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成
し、データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成され
る複数の個別データマーカからなり、隣接する倍率のう
ち大きい方の倍率における座標の原点の位置に関する情
報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−
ル情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率
における座標のスケール情報（Ｓｍ）と、隣接する倍率
のうち小さい方の倍率における座標のスケール情報（Ｓ
Ｍ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカであ
る。

【００１２】本発明に従えば、位置決めマーカは、現倍
率の観察すべき領域に関する情報とともに隣接する倍率
の観察すべき領域に関する情報も備えるので、位置決め
マーカの備える情報に基づいて、隣接する倍率が異なる
観察すべき領域の間を移行することができる。特に、隣
接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域に移
行するとき、観察すべき領域の視野が小さくなるけれど
も、位置決めマーカの備える情報に基づいて観察すべき
領域を移行するので、小さい面積である観察すべき領域
の視野を確実に捕捉して移行することができる。

【００１３】また位置決めマーカは、順次的に相互に異
なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接
する倍率とに対応して存在するので、倍率が小さく視野
の面積が大きな観察すべき領域では、視野を高速度で広
範囲に移動し位置決めをすることができ、倍率が大きく
視野の面積が小さな観察すべき領域では、位置決めマー
カの位置情報に基づいて高精度で位置決めをすることが
できる。また物体表面に位置決めマーカが形成されるの
で、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合
であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがな
く精度のよい位置決めをすることができる。

【００１４】また本発明は、物体表面の観察すべき領域
の倍率を変化して位置決めを行うために用いる位置決め
マーカにおいて、骨格マーカとデータマーカとが組合せ
て構成され、骨格マーカとデータマーカとは、順次的に
相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率
と隣接する小さい方の倍率とに対応して存在し、骨格マ
ーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格マー
カの重心を頂点とする仮想４角形における対向する個別
骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、これら
２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成し、デ
ータマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複数
の個別データマーカからなり、現倍率における位置決め
すべき目標位置に関する情報｛Ｐｃ（ｘ，ｙ）｝と、現
倍率における座標のスケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接する
倍率のうち小さい方の倍率における座標のスケール情報
（ＳＭ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカで
ある。

【００１５】本発明に従えば、位置決めマーカが、物体
表面に形成されるので、相異なる複数の観察装置によっ
て位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤
差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることが
でき、位置決めマーカの備える情報に基づいて隣接する
倍率の観察すべき領域の間を移行することができる。ま
た位置決めマーカのデータマーカに備わる位置情報は、
現倍率における位置決めすべき目標位置に関する情報
｛Ｐｃ（ｘ，ｙ）｝であり、スケール情報は、現倍率に
おける座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と隣接する倍率のうち
小さい方の倍率における座標スケール情報（ＳＭ）とか
らなるので、目標とする最大倍率の観察すべき領域であ
ることが認識可能であり、目標とする観察または加工な
どの高精度の位置決めをすることができる。

【００１６】また本発明は、物体表面の観察すべき領域
の倍率を変化して位置決めを行うために用いる位置決め
マーカにおいて、骨格マーカとデータマーカとが組合せ
て構成され、骨格マーカとデータマーカとは、順次的に
相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率
と隣接する大きい方の倍率とに対応して存在し、骨格マ
ーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格マー
カの重心を頂点とする仮想４角形における対向する個別
骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、これら
２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成し、デ
ータマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複数
の個別データマーカからなり、隣接する倍率のうち大き
い方の倍率における座標の原点の位置に関する情報｛Ｐ
ｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル情報
（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率におけ
る座標のスケール情報（Ｓｍ）とを備えることを特徴と
する位置決めマーカである。

【００１７】本発明に従えば、位置決めマーカが、物体
表面に形成されるので、相異なる複数の観察装置によっ
て位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤
差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることが
でき、位置決めマーカの備える情報に基づいて隣接する
倍率の観察すべき領域の間を移行することができる。ま
た位置決めマーカのデータマーカにおける位置情報は、
隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標原点の
位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝であり、スケール
情報は、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と隣
接する倍率のうち大きい方の倍率における座標スケール
情報（Ｓｍ）とからなるので、目標とする最小倍率の観
察すべき領域であることが認識可能であり、観察すべき
領域の視野を高速度で広範囲に移動し位置決めをするこ
とができる。

【００１８】また本発明は、４個の個別骨格マーカのう
ち、１個が残余の３個の個別骨格マーカとは異なって形
成されることを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、４個の個別骨格マーカの
うち１個が残余の３個の個別骨格マーカとは異なって形
成されるので、骨格マーカによって形成される２次元座
標のＸおよびＹ軸を容易に決定することができ、またＸ
およびＹ軸における正および負の方向を容易に決定する
ことができる。

【００２０】また本発明は、前記データマーカは、２値
データによって形成されることを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、データマーカは、２値デ
ータによって形成される。このことによって、簡易な手
段によってデータマーカの認識が可能になるので、たと
えば画像処理装置などによってデータマーカの情報を読
取ることができ、またたとえばバーコード形成装置など
の汎用化されている装置をデータマーカの形成に利用す
ることができる。

【００２２】また本発明は、骨格マーカとデータマーカ
とは、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき
領域の視野を内包する現倍率の観察すべき領域の視野内
に複数個存在することを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、現倍率の観察すべき領域
の視野内には、現倍率の位置決めマーカと、隣接する倍
率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域に形成される
位置決めマーカとが含まれる。このことによって、倍率
の大きい観察すべき領域における位置情報を、倍率の小
さい観察すべき領域から容易に検索することが可能にな
る。

【００２４】また本発明は、骨格マーカとデータマーカ
とは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべ
き領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在し、
個別骨格マーカと個別骨格マーカ相互間に形成される個
別データマーカとの相対的な配置が、現倍率と各隣接す
る倍率とにおいて共通であることを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、個別骨格マーカと個別デ
ータマーカとの相対的な配置が、現倍率と隣接する倍率
とにおいて共通である。したがって、位置決めマーカの
形態が、すべての倍率の観察領域において共通になるの
で、観察領域において位置決めマーカを認識して画像処
理するアルゴリズムを同一にすることができる。

【００２６】また本発明は、前記いずれか１つの位置決
めマーカを、物体表面の観察すべき領域に形成するマー
キング手段と、物体を移動させる移動手段と、物体表面
の観察すべき領域を倍率可変に観察する観察手段と、前
記位置決めマーカを読取る読取手段と、読取手段の出力
に応答し、移動手段を駆動して物体を移動し、観察手段
の観察倍率を拡大または縮小する制御手段とを含むこと
を特徴とする位置決め装置である。

【００２７】本発明に従えば、位置決め装置は、マーキ
ング手段を含むので、順次的に異なる倍率に設定される
物体表面の観察すべき領域に位置決めマーカを形成する
ことができる。また物体表面の観察すべき領域に形成さ
れた位置決めマーカを読取手段によって読取り、読取手
段の出力に応答する制御手段によって、観察手段の観察
倍率を拡大または縮小し、移動手段を駆動して物体を移
動することができる。このことによって、倍率の小さい
観察すべき領域においては物体を広範囲に高速度で移動
させることが可能であり、倍率の大きい観察すべき領域
においては物体を高精度で移動して目的とする位置決め
をすることができる。

【００２８】また本発明は、前記の位置決め装置と、位
置決め装置によって位置決めされる物体を加工する加工
手段とを含むことを特徴とする補修装置である。

【００２９】本発明に従えば、補修装置は、位置決め装
置に加えてさらに加工手段を含むので、たとえば半導体
デバイスの微細部品などの製造時に生じた不具合部分を
正確に位置決めし、加工手段によって補修することがで
きる。このことによって、製造歩留を向上して製造コス
トを低減し、資源節減の社会的要請に応えることができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
る位置決めマーカ１の構成を簡略化して示す平面図であ
り、図２は図１に示す位置決めマーカ１の分解平面図で
ある。物体表面の観察すべき領域（以後、観察領域と略
称する）の倍率を変化して位置決めを行うために用いる
本実施の形態の位置決めマーカ１は、骨格マーカ２とデ
ータマーカ３とが組合せて構成され、骨格マーカ２とデ
ータマーカ３とは、順次的に相互に異なる倍率に設定さ
れる観察領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存
在する。ここで倍率とは、物体表面における単位長さを
Ｌ１とし、単位長さＬ１が観察装置に備わる表示手段上
に表示される長さをＬ２とするとき、長さの比Ｌ２／Ｌ
１を意味する。

