JP2004348045A

JP2004348045A - 基準マーク位置測定装置

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Publication number: JP2004348045A
Application number: JP2003147655A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fukui; 隆史福井; Hiroshi Kamimura; 寛上村; Tamito Kagami; 民人加々美
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】基準マーク位置測定装置において、基板の基準マーク位置の測定精度を低下させることなく、上記基準マークの測定を開始してから基板を次工程の実施位置に移送するまでの時間を短縮する。
【解決手段】搬送部２０により基板載置台１５を搬送方向（図中矢印Ｙ方向）に搬送しつつ、斜走査部３５によりカメラ３０を斜走査方向（図中矢印Ｊ方向）に移動させながら基板１０の基準マーク１１の横断方向（図中矢印Ｘ方向）における位置をカメラ３０を通して測定して基準マーク１１の横断方向の位置を示す位置データを位置データ取得部４０によって取得する。その後、上記と同様の動作により、基準スケール２５の目盛２６の横断方向の位置を示す基準位置データを基準位置データ取得部４５によって取得し、上記基準位置データに基づいて、上記基準マークの位置データを基準スケールの目盛を基準にした位置データに補正する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板中に配された基準マークを測定する、基準マーク位置測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、感光材料層を有するプリント配線用等の基板を基板載置台に載置して搬送方向に搬送しながら上記搬送方向と直交する方向にレーザビーム等を走査してこの基板上に画像パターンを記録する露光装置が知られている。また、基板の位置を示すこの基板中の基準マークの位置や画像パターンを露光する際の基板への露光位置の基準となる基板中の基準マークの位置を測定装置で測定した後この基板を露光装置に搬送し、露光装置により、上記測定された基準マークの位置情報に基づいて、この基板に対して画像パターンを正確に露光する露光システムも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３８４３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板に露光する画像パターンの微細化および高精度化に伴い、基板の変形をも考慮して画像パターンの露光を行ないたいという要請がある。このような要請に対して、基板中に多数の基準マークを配置しこれらの基準マークの位置を正確に測定することにより基板の変形をも考慮したより適切な位置に画像パターンを露光する検討が行なわれている。
【０００５】
しかしながら、基板中に配置された多数の基準マークの位置を正確に測定するには多くの時間を要するため、この測定を開始してから露光を開始するまでの時間、すなわち基準マークの測定を開始してから、測定終了後に基板を移送してこの基板を露光する位置に配置するまでの時間を短縮したいという要請がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板の基準マーク位置の測定精度を低下させることなく、上記基準マークの測定を開始してからこの基板を次工程の実施位置に移送するまでの時間を短縮することができる基準マーク位置測定装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の基準マーク位置測定装置は、基準マークを有する基板を載置する基板載置台と、基板載置台を所定の搬送方向に搬送する搬送手段と、基板載置台に配置された、搬送方向と直交する横断方向における位置を示す目盛を有する基準スケールと、基準マークおよび目盛の横断方向における位置を測定するためのカメラと、カメラを、搬送方向に対して斜めに交わる搬送方向に向かう斜走査方向に移動させる斜走査手段と、搬送手段により前記基板が載置された前記基板載置台を搬送方向に搬送しつつ、斜走査手段によりカメラを斜走査方向に移動させながら基板の基準マークの横断方向における位置をカメラで測定して基準マークの横断方向における位置を示す位置データを取得する位置データ取得手段と、搬送手段により基板載置台を搬送方向に搬送しつつ、斜走査手段によりカメラを斜走査方向に移動させながら基準スケールの目盛の横断方向における位置をカメラで測定して基準スケールの目盛の横断方向における位置を示す基準位置データを取得する基準位置データ取得手段と、前記基準位置データに基づいて、前記基準マークの位置データを基準スケールの目盛を基準にした位置データに補正する位置補正手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