【００３１】位置決めマーカ１を構成する骨格マーカ２
は、４個の個別骨格マーカ４，５，６，７からなり、個
別骨格マーカの重心４ａ，５ａ，６ａ，７ａを頂点とす
る仮想４角形８における対向する個別骨格マーカの重心
５ａ，７ａ，４ａ，６ａをそれぞれ結ぶ直線９，１０は
交差し、これら２つの直線、ここではＸ軸９およびＹ軸
１０によって物体表面の２次元座標を構成する。

【００３２】本実施の形態の骨格マーカ２においては、
４個の個別骨格マーカ４，５，６，７のうち、１個の個
別骨格マーカ４の濃度が、残余の３個の個別骨格マーカ
５，６，７の濃度よりも薄く形成される。このことによ
って、骨格マーカ２をたとえば画像処理装置において認
識するとき、１個の個別骨格マーカ４と残余の３個の個
別骨格マーカ５，６，７とを容易に識別することができ
る。濃度の薄い個別骨格マーカ４の重心４ａと、前記仮
想４角形８において対向する個別骨格マーカ６の重心６
ａとを結ぶ直線をＹ軸１０と定め、個別骨格マーカ４の
存在する方向をＹ軸１０の正方向と定めることができ
る。残る個別骨格マーカ５，７の重心５ａ，７ａを結ぶ
直線をＸ軸９と定め、前記Ｙ軸１０の正方向を時計まわ
りに９０度角変位させた方向にＸ軸９の正方向を定める
ことができる。Ｘ軸９とＹ軸１０との交点が２次元座標
系の原点である。このように、１個の個別骨格マーカ４
と残余の３個の個別骨格マーカ５，６，７とが、異なる
ように形成することによって、骨格マーカ２によって形
成される２次元座標のＸ軸９およびＹ軸１０を容易に決
定することができ、またＸ軸９およびＹ軸１０における
正および負の方向を容易に決定することができる。

【００３３】データマーカ３は、個別骨格マーカ４，
５，６，７相互間に形成される複数の個別データマーカ
１１からなり、隣接する倍率のうち大きい方の倍率にお
ける座標原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝
と、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接
する倍率のうち大きい方の倍率における座標スケール情
報（Ｓｍ）と、隣接する倍率のうち小さい方の倍率にお
ける座標スケール情報（ＳＭ）とを備える。

【００３４】本実施の形態では、データマーカ３は、２
値データによって形成される。すなわち前述の座標原点
の位置情報Ｐｍ（ｘ，ｙ）および座標スケール情報Ｓ
ｃ，Ｓｍ，ＳＭを２値データによって表し、２値データ
による情報は個別データマーカ１１の有無を用いて物体
表面に形成される。仮想４角形８の個別骨格マーカ４お
よび５の間にある１辺には、隣接する倍率のうち大きい
方の倍率における座標原点の位置に関する情報｛Ｐｍ
（ｘ，ｙ）｝が形成され、個別骨格マーカ７および４の
間にある１辺には、隣接する倍率のうち大きい方の倍率
における座標スケール情報（Ｓｍ）が形成される。また
仮想４角形８の個別骨格マーカ５および６の間にある１
辺には、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座
標スケール情報（ＳＭ）が形成され、個別骨格マーカ６
および７の間にある１辺には、現倍率における座標スケ
−ル情報（Ｓｃ）が形成される。

【００３５】データマーカ３が２値データで表されるこ
とによって、簡易な手段でデータマーカ３を認識するこ
とが可能になるので、たとえば画像処理装置などによっ
てデータマーカ３の情報を読取ることができ、またたと
えばバーコード形成装置などの汎用化されている装置を
データマーカ３の形成に利用することができる。

【００３６】図３は位置決めマーカ１，１ａが異なる倍
率に設定される観察領域の現倍率と隣接する倍率のうち
大きい方の倍率とに対応して存在する状態を示す平面図
であり、図４は順次的に相互に異なる倍率に設定される
観察領域の概略を示す斜視図であり、図５は順次的に相
互に異なる倍率に設定される観察領域に形成される位置
決めマーカ１の階層構造の概略を示す図である。図３お
よび図４に示すように、ここでは倍率が小さく視野面積
が広範囲におよぶ観察領域をマクロ領域と呼ぶことがあ
り、マクロ領域に比較して相対的に倍率が大きく視野面
積の小さい観察領域をミクロ領域と呼ぶことがある。

【００３７】位置決めマーカ１は、順次的に相互に異な
る倍率に設定される観察領域の現倍率と各隣接する倍率
とに対応して存在する。たとえば図３に示すように現倍
率であるFieldＡと、隣接する倍率のうち大きい方の倍
率であるFieldＢとにおいて位置決めマーカ１および位
置決めマーカ１ａが形成される。図３に示す例では、現
倍率であるFieldＡと隣接する倍率のうち大きい方の倍
率であるFieldＢとの２つの隣接する倍率の観察領域の
みを示すけれども、肉眼または数倍程度の倍率で観察視
野面積が広範囲に及ぶマクロ領域から、たとえば走査型
トンネル顕微鏡（ＳＴＭ：Scanning Tunneling Microsc
ope）を観察手段として用いるような原子レベルの分解
能で観察視野面積が極小であるミクロ領域までを、わず
かに２つの観察領域を利用することによって高精度に位
置決めすることは困難である。

【００３８】したがって、たとえば図４に示すように、
最小倍率のマクロ領域であるFieldＩの観察領域と、最
大倍率のミクロ領域であるFieldＶの観察領域との間
に、中間の倍率の観察領域が複数設けられる。図４に示
す例では、中間にFieldＩＩ〜ＩＶの３つの観察領域が
設けられ、最小倍率の観察領域であるFieldＩから、最
大倍率であり位置決めの目標とする観察領域であるFiel
dＶまで、この例の場合は５つの段階の倍率を有する
が、実際には使用環境に応じて必要な段階を用意する。

【００３９】位置決めマーカ１を構成する骨格マーカ２
とデータマーカ３とは、隣接する大きい方の倍率の観察
領域の視野を内包する現倍率の観察領域の視野内に複数
個存在するように形成される。複数個存在するとは、現
倍率の観察領域の視野内に、現倍率の位置決めマーカ１
と隣接する倍率のうち大きい方の倍率の位置決めマーカ
１ａとが存在してもよく、また位置決めマーカ１と複数
の位置決めマーカ１ａとが存在してもよいことを意味す
る。すなわち、順次的に相互に異なる倍率に設定される
位置決めマーカの構造は、図５に示すように、観察領域
が隣接する倍率のうち大きい方の倍率に移行するのにと
もなって、形成される位置決めマーカの数が複数に増加
する階層構造であってもよい。このことによって、倍率
の大きい観察領域における位置決めマーカが備える情報
を、倍率の小さい観察領域から容易に検索することが可
能になる。

【００４０】図６は、順次的に相互に異なる倍率に設定
される観察領域に位置決めマーカがそれぞれ形成される
状態を示す平面図である。図６に示すように、位置決め
マーカ１は、順次的に相互に異なる倍率に設定される観
察領域の現倍率と隣接する倍率とに対応して位置決めマ
ーカ１ａ，１ｂのように形成され、個別骨格マーカ４，
５，６，７と個別骨格マーカ４，５，６，７相互間に形
成される個別データマーカ１１との相対的な配置は、各
倍率の観察領域において共通に形成される。

【００４１】データマーカ３は、個別データマーカ１１
の有無という２値データによって情報を表す。したがっ
て、データマーカ３が備える情報の内容にともなって個
々の個別データマーカ１１の形成される位置が異なるの
で、厳密には倍率が異なる相互の観察領域におけるデー
タマーカ３の形態はわずかに相違する。しかしながら、
複数の個別データマーカ１１が集合した個別データマー
カ群として見るとき、すなわち隣接する倍率のうち大き
い方の倍率における座標原点の位置情報Ｐｍ（ｘ，ｙ）
および各座標スケール情報Ｓｃ，Ｓｍ，ＳＭを表す個別
データマーカ群として見るとき、個別データマーカ群同
志の形態は極めて類似しているので、個別骨格データ
４，５，６，７との相対的な配置によって得られる位置
決めマーカ１の全体的な形態は、各隣接する倍率の観察
領域において共通と言ってよい。

【００４２】このように倍率の異なる各観察領域に形成
される位置決めマーカ１は、特徴的長さを持たない自己
相似性（フラクタル）を有する図形として共通の形態で
形成されることが好ましい。このことによって、観察領
域において位置決めマーカ１を認識して画像処理するア
ルゴリズムを同一にすることができる。

【００４３】図３に戻って、現倍率の観察領域であるFi
eldＡから隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領
域であるFieldＢへの移行について説明する。現倍率で
あるFieldＡから、隣接する倍率のうち大きい方の倍率
のFieldＢへ移行するとき、現倍率の観察領域内にある
位置決めマーカ１から、FieldＢに形成される位置決め
マーカ１ａの座標原点１２ａのＸ軸９とＹ軸１０とから
なる２次元座標系における位置情報Ｐｍ（ｘ，ｙ）およ
びFieldＢの座標スケール情報Ｓｍを読取り、読取った
位置決めマーカ１の情報に基づいて、物体を移動させて
観察視野を位置決めマーカ１ａを含む位置に移動し観察
倍率を拡大する。逆にFieldＢから隣接する倍率のうち
小さい方の倍率のFieldＡへ移行するとき、FieldＢ内に
ある位置決めマーカ１ａから、FieldＡの座標スケール
情報ＳＭｂを読取り、読取った座標スケール情報ＳＭｂ
に基づいて観察倍率を縮小し、FieldＡに形成された位
置決めマーカ１を検索する。

【００４４】このように、位置決めマーカ１，１ａは、
現倍率の観察領域に関する情報とともに隣接する倍率の
観察領域に関する情報も備えるので、位置決めマーカ
１，１ａの備える情報に基づいて、隣接する倍率の異な
る観察領域の間を移行することができる。特に、隣接す
る倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に移行すると
き、観察領域の視野は小さくなるけれども、位置決めマ
ーカ１の備える情報に基づいて観察領域を移行するの
で、小さい面積である観察領域の視野を確実に捕捉して
移行することができる。

【００４５】また位置決めマーカ１は、順次的に相互に
異なる倍率に設定される観察領域の現倍率と各隣接する
倍率とに対応して存在するので、倍率が小さく視野の面
積が大きな観察領域では、視野を高速度で広範囲に移動
し位置決めをすることができ、倍率が大きく視野の面積
が小さな観察領域では、位置決めマーカ１の座標位置情
報に基づいて高精度で位置決めをすることができる。ま
た物体表面に位置決めマーカ１が形成されるので、相異
なる複数の観察装置によって位置決めする場合であって
も、装置間の位置情報に誤差が生じることがなく精度の
よい位置決めをすることができる。

【００４６】図７は、本発明の第２の実施の形態である
位置決めマーカ２１の構成を簡略化して示す平面図であ
る。本実施の形態の位置決めマーカ２１は、実施の第１
形態の位置決めマーカ１と類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付して説明を省略する。本実施の形態の
位置決めマーカ２１は、たとえば図４に示す最大倍率の
観察領域であるFieldＶ、すなわち目標とする位置決め
をすべき観察領域に形成される。

【００４７】実施の第１形態の位置決めマーカ１と比較
して注目すべきは、前記座標原点の位置情報Ｐｍ（ｘ，
ｙ）の代わりに、現倍率において位置決めすべき目標と
する座標位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）を備えることであり、
また隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標ス
ケール情報Ｓｍを含まないことである。位置決めマーカ
２１は、目標とする位置決めをすべき最大倍率の観察領
域に形成されるので、隣接する大きい方の倍率の座標に
おけるスケール情報を備える必要がない。また位置決め
マーカ２１は、現倍率における座標スケール情報Ｓｃ
と、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標ス
ケール情報ＳＭとを備える。

【００４８】データマーカ３が隣接する倍率のうち大き
い方の倍率における座標スケール情報Ｓｍを含まないの
で、位置決めマーカ２１の形成された現倍率の観察領域
が、目標とする最大倍率の観察領域であることの認識可
能であり、目標とする観察または加工などの高精度の位
置決めをすることができる。また位置決めマーカ２１に
は、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標における
スケール情報ＳＭが備わるので、このスケール情報ＳＭ
に基づいて隣接する倍率のうち小さい方の倍率の観察領
域に移行することができる。

【００４９】図８は、本発明の第３の実施の形態である
位置決めマーカ２２の構成を簡略化して示す平面図であ
る。本実施の形態の位置決めマーカ２２は、実施の第１
形態の位置決めマーカ１と類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付して説明を省略する。本実施の形態の
位置決めマーカ２１は、たとえば図４に示す最小倍率の
観察領域であるFieldＩ、すなわち視野面積が広範囲に
及び物体の観察視野の移動に高速性を要求される観察領
域に形成される。実施の第１形態の位置決めマーカ１と
比較して注目すべきは、隣接する倍率のうち小さい方の
倍率の座標におけるスケール情報ＳＭを含まないことで
ある。位置決めマーカ２２は、最小倍率の観察領域に形
成されるので、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座
標におけるスケール情報を備える必要がない。

【００５０】データマーカ３が隣接する倍率のうち小さ
い方の倍率における座標スケール情報ＳＭを含まないの
で、目標とする最小倍率の観察領域であることの認識可
能であり、観察領域の視野を高速度で広範囲に移動し位
置決めをすることができる。また位置決めマーカ２２に
は、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標における
スケール情報Ｓｍが備わるので、このスケール情報Ｓｍ
に基づいて隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領
域に移行することができる。

【００５１】前述の順次的に相互に異なる倍率に設定さ
れる観察領域に形成される位置決めマーカ１，２１，２
２のデータマーカ３が備える情報を倍率ごとにまとめた
結果を表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】図９は、本発明のもう１つの実施の形態で
ある位置決め装置２６の構成を簡略化して示す概略系統
図である。位置決め装置２６は、前述の位置決めマーカ
１，２１，２２を位置決めすべき物体２７の表面２７ａ
に形成するマーキング手段２８と、物体２７を移動させ
る移動手段２９と、物体表面２７ａの観察領域を倍率可
変に観察する観察手段３０と、前記位置決めマーカ１，
２１，２２を読取る読取手段３１と、読取手段３１の出
力に応答し、移動手段２９を駆動して物体２７すなわち
観察視野を移動し、観察手段３０の観察倍率を拡大また
は縮小する制御手段３２とを含む。

【００５４】観察手段３０は、観察領域の観察倍率に適
合する種々の装置が用いられる。ここでは、第１および
第２ＣＣＤカメラ３３，３４、走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ：Scanning Electron Microscope）３５およびＳＴＭ
３６を観察手段３０として使用した。観察倍率の範囲
は、第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４が最も小さ
く、ＳＥＭ３５、ＳＴＭ３６の順に大きくなる。第１お
よび第２ＣＣＤカメラ３３，３４は、２次元受光素子を
構成する多数のセルを有し、各セルは電荷結合素子（Ｃ
ＣＤ：Charge Coupled Device）によって形成される観
察装置である。観察手段３０を構成する各装置における
観察倍率変更手段として、第１および第２ＣＣＤカメラ
３３，３４には第１および第２ＣＣＤズーム系レンズ駆
動手段３７，３８、ＳＥＭ３５にはＳＥＭ電磁レンズ３
９、ＳＴＭ３６には、表面の凹凸をトレースするための
圧電素子の変位量のサンプリング周波数の変更およびス
キャン範囲を変更するＳＴＭ周波数・スキャン範囲変更
手段４０が、それぞれ備えられる。

【００５５】観察領域の視野内に形成される位置決めマ
ーカ１の寸法は、観察領域の視野寸法に対して適当な大
きさがあり、視野寸法の５分の１程度の大きさが適して
いる。したがって、マーキング手段２８は、一種類の装
置によって広範囲の倍率におよぶ観察領域のすべてに対
応することは困難であり、観察領域の視野寸法、すなわ
ち物体表面２７ａに形成される位置決めマーカ１の寸法
に対応して複数の装置から適宜選択して使用される。

【００５６】第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４に
よる観察倍率では、インク噴射装置４１がマーキング手
段２８として用いられる。インク噴射装置４１では、イ
ンク噴射の有無によって個別データマーカ１１による２
値データを形成し、噴射するインクの色の変化によって
１個の個別骨格マーカ４と残余の３個の個別骨格マーカ
５，６，７との相違を形成する。

【００５７】ＳＥＭ３５による観察倍率では、レーザ加
工器４２がマーキング手段２８として用いられる。レー
ザ加工器４２では、レーザ照射の有無によって個別デー
タマーカ１１による２値データを形成し、レーザの発振
出力の変化によって１個の個別骨格マーカ４と残余の３
個の個別骨格マーカ５，６，７との相違を形成する。

【００５８】ＳＴＭ３６による観察倍率では、ＳＴＭ３
６をマーキング手段２８として用いる。ＳＴＭ３６で
は、ＳＴＭ探針放電加工手段４３によって、探針に観察
電圧を超える高い電圧を印加して物体表面２７ａとの間
で放電加工し、放電加工の有無によって個別データマー
カ１１による２値データを形成する。また探針へ印加す
る電圧の変化によって１個の個別骨格マーカ４と残余の
３個の個別骨格マーカ５，６，７との相違を形成する。