前記基準マーク位置測定装置は、前記斜走査手段によりカメラを斜走査方向に移動させる際のカメラの搬送方向の速度成分と、搬送手段により基板載置台を搬送方向へ搬送する際の基板載置台の搬送方向の速度成分とを等しくするようにしたり、あるいは、カメラの測定視野内に基準スケールの目盛が２つ以上現れないように構成することができる。
【０００９】
なお、前記基板は、画像パターンが記録されるものとすることができ、例えば、この記録媒体は、プリント基板作成用の感光材料層を有する基板、あるいは液晶表示器やプラズマ表示器等のディスプレイ基板作成用の感光材料層を有する基板等とすることができる。
【００１０】
また、前記搬送手段により基板載置台に載置されて搬送される基板は、基準マークが横断方向に並ぶように基板載置台に載置されることが好ましい。また、基準スケールは横断方向の位置を示す目盛がこの横断方向に並ぶように基板載置台に配置されていることが好ましい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の基準マーク位置測定装置は、搬送手段により基板が載置された基板載置台を搬送方向に搬送しつつ、斜走査手段によりカメラを斜走査方向に移動させながら上記基板の基準マークの横断方向における位置をこのカメラで測定して上記基準マークの横断方向における位置を示す位置データを取得する位置データ取得手段、搬送手段により基板載置台を搬送方向に搬送しつつ、斜走査手段によりカメラを斜走査方向に移動させながら基準スケールの目盛の横断方向における位置をこのカメラで測定して上記目盛の横断方向における位置を示す基準位置データを取得する基準位置データ取得手段、および上記基準位置データに基づいて、上記基準マークの位置データを基準スケールの目盛を基準にした位置データに補正する位置補正手段を備えているので、基板を次工程に搬送しながら基準マークの測定を行なうことができ、この基準マークの測定を開始してから基板を次工程の実施位置に移送するまでの時間を短縮することができる。これとともに、基準マークの位置データを基準スケールの目盛を基準にした位置データに補正することにより基準マークの位置の測定精度を低下を抑制することができる。
【００１２】
すなわち、位置データ取得手段によって取得した位置データに横断方向の測定誤差が含まれていても、基準位置データ取得手段によって取得した上記と同様の測定誤差を含む基準位置データを用いて、上記位置データおよび基準位置データそれぞれに含まれる位置誤差を相殺するようにして、上記基準マークの位置データを上記基準スケールの目盛を基準にした位置データに補正することができるので、上記基準マークの位置の測定精度の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、斜走査手段によりカメラを斜走査方向に移動させる際のこのカメラの搬送方向の速度成分と、搬送手段により基板載置台を搬送方向へ搬送する際のこの基板載置台の搬送方向の速度成分とを等しくすれば、例えば、基板載置台に載置された基板中の複数の基準マークあるいは上記基準スケールの目盛が横断方向に並んでいる場合には、各基準マークあるいは各目盛のそれぞれをカメラの測定視野内の同じ位置に位置させて測定を行なうことができ、基準マークの測定精度の低下をより抑制することができる。
【００１４】
また、カメラの測定視野内に基準スケールの目盛が２つ以上現れないように構成するようにすれば、基準スケールの目盛の位置をカメラで測定する際に、目盛の位置を容易に測定することができ、この目盛の位置を示す基準位置データを取得する際の処理の負担を軽減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態の基準マーク位置測定装置の概略構成を示す平面図、図１（ｂ）は上記装置の正面図である。なお図１（ａ）においてはデータを処理する構成要素を省略している。