【００５９】移動手段２９は、図示しない電動機によっ
てＸＹＺの３軸方向に移動可能なステージであり、位置
決め精度に対応して駆動するステージが３種類設けられ
る。第２ＣＣＤカメラ３４に対応する比較的小さい倍率
の観察領域に対しては、Ｘ１−Ｙ１座標系において駆動
する第１ステージ４４が設けられる。第１ステージ４４
の駆動は、ボールねじ駆動でありその精度は１０〜１０
０μｍの範囲である。ＳＥＭ３５に対応する倍率の観察
領域に対しては、Ｘ２−Ｙ２座標系において駆動する第
２ステージ４５が設けられる。第２ステージ４５の駆動
は、リニアスケール駆動でありその精度は０．１〜１μ
ｍの範囲である。ＳＴＭ３６に対応する倍率の観察領域
に対しては、Ｘ３−Ｙ３−Ｚ３座標系において３軸方向
に駆動する第３ステージ４６が設けられる。第３ステー
ジ４６の駆動は、圧電素子駆動でありその精度は０．１
〜１０ｎｍの範囲である。

【００６０】第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４、
ＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６からなる観察手段３０に対
応して、前述の第１〜第３ステージ４４，４５，４６か
らなる移動手段２９が設けられることによって、分解能
がナノメートルからセンチメートルまでの広範囲の観察
倍率における物体の位置決めに、位置決め装置２６を使
用することができる。

【００６１】本実施の形態では、観察手段３０としてＳ
ＥＭ３５およびＳＴＭ３６を用いている。ＳＥＭ３５お
よびＳＴＭ３６は、観察環境として真空であることを必
要とするので、ＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６によって観
察するとき、位置決めすべき物体２７は真空容器である
第１容器４７内に収容される。

【００６２】ＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６の観察倍率に
対応するマーキング手段２８としては、真空環境にほと
んど影響を及ぼすことがないレーザ加工器４２およびＳ
ＴＭ探針放電加工手段４３が使用される。観察倍率がＳ
ＥＭ３５およびＳＴＭ３６に比べて小さいＣＣＤカメラ
の観察領域においては、マーキング手段２８として前記
インク噴射装置４１が使用される。インク噴射装置４１
は簡便であり安価なマーキング手段２８であるけれど
も、インク噴射装置４１によってインクが容器内に噴射
されると、真空環境に好ましくない影響を及ぼすので、
第１ＣＣＤカメラ３３とインク噴射装置４１とは、第１
容器４７とは異なる第２容器４８に設けられる。第２容
器４８内に収容された位置決めすべき物体２７は、第１
ＣＣＤカメラ３３によって観察され、インク噴射装置４
１によって位置決めマーカ１が形成される。このことに
よって、インク噴射装置４１による位置決めマーカ１形
成のためのインク噴射が、第１容器４７内の真空度を低
下することを防止する。

【００６３】インク噴射装置４１によって位置決めマー
カ１が形成された物体２７は、第２容器４８から第１容
器４７内に移動され移動手段２９上に載置される。物体
２７の第２容器４８から第１容器４７への移動は、第１
および第２容器４７，４８を開放し、物体２７を手動で
移動することによって実現される。逆に第１容器４７か
ら第２容器４８へ物体２７を移動する場合も同様であ
る。

【００６４】第１容器４７内において、インク噴射装置
４１によって物体２７表面に形成された位置決めマーカ
１は、第１ＣＣＤカメラ３３と観察倍率が類似の範囲に
ある第２ＣＣＤカメラ３４によって検索される。このと
き位置決めすべき物体２７は、第２容器４８から第１容
器４７内の移動手段２９上へと大きく移動され、観察手
段３０は第１ＣＣＤカメラ３３から第２ＣＣＤカメラ３
４へと変更されているけれども、第２ＣＣＤカメラ３４
によって物体表面２７ａに形成された位置決めマーカ１
を検出したとき、位置決めマーカ１の備える情報に基づ
いて、座標系の原点位置と座標スケールとを較正するキ
ャリブレーションを行うので、第１ＣＣＤカメラ３３と
第２ＣＣＤカメラ３４との観察装置の相違に基づく計測
誤差の発生が防止される。ＳＥＭ３５による観察と＆レ
ーザ加工器４２による位置決めマーカ１の形成およびＳ
ＴＭ３６による観察と位置決めマーカ１の形成は、いず
れも物体２７が第１容器４７内の移動手段２９上に載置
されたまま実施される。なお、観察領域における座標系
のキャリブレーションは、第２ＣＣＤカメラ３４とＳＥ
Ｍ３５との観察手段３０の変更およびＳＥＭ３５とＳＴ
Ｍ３６との観察手段３０の変更時においても実施される
ので、観察装置の相違に基づく計測誤差の発生が防止さ
れる。

【００６５】図１０は図９に示す位置決め装置２６の電
気的構成を簡略化して示すブロック図である。マイクロ
コンピュータなどによって実現される制御手段３２であ
る処理回路には、入力手段４９が接続される。入力手段
４９は、たとえばキーボードなどによって実現され、後
述する位置決めすべき対象の物体２７において予め定め
られる観察領域の最大および最小の倍率で形成される座
標スケール情報を入力する。また処理回路３２には、第
１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４、ＳＥＭ３５、Ｓ
ＴＭ３６および位置決めマーカ１を読取る読取手段３１
である画像処理装置が接続される。観察手段３０である
第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４、ＳＥＭ３５お
よびＳＴＭ３６は、画像処理装置３１にも接続されるの
で、画像処理装置３１には観察手段３０からの画像情報
の読取出力が与えられる。

【００６６】処理回路３２の出力によって、詳細を後述
する第１および第２ＣＣＤズーム系レンズ駆動手段３
７，３８、ＳＥＭ電磁レンズ３９およびＳＴＭ周波数・
スキャン範囲変更手段４０の動作が制御され、またイン
ク噴射装置４１、レーザ加工器４２およびＳＴＭ探針放
電加工手段４３からなるマーキング手段２８と位置決め
すべき物体２７を載置した移動手段２９との動作が制御
される。

【００６７】図１１は、図９に示す処理回路３２の動作
を説明するフローチャートである。図１１を参照し、位
置決め装置２６において、ミクロ領域からマクロ領域ま
での倍率が異なる観察領域に位置決めマーカ１，２１，
２２を形成する動作と、形成された位置決めマーカ１，
２１，２２に基づいてマクロ領域からミクロ領域に向っ
て位置決めする動作について説明する。図１２は位置決
めの目標とする最大倍率の観察領域における位置決めマ
ーカ２１を示す平面図であり、図１３は中間倍率の観察
領域における位置決めマーカ１を示す平面図であり、図
１４は最小倍率の観察領域における位置決めマーカ２２
を示す平面図である。

【００６８】ステップａ１では、位置決めすべき物体２
７について、対象とする観察領域の最大倍率と最小倍率
とにおける座標スケール情報を、入力手段４９によって
処理回路３２へ入力する。このとき観察領域の最小およ
び最大倍率が予め定められ、最大倍率の観察領域におけ
る位置決めすべき物体表面２７ａには、図１２（ａ）に
示すように目標とする位置を加工するなどして観察位置
５０が予め定められているものとする。

【００６９】ステップａ２では、図１２に示すように最
大倍率である現倍率の観察領域に骨格マーカ２を形成す
る。骨格マーカ２は、前記観察位置５０が骨格マーカ２
の内方に位置するように形成される。骨格マーカ２およ
びデータマーカ３は、相互に異なる倍率の観察領域にそ
れぞれ形成されるので、倍率が異なる観察領域間の骨格
マーカ２およびデータマーカ３を混同する恐れがある。
したがって、骨格マーカ２とデータマーカ３との参照符
号の末尾に最大倍率ではｕを添付し、中間倍率ではｖを
添付し、最小倍率ではｗを添付して区別する。

【００７０】ＳＴＭ３６によって観察される現倍率の観
察領域には、４個の個別骨格マーカ４ｕ，５ｕ，６ｕ，
７ｕが、ＳＴＭ探針放電加工手段４３に電圧が印加され
物体表面２７ａと探針との間で放電加工することによっ
て形成される。１個の個別骨格マーカ４ｕを放電加工に
よって形成する際、ＳＴＭ放電加工手段４３に印加する
電圧を、残余の３個の個別骨格マーカ５ｕ，６，７ｕを
形成する場合よりも小さくする。このことによって、個
別骨格マーカ４ｕの濃度が、残余の３個の個別骨格マー
カ５ｕ，６，７ｕとは異なって形成されるので、個別骨
格マーカ４ｕを残余の３個の個別骨格マーカ５ｕ，６，
７ｕと区別して画像処理装置３１によって読取ることが
できる。

【００７１】ステップａ３では、骨格マーカ２ｕを基準
にデータマーカ３ｕを形成する。画像処理装置３１によ
って読取られた読取出力は、処理回路３２に入力され
る。処理回路３２にはＣＰＵ（Central Processing Uni
t）が備わり、画像処理装置３１の読取出力に基づい
て、４個の個別骨格マーカの重心４ｕａ，５ｕａ，６ｕ
ａ，７ｕａを頂点とする仮想４角形８ｕが求められる。
前述のように１個の個別骨格マーカ４ｕが、残余の３個
の個別骨格マーカ５ｕ，６ｕ，７ｕとは容易に識別され
るので、１個の個別骨格マーカの重心４ｕａと、仮想４
角形８ｕにおいて対向する個別骨格マーカの重心６ｕａ
とを結ぶ直線をＹ軸１０ｕと定め、個別骨格マーカ４ｕ
の存在する方向をＹ軸１０ｕの正方向と定めることがで
きる。

【００７２】また残る個別骨格マーカの重心５ｕａ，７
ｕａを結ぶ直線をＸ軸９ｕと定め、前記Ｙ軸１０ｕの正
方向を時計まわりに９０度角変位させた方向にＸ軸９ｕ
の正方向を定め、２次元座標系が構成される。このよう
に定められるＸ軸９ｕとＹ軸１０ｕとの交点から２次元
座標系の原点位置が求められる。観察領域の現倍率から
２次元座標のスケール情報Ｓｃｕが定められる。前記２
次元座標系とそのスケール情報Ｓｃｕとが定められるこ
とによって、目標とする観察位置５０の２次元座標系に
おける位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）が求められる。

【００７３】ステップａ４では、隣接する倍率のうち小
さい方の倍率の座標に関するスケール情報ＳＭｕが定め
られる。スケール情報ＳＭｕは、たとえば前記ステップ
ａ１において入力した観察領域の最大倍率と最小倍率と
の比に基づいて、観察領域を設ける階層の数を定めるア
ルゴリズムをＣＰＵに予め付与しておくことによって定
めることができる。なおステップａ４では、ステップａ
３からステップａ４に直接進行して場合には、座標スケ
ール情報ＳＭｕが定められ、後述するステップａ８から
ステップａ４に戻った場合には、座標スケール情報ＳＭ
ｖが定められるロジックが与えられている。

【００７４】観察位置５０の位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）お
よび各座標スケール情報Ｓｃｕ，ＳＭｕは２値データに
変換され、処理回路３２からＳＴＭ放電加工手段４３と
移動手段２９とに出力が与えられる。位置情報およびス
ケール情報の２値データへの変換は、汎用の２値データ
変換器を処理回路３２に設けることによって実現でき
る。処理回路３２からの出力に従って、移動手段２９は
物体２７を移動し、ＳＴＭ放電加工手段４３は前述の放
電加工によってデータマーカ３ｕを観察領域に形成す
る。観察位置５０の座標位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）は個別
骨格マーカ４ｕおよび５ｕの間に形成され、現倍率の座
標スケール情報Ｓｃｕは個別骨格マーカ６ｕおよび７ｕ
の間に形成され、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の
座標スケール情報ＳＭｕは個別骨格マーカ５ｕおよび６
ｕの間に形成されて、位置決めマーカ２１が形成され
る。現倍率は最大倍率であるので、隣接する倍率のうち
大きい方の倍率の座標スケール情報は形成されない。

【００７５】ステップａ５では、座標スケール情報ＳＭ
ｕに基づいて、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の観
察領域に移行する。観察領域の移行は、画像処理装置３
１によって座標スケール情報ＳＭｕを読取り、読取出力
に基づく処理回路３２の出力に応答し、たとえばＳＴＭ
周波数・スキャン範囲変更手段４０によってＳＴＭ３６
の観察倍率を縮小するか、または観察手段３０をＳＴＭ
３６からＳＥＭ３５に切換えることによって実現され
る。

【００７６】ステップａ６では、図１３に示すように移
行後の倍率の観察領域に骨格マーカ２ｖが形成される。
移行後の観察領域の倍率がＳＴＭ３６よりも小さいＳＥ
Ｍ３５で対応できる場合、骨格マーカ２ｖとデータマー
カ３ｖとは、たとえばレーザ加工器４２による物体２７
表面へのレーザ照射によって形成される。骨格マーカ４
ｖがレーザ加工器４２によって形成されるとき、１個の
個別骨格マーカ４ｖをレーザ照射によって形成する際の
レーザ発振出力を残余の３個の個別骨格マーカ５ｖ，６
ｖ，７ｖを形成する場合よりも小さくする。このことに
よって、個別骨格マーカ４ｖの濃度が、残余の３個の個
別骨格マーカ５ｖ，６ｖ，７ｖとは異なって形成される
ので、個別骨格マーカ４ｖを残余の３個の個別骨格マー
カ５ｖ，６ｖ，７ｖと識別して画像処理装置３１によっ
て読取ることができる。また移行前の倍率の観察領域に
形成された位置決めマーカ２１が、４個の個別骨格マー
カ４ｖ，５ｖ，６ｖ，７ｖの内方に存在するように骨格
マーカ４ｖが形成される。

【００７７】ステップａ７では、骨格マーカ２ｖを基準
としてデータマーカ３ｖを形成する。移行前の倍率の観
察領域と同様、画像処理装置３１によって骨格マーカ２
ｖの読取出力が処理回路３２に入力され、読取出力に基
づく処理回路３２の演算によって、Ｙ軸１０ｖとＹ軸１
０ｖの正方向とを定め、Ｘ軸９ｖとＸ軸９ｖの正方向と
を定めて２次元座標系が構成される。観察領域の倍率か
ら座標スケール情報Ｓｃｖが定められる。２次元座標系
とそのスケール情報Ｓｃｖとが定められることによっ
て、移行前の倍率の観察領域に形成された位置決めマー
カ２１の座標原点５１が、移行後の観察領域のＸ軸９ｖ
とＹ軸１０ｖとによって定められる２次元座標系におい
て有する位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）が求められる。

【００７８】隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標
スケール情報Ｓｍｖは、移行前の倍率における座標スケ
ール情報ＳｃｕをＳｍｖに置換えることによって求めら
れる。座標原点５１の位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）および
各座標のスケール情報Ｓｃｖ，ＳＭｖ，Ｓｍｖが、２値
データに変換されて処理回路３２からの出力としてレー
ザ加工器４２と移動手段２９とに与えられる。処理回路
３２からの出力に従って、移動手段２９は物体２７を移
動し、レーザ加工器４２はレーザ照射によってデータマ
ーカ３ｖを観察領域に形成する。座標位置情報Ｐｍｖ
（ｘ，ｙ）、座標スケール情報Ｓｃｖ，ＳＭｖは、ステ
ップａ３およびステップａ４において述べたのと同様の
位置に形成され、座標スケール情報Ｓｍｖは、個別骨格
マーカ４ｕおよび７ｕの間に形成され、位置決めマーカ
１が形成される。

【００７９】ステップａ８では、現倍率の座標スケール
情報Ｓｃが、ステップａ１において入力した最小倍率の
座標スケール情報と同一であるか否かが判断される。こ
の判断が否定で、座標スケール情報Ｓｃが、最小倍率の
座標スケール情報よりも大きければステップａ４に戻
り、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標スケール
情報ＳＭｖが形成され、以降のステップを進行する。

【００８０】すなわち図１４に示すように、移行後の倍
率の観察領域に骨格マーカ２ｗを形成する。移行後の観
察領域の倍率がＳＥＭ３５よりも小さいＣＣＤカメラで
対応できる場合、物体２７は第１容器４７から第２容器
４８に移動される。第２容器４８内において、第１ＣＣ
Ｄカメラ３３によって物体表面２７ａが観察され、骨格
マーカ２ｗおよびデータマーカ３ｗは、処理回路３２か
らの出力に応答しインク噴射装置４１から物体表面２７
ａへインク噴射することによって形成される。

【００８１】骨格マーカ４ｗがインク噴射装置４１によ
って形成されるとき、１個の個別骨格マーカ４ｗを形成
するインクの色を残余の３個の個別骨格マーカ５ｗ，６
ｗ，７ｗを形成するインクの色と異なるものとする。こ
のことによって、個別骨格マーカ４ｗを残余の３個の個
別骨格マーカ５ｗ，６ｗ，７ｗと識別して画像処理装置
３１によって読取ることができる。

【００８２】形成された個別骨格マーカ４ｗを基準とし
て、Ｙ軸１０ｗとＹ軸１０ｗの正方向とを定め、Ｘ軸９
ｗとＸ軸９ｗの正方向とを定めて２次元座標系を構成す
る。観察領域の倍率から２次元座標のスケール情報Ｓｃ
ｗを定め、２次元座標とそのスケール情報Ｓｃｗとによ
って、移行前の観察領域に形成された位置決めマーカ１
の座標原点５２が、移行後の観察領域の座標系において
有する位置情報Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）を求める。また移行前
の観察倍率における座標スケール情報Ｓｃｖを、移行後
の隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標スケール情
報Ｓｍｗに置換える。

【００８３】座標原点５２の位置情報Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）
および各座標スケール情報Ｓｃｗ，Ｓｍｗが、２値デー
タに変換され処理回路３２からの出力としてインク噴射
装置４１と移動手段２９とに与えられる。処理回路３２
からの出力に従って、座標位置情報Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）、
座標スケール情報Ｓｃｗ，Ｓｍｗは、個別骨格マーカ相
互間に形成されて位置決めマーカ２２が形成される。な
お現倍率の座標スケール情報Ｓｃｗが、ステップａ１に
おいて入力した最小倍率の座標スケール情報と同一であ
るときは、ステップ８の判断に従って後述のステップａ
９へ進むので、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座
標スケール情報は形成されない。

【００８４】ステップａ８における判断が肯定であり、
座標スケール情報Ｓｃｗが、ステップａ１において入力
した最小倍率の座標スケール情報と同一であるとき、ス
テップａ９に進む。ステップａ９では、ミクロ領域から
マクロ領域までの観察領域に対応する位置決めマーカ２
１，１，２２の形成が完了する。

【００８５】次のステップａ１０以降では、マクロ領域
からミクロ領域に向って倍率の異なる観察領域を移行し
ながら位置決めを行う。図１５は、マクロ領域からミク
ロ領域に向って位置決めする状態を示す平面図である。
ステップａ１０では、図１５（ａ）に示す最小倍率の観
察領域の視野内から画像処理装置３１によって位置決め
マーカ２２を読取り、読取出力を処理回路３２に入力す
る。なお第２容器４８内において、最小倍率でインク噴
射装置４１によって位置決めマーカ２２が形成された物
体２７は、マクロ領域からミクロ領域に向って位置決め
するに先だって第２容器４８から第１容器４７へと移動
される。

【００８６】ステップａ１１では、位置決めマーカ２２
を構成する骨格マーカ２ｗの読取出力に基づき、処理回
路３２において２次元座標を決定する。２次元座標の決
定は、前述の位置決めマーカ２２の形成と同様にして行
われる。画像形成装置３１は、１個の個別骨格マーカ４
ｗと残余の３個の個別骨格マーカ５ｗ，６ｗ，７ｗとを
色の相違によって識別して読取る。処理回路３２は、画
像形成装置３１の読取出力に応答し、個別骨格マーカ４
ｗを基準として、Ｙ軸１０ｗとＹ軸１０ｗの正方向とを
定め、Ｘ軸９ｗとＸ軸９ｗの正方向とを定めて２次元座
標系を定める。

【００８７】ステップａ１２では、位置決めマーカ２２
を構成するデータマーカ３ｗの読取出力に基づき、処理
回路３２において、現倍率の観察領域から座標スケール
情報Ｓｃｗを定め、２次元座標とそのスケール情報Ｓｃ
ｗとによって、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観
察領域に形成された位置決めマーカ１の座標原点５２
が、現観察領域の２次元座標系において有する位置情報
Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）を求める。また隣接する倍率のうち大
きい方の倍率の座標スケール情報Ｓｍｗを求める。

【００８８】ステップａ１３では、前記座標原点５２の
座標位置Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）に基づく処理回路３２からの
出力に応答し、座標原点５２が移行後の観察領域の視野
内に含まれるように、移動手段２９が駆動されて物体２
７すなわち観察視野が移動される。ステップａ１４で
は、処理回路３２の出力に応答し、隣接する倍率のうち
大きい方の倍率の観察領域に移行する。隣接する倍率の
うち大きい方の倍率の観察領域への移行は、たとえば第
２ＣＣＤカメラ３４の第２ＣＣＤズーム系レンズ駆動手
段３８が駆動されて観察倍率が拡大されるか、または観
察手段３０が第２ＣＣＤカメラ３４からＳＥＭ３５に切
換えられることによって実現される。

【００８９】ステップａ１５では、処理回路３２におい
て、移行前の観察領域における座標スケール情報Ｓｍｗ
を、移行後の観察領域の座標スケール情報Ｓｃｖに置換
え、座標スケール情報Ｓｃｖがステップａ１において入
力した最大倍率の座標スケール情報と同一であるか否か
が判断される。この判断が否定であり、座標スケール情
報Ｓｃｖが、最大倍率の座標スケール情報よりも小さけ
れば、ステップａ１０に戻り以降のステップが繰返し実
行される。

【００９０】すなわち図１５（ｂ）に示す中間の倍率を
有する観察領域に形成された位置決めマーカ１を、画像
処理装置３１によって読取り、読取出力を処理回路３２
に入力する。処理回路３２では、骨格マーカ２ｖに基づ
いてＸ軸９ｖ−Ｙ軸１０ｖからなる２次元座標系を定
め、データマーカ３ｖに基づき、現倍率の座標スケール
情報Ｓｃｖ、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標
スケール情報Ｓｍｖおよび隣接する倍率のうち小さい方
の倍率の座標スケール情報ＳＭｖを定め、さらに隣接す
る倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に形成された位
置決めマーカの座標原点が、現倍率の観察領域の２次元
座標系において有する位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）を求め
る。前記座標原点の座標位置Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）に基づく
処理回路３２からの出力に応答し、座標原点が移行後の
観察領域の視野内に含まれるように、移動手段２９が駆
動されて物体２７が移動される。

【００９１】物体２７が移動された後、処理回路３２の
出力に応答し、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観
察領域に移行する。さらなる隣接する倍率のうち大きい
方の倍率の観察領域への移行は、たとえばＳＥＭ３５の
電磁レンズ３９を制御して観察倍率が拡大されるか、ま
たは観察手段３０がＳＥＭ３５からＳＴＭ３６に切換え
られることによって実現される。

【００９２】ステップａ１５における判断が肯定であ
り、現倍率の観察領域の座標スケール情報Ｓｃが、ステ
ップａ１において入力した最大倍率の座標スケール情報
と同一であるとき、ステップａ１６に進む。すなわち図
１５（ｃ）および図１５（ｄ）に示す最大倍率の観察領
域における位置決め動作が実行される。

【００９３】ステップａ１６では、画像処理装置３１に
よって位置決めマーカ２１を読取り、読取出力を処理回
路３２に入力する。ステップａ１７では、読取出力に応
答し処理回路３２において、位置決めマーカ２１を構成
する骨格マーカ２ｕに基づき２次元座標系を決定する。
２次元座標系の決定は、前述のように１個の個別骨格マ
ーカ４ｕと残余の３個の個別骨格マーカ５ｕ，６ｕ，７
ｕとを濃度の相違によって識別して読取り、個別骨格マ
ーカ４ｕを基準として、Ｘ軸９ｕ−Ｙ軸１０ｕからなる
２次元座標系を定める。

【００９４】ステップａ１８では、位置決めマーカ２１
を構成するデータマーカ３ｕに基づき、処理回路３２に
おいて、現観察領域の倍率から座標スケール情報Ｓｃｕ
を定め、２次元座標とそのスケール情報Ｓｃｕとによっ
て、現倍率の観察領域に形成された位置決めマーカ２１
の観察位置５０の位置情報Ｐｍｃ（ｘ，ｙ）を求め、位
置決めを行う。ステップａ１９では、一連の位置決め動
作が完了し、位置決めされた観察位置５０に対して観察
または加工などの作業が実行される。

【００９５】図１６は、 図１０に示す処理回路３２の
もう１つの動作を説明するためのフローチャートであ
る。図１６に示す処理回路３２のもう１つの動作は、前
記図１１に示す処理回路３２の動作に類似するので、処
理回路３２内における情報の詳細な処理動作と、処理回
路３２の出力に応答する観察手段３０、マーキング手段
２８および移動手段２９の動作とについては説明を省略
する。図１６に示すフローチャートは、観察倍率の小さ
いマクロ領域から観察倍率の大きいミクロ領域に向って
位置決めマーカを形成しながら位置決めを実行し、さら
に位置決めを行ったミクロ領域からマクロ領域に向って
充足すべき位置決めマーカを形成する動作を示す。

【００９６】ステップｂ１では、位置決めすべき物体２
７について、対象とする観察領域の最大倍率と最小倍率
とにおける座標スケール情報を、入力手段４９によって
処理回路３２へ入力する。ステップｂ２では、位置決め
すべき目標位置が、観察領域の視野内に含まれるように
移動手段２９を駆動して物体２７すなわち観察視野を移
動する。

【００９７】ステップｂ３では、現倍率の観察領域に骨
格マーカ２ｗおよびデータマーカ３ｗを、たとえばイン
ク噴射装置４１によって形成する。ここで形成されるデ
ータマーカ３は、現倍率の座標スケール情報Ｓｃｗのみ
である。現倍率は最小倍率であるので、隣接する倍率の
うち小さい方の倍率の座標スケール情報は形成されな
い。また隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域
に形成される位置決めマーカの座標位置Ｐｍｗ（ｘ，
ｙ）は定まっていないので形成されない。

【００９８】ステップｂ４では、隣接する倍率のうち大
きい方の倍率の観察領域に移行する。このとき観察手段
３０を第１ＣＣＤカメラ３３からＳＥＭ３５に切換える
場合には、物体２７を第２容器４８から第１容器４７の
移動手段２９上へ移動した後、ＳＥＭ３５に変更する。
ステップｂ５では、移行後の観察領域に骨格マーカ２ｖ
およびデータマーカ３ｖを、たとえばレーザ加工器４２
によって形成する。ここで形成されるデータマーカ３ｖ
は、現倍率の座標スケール情報Ｓｃｖである。ステップ
ｂ６では、移行前の観察領域である隣接する倍率のうち
小さい方の倍率の座標スケール情報ＳＭｖに関するデー
タマーカ３を形成する。

【００９９】ステップｂ７では、現倍率の座標スケール
情報Ｓｃｖが、ステップｂ１において入力した最大倍率
の座標スケール情報と同一であるか否かが判断される。
この判断が否定であり、座標スケール情報Ｓｃｖが、最
大倍率の座標スケール情報よりも小さければ、ステップ
ｂ４に戻り以降のステップが繰返し実行される。

【０１００】ステップｂ７における判断が肯定であり、
現倍率の観察領域の座標スケール情報Ｓｃが、ステップ
ｂ１において入力した最大倍率の座標スケール情報と同
一であるとき、ステップｂ８に進む。ステップｂ８で
は、位置決めの目標とする最大倍率の観察領域において
位置決めが行われ、位置決めされた物体２７の目標位置
に対して観察または加工などの作業が実行される。

【０１０１】ステップｂ９では、観察領域に形成されて
いる骨格マーカ２ｕに基づいて２次元座標系が決定され
る。ステップｂ１０では、２次元座標系と現倍率の座標
スケール情報Ｓｃｕとに基づいて、前記目標位置に関す
る座標位置Ｐｃ（ｘ，ｙ）を定め、座標位置情報Ｐｃ
（ｘ，ｙ）に関するデータマーカ３ｕを形成する。

【０１０２】ステップｂ１１では、位置決めマーカ２１
を画像処理装置３１によって読取り、隣接する倍率のう
ち小さい方の倍率の観察領域における座標スケール情報
ＳＭｕを求める。ステップｂ１２では、座標スケール情
報ＳＭｕに基づいて、隣接する倍率のうち小さい方の倍
率の観察領域に移行する。ステップｂ１３では、移行後
の観察領域に形成された位置決めマーカ１を画像処理装
置３１によって読取り、読取り出力を処理回路３２に入
力する。

【０１０３】ステップｂ１４では、骨格マーカ２ｖに基
づき２次元座標系を定める。ステップｂ１５では、移行
前の観察領域である隣接する倍率のうち大きい方の倍率
の観察領域における座標スケール情報Ｓｍｖおよび座標
原点の位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）を定め、データマーカ
３ｖを形成する。

【０１０４】ステップｂ１６では、現倍率の座標スケー
ル情報Ｓｃがステップｂ１において入力した最小倍率の
座標スケール情報と同一であるか否かが判断される。こ
の判断が否定であり、座標スケール情報Ｓｃが、最小倍
率の座標スケール情報よりも大きければ、ステップｂ１
１に戻り以降のステップが繰返し実行される。ステップ
ｂ１６の判断が肯定であり、座標スケール情報Ｓｃが、
最小倍率の座標スケール情報と同一であれば、ステップ
ｂ１７に進む。ステップｂ１７では、位置決めマーカの
形成と位置決めに関する一連の動作を完了する。

【０１０５】以上のように、位置決め装置２６は、種々
の装置によって構成されるマーキング手段２８を含むの
で、順次的に異なる倍率に設定される物体表面２７ａの
観察領域に位置決めマーカ１，２１，２２を形成するこ
とができる。また物体表面２７ａの観察領域に形成され
た位置決めマーカ１，２１，２２を画像処理装置３１に
よって読取り、画像処理装置３１の出力に応答する処理
回路３２からの出力によって、観察手段３０の観察倍率
を拡大または縮小し、移動手段２９を駆動して物体２７
を移動することができる。このことによって、倍率の小
さい観察領域においては物体２７を広範囲に高速度で移
動させることが可能であり、倍率の大きい観察領域にお
いては物体２７を高精度で移動して目的とする位置決め
をすることができる。

【０１０６】また本実施の形態の位置決め装置２６は、
前述のように物体２７の位置決めをすることができると
ともに、位置決めされる物体２７を加工する加工手段で
あるレーザ加工器４２を含むので、たとえば半導体デバ
イスの微細部品などの製造時に生じた不具合部分を正確
に位置決めし、レーザ加工器４２によって補修する補修
装置としても用いることができる。微細部品の不具合部
分を高精度に位置決めし補修可能にすることによって、
製造歩留を向上して製造コストを低減し、資源節減の社
会的要請に応えることができる。さらに本位置決め装置
２６は、物体２７の極微細な観察位置を一度観察した
後、物体２７の他の観察位置または異なる物体の観察を
し、再び同物体２７の前記観察位置を高精度で位置決め
して観察するための再観察装置としても有用である。

【０１０７】以上に述べたように、本実施の形態では、
個別骨格マーカ４，５，６，７および個別データマーカ
１１の形態は、円形であるけれども、これに限定される
ことなく、３角形または方形など円形以外の形態であっ
てもよい。またデータマーカ３の座標位置情報または座
標スケール情報は、仮想４角形８の１辺に１つが形成さ
れるけれども、これに限定されることなく、座標位置情
報または座標スケール情報は前記１辺に２つ以上が形成
されてもよい。また隣接する倍率のうち大きい方の倍率
の観察領域に形成される位置決めマーカは、現倍率の観
察領域に形成される骨格マーカ２の内方に形成されるけ
れども、これに限定されることなく、骨格データ２の外
方に形成されてもよい。

【０１０８】またデータマーカ３は、２値データによっ
て形成されるけれども、これに限定されることなく、そ
の他の手法によって処理されたデータによって形成され
てもよい。また位置決めマーカ１は、異なる倍率の観察
領域において相互にフラクタルな特性を有して形成され
るけれども、これに限定されることなく、倍率の異なる
観察領域において相互に異なる形態に形成されてもよ
い。また補修装置に設けられる加工手段は、レーザ加工
器４２であるけれども、これに限定されることなく、ボ
ンディング装置などであってもよい。また観察領域の最
大または最小倍率の判断は、座標スケール情報を比較す
ることによって行う構成であるけれども、これに限定さ
れることなく、隣接する倍率の座標スケール情報Ｓｍ，
ＳＭがデータマーカ３内に存在するか否かによって行う
構成であってもよい。

【０１０９】

【発明の効果】本発明によれば、位置決めマーカは、現
倍率の観察すべき領域に関する情報とともに隣接する倍
率の観察すべき領域に関する情報も備えるので、位置決
めマーカの備える情報に基づいて、隣接する倍率が異な
る観察すべき領域の間を移行することができる。特に、
隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域に
移行するとき、観察すべき領域の視野が小さくなるけれ
ども、位置決めマーカの備える情報に基づいて観察すべ
き領域を移行するので、小さい面積である観察すべき領
域の視野を確実に捕捉して移行することができる。

【０１１０】また位置決めマーカは、順次的に相互に異
なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接
する倍率とに対応して存在するので、倍率が小さく視野
の面積が大きな観察すべき領域では、視野を高速度で広
範囲に移動し位置決めをすることができ、倍率が大きく
視野の面積が小さな観察すべき領域では、位置決めマー
カの位置情報に基づいて高精度で位置決めをすることが
できる。また物体表面に位置決めマーカが形成されるの
で、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合
であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがな
く精度のよい位置決めをすることができる。

【０１１１】また本発明によれば、位置決めマーカが、
物体表面に形成されるので、相異なる複数の観察装置に
よって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報
に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをするこ
とができ、位置決めマーカの備える情報に基づいて隣接
する倍率の観察すべき領域の間を移行することができ
る。また位置決めマーカのデータマーカに備わる位置情
報は、現倍率における位置決めすべき目標位置に関する
情報｛Ｐｃ（ｘ，ｙ）｝であり、スケール情報は、現倍
率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と隣接する倍率の
うち小さい方の倍率における座標スケール情報（ＳＭ）
とからなるので、目標とする最大倍率の観察すべき領域
であることが認識可能であり、目標とする観察または加
工などの高精度の位置決めをすることができる。

【０１１２】また本発明によれば、位置決めマーカが、
物体表面に形成されるので、相異なる複数の観察装置に
よって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報
に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをするこ
とができ、位置決めマーカの備える情報に基づいて隣接
する倍率の観察すべき領域の間を移行することができ
る。また位置決めマーカのデータマーカにおける位置情
報は、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標
原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝であり、ス
ケール情報は、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓ
ｃ）と隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標
スケール情報（Ｓｍ）とからなるので、目標とする最小
倍率の観察すべき領域であることが認識可能であり、観
察すべき領域の視野を高速度で広範囲に移動し位置決め
をすることができる。

【０１１３】また本発明によれば、４個の個別骨格マー
カのうち１個が残余の３個の個別骨格マーカとは異なっ
て形成されるので、骨格マーカによって形成される２次
元座標のＸ軸およびＹ軸を容易に決定することができ、
またＸ軸およびＹ軸における正および負の方向を容易に
決定することができる。

【０１１４】また本発明によれば、データマーカは、２
値データによって形成される。このことによって、簡易
な手段によってデータマーカの認識が可能になるので、
たとえば画像処理装置などによってデータマーカの情報
を読取ることができ、またたとえばバーコード形成装置
などの汎用化されている装置をデータマーカの形成に利
用することができる。

【０１１５】また本発明によれば、現倍率の観察すべき
領域の視野内には、現倍率の位置決めマーカと、隣接す
る倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域に形成さ
れる位置決めマーカとが含まれる。このことによって、
倍率の大きい観察すべき領域における位置情報を、倍率
の小さい観察すべき領域から容易に検索することが可能
になる。

【０１１６】また本発明によれば、個別骨格マーカと個
別データマーカとの相対的な配置が、現倍率と隣接する
倍率とにおいて共通である。したがって、位置決めマー
カの形態が、すべての倍率の観察領域において共通にな
るので、観察領域において位置決めマーカを認識して画
像処理するアルゴリズムを同一にすることができる。

【０１１７】また本発明によれば、位置決め装置は、マ
ーキング手段を含むので、順次的に異なる倍率に設定さ
れる物体表面の観察すべき領域に位置決めマーカを形成
することができる。また物体表面の観察すべき領域に形
成された位置決めマーカを読取手段によって読取り、読
取手段の出力に応答する制御手段によって、観察手段の
観察倍率を拡大または縮小し、移動手段を駆動して物体
を移動することができる。このことによって、倍率の小
さい観察すべき領域においては物体を広範囲に高速度で
移動させることが可能であり、倍率の大きい観察すべき
領域においては物体を高精度で移動して目的とする位置
決めをすることができる。

【０１１８】また本発明によれば、補修装置は、位置決
め装置に加えてさらに加工手段を含むので、たとえば半
導体デバイスの微細部品などの製造時に生じた不具合部
分を正確に位置決めし、加工手段によって補修すること
ができる。このことによって、製造歩留を向上して製造
コストを低減し、資源節減の社会的要請に応えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である位置決めマーカ１
の構成を簡略化して示す平面図である。

【図２】図１に示す位置決めマーカ１の分解平面図であ
る。

【図３】位置決めマーカ１，１ａが異なる倍率に設定さ
れる観察領域の現倍率と隣接する倍率のうち大きい方の
倍率とに対応して存在する状態を示す平面図である。

【図４】順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領
域の概略を示す斜視図である。

【図５】順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領
域に形成される位置決めマーカ１の階層構造の概略を示
す図である。

【図６】順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領
域に位置決めマーカがそれぞれ形成される状態を示す平
面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態である位置決めマー
カ２１の構成を簡略化して示す平面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態である位置決めマー
カ２２の構成を簡略化して示す平面図である。

【図９】本発明のもう１つの実施の形態である位置決め
装置２６の構成を簡略化して示す概略系統図である。

【図１０】図９に示す位置決め装置２６の電気的構成を
簡略化して示すブロック図である。

【図１１】図１０に示す処理回路３２の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図１２】位置決めの目標とする最大倍率の観察領域に
おける位置決めマーカ２１を示す平面図である。

【図１３】中間倍率の観察領域における位置決めマーカ
１を示す平面図である。

【図１４】最小倍率の観察領域における位置決めマーカ
２２を示す平面図である。

【図１５】マクロ領域からミクロ領域に向って位置決め
する状態を示す平面図である。

【図１６】図１０に示す処理回路３２のもう１つの動作
を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１，２１，２２ 位置決めマーカ ２ 骨格マーカ ３ データマーカ ４，５，６，７ 個別骨格マーカ １１ 個別データマーカ ２６ 位置決め装置 ２７ 物体 ２８ マーキング手段 ２９ 移動手段 ３０ 観察手段 ３１ 読取手段 ３２ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 庫睦 大阪府吹田市山田丘２−１ 大阪大学内 (72)発明者 岩田 剛治 大阪府吹田市山田丘２−１ 大阪大学内 (72)発明者 藤本 公三 大阪府吹田市山田丘２−１ 大阪大学内 (72)発明者 仲田 周次 大阪府吹田市山田丘２−１ 大阪大学内 Ｆターム(参考） 2G052 FD20 GA35 GA36 HC35

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体表面の観察すべき領域の倍率を変化
   して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおい
   て、 骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、 骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる
   倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接する
   倍率とに対応して存在し、 骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨
   格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向す
   る個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、
   これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成
   し、 データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複
   数の個別データマーカからなり、隣接する倍率のうち大
   きい方の倍率における座標の原点の位置に関する情報
   ｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル
   情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率に
   おける座標のスケール情報（Ｓｍ）と、隣接する倍率の
   うち小さい方の倍率における座標のスケール情報（Ｓ
   Ｍ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカ。
2. 【請求項２】 物体表面の観察すべき領域の倍率を変化
   して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおい
   て、 骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、 骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる
   倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と隣接する小
   さい方の倍率とに対応して存在し、 骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨
   格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向す
   る個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、
   これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成
   し、 データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複
   数の個別データマーカからなり、現倍率における位置決
   めすべき目標位置に関する情報｛Ｐｃ（ｘ，ｙ）｝と、
   現倍率における座標のスケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接す
   る倍率のうち小さい方の倍率における座標のスケール情
   報（ＳＭ）とを備えることを特徴とする位置決めマー
   カ。
3. 【請求項３】 物体表面の観察すべき領域の倍率を変化
   して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおい
   て、 骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、 骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる
   倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と隣接する大
   きい方の倍率とに対応して存在し、 骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨
   格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向す
   る個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、
   これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成
   し、 データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複
   数の個別データマーカからなり、隣接する倍率のうち大
   きい方の倍率における座標の原点の位置に関する情報
   ｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル
   情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率に
   おける座標のスケール情報（Ｓｍ）とを備えることを特
   徴とする位置決めマーカ。
4. 【請求項４】 ４個の個別骨格マーカのうち、１個が残
   余の３個の個別骨格マーカとは異なって形成されること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の位置決め
   マーカ。
5. 【請求項５】 前記データマーカは、２値データによっ
   て形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載の位置決めマーカ。
6. 【請求項６】 骨格マーカとデータマーカとは、 隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域の
   視野を内包する現倍率の観察すべき領域の視野内に複数
   個存在することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
   記載の位置決めマーカ。
7. 【請求項７】 骨格マーカとデータマーカとは、順次的
   に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍
   率と各隣接する倍率とに対応して存在し、 個別骨格マーカと個別骨格マーカ相互間に形成される個
   別データマーカとの相対的な配置が、現倍率と各隣接す
   る倍率とにおいて共通であることを特徴とする請求項１
   〜６のいずれかに記載の位置決めマーカ。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のうちの１つに記載の位置
   決めマーカを、物体表面の観察すべき領域に形成するマ
   ーキング手段と、 物体を移動させる移動手段と、 物体表面の観察すべき領域を倍率可変に観察する観察手
   段と、 前記位置決めマーカを読取る読取手段と、 読取手段の出力に応答し、移動手段を駆動して物体を移
   動し、観察手段の観察倍率を拡大または縮小する制御手
   段とを含むことを特徴とする位置決め装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の位置決め装置と、 位置決め装置によって位置決めされる物体を加工する加
   工手段とを含むことを特徴とする補修装置。