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施の形態による基準マーク位置測定装置１００は、感光材料が塗布された、基準マーク１１を有するプリント配線用の基板１０を載置する基板載置台１５と、基板載置台１５を所定の搬送方向（図中矢印Ｙ方向）に搬送する定盤６５上に配設された搬送部２０と、基板載置台１５に配置された、上記搬送方向と直交する横断方向（図中矢印Ｘ方向）における位置を示す目盛２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ（各目盛をまとめて目盛２６ともいう）を有する基準スケール２５と、基準マーク１１および目盛２６の横断方向における位置を測定するためのカメラ３０と、カメラ３０を、搬送方向に対して斜めに交わるこの搬送方向に向かう斜走査方向に移動させる斜走査部３５とを備えている。上記斜走査部３５は、搬送方向に対して斜めに交わり基板載置台の進行方向に沿った方向である斜走査方向（図中矢印Ｊ方向）にカメラ３０を移動させる。
【００１７】
なお、基準スケール２５は、目盛１１を基板載置台１５に直接形成したものであってもよいし、基板載置台１５とは個別に製作したものをこの基板載置台１５に配設するようにしてもよい。
【００１８】
斜走査部３５は、定盤６５上に配設された２本の支柱３６と、２本の支柱３６に両端が支持された上記斜走査方向に延びるレール３７と、レール３７に組み合わされる移動台３８とを有する門型の構造からなり、この斜走査部３５は搬送部２０をまたぐように定盤６５上に配置されている。上記移動台３８はカメラ３０を支持し、このカメラ３０と一体的にレール３７に沿って上記斜走査方向に移送される。
【００１９】
基板１０の基準マーク１１は、基板１０の表面に形成されたり、あるいは基板１０が表面に透明層が積層されているものである場合にはこの基板１０の内部に形成される場合もある。
【００２０】
さらに、この基準マーク位置測定装置１００は、搬送部２０により基板載置台１５を搬送方向に搬送しつつ、斜走査部３５によりカメラ３０を斜走査方向に移動させながら基板１０の各基準マーク１１の位置をカメラ３０で測定して各基準マーク１１の位置を示す位置データを取得する位置データ取得部４０と、搬送部２０により基板載置台１５を搬送方向に搬送しつつ、斜走査部３５によりカメラ３０を斜走査方向に移動させながら基準スケール２５の各目盛２６の位置をカメラ３０で測定して各目盛２６の位置を示す基準位置データを取得する基準位置データ取得部４５と、上記基準位置データに基づいて、基準マーク１１の位置データを基準スケール２５の目盛２６を基準にした位置データに補正する位置補正部５０とを備えている。
【００２１】
上記基準マーク位置測定装置１００は、斜走査部３５によりカメラ３０を斜走査方向に移動させる際のカメラ３０の搬送方向の速度成分と、搬送部２０により基板載置台１５を搬送方向へ搬送する際の基板載置台１５の搬送方向の速度成分とが概略等しくなるように、かつ、カメラ３０の測定視野内に基準スケール２５の目盛２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄが２つ以上現れないように構成されている。また、装置全体の動作およびこれらの動作のタイミング等はコントローラ６０によって制御される。
【００２２】
なお、上記レール３７には、斜走査方向の位置を示すニアスケール７１が配設され、上記レール３７に組み合わされる移動台３８には上記リニアスケール７１の目盛を読み取るためのスケール検出器７２が配設され、このスケール検出器７２は斜走査部３５によりカメラ３０とともに斜走走査方向に移送される。
【００２３】
上記搬送部２０の側面には、搬送方向の位置を示すリニアスケール７５が配設され、上記搬送部２０によって搬送される基板載置台１５には上記リニアスケール７５の目盛を読み取るためのスケール検出器７６が配設され、このスケール検出器７６は搬送部２０により基板載置台１５とともに搬送される。
【００２４】
上記リニアスケール７１の目盛を読み取ってスケール検出器７２から出力されるパルス、およびリニアスケール７５の目盛を読み取ってスケール検出器７６から出力されるパルスはコントローラ６０に入力される。コントローラ６０は上記入力したパルスに基づいて上記搬送部２０による基板載置台１５の搬送と、斜走査部３５による移動台３８の移動とを同期制御するとともに、カメラ３０が基準マーク１１および基準スケール２５の目盛２６を測定するタイミング、すなわち、基準マーク１１および目盛２６の画像を取り込むタイミングを制御する。
【００２５】
なお、搬送部２０は基板載置台１５を搬送方向に移動させるものであればどのように構成されたものであってもよく、また、斜走査部３５はカメラ３０を斜走査方向に移動させるものであればどのように構成されたものであってもよい。例えば、上記搬送部２０および斜走査部３５は、従来より知られている機械要素等で構成することができる。より具体的には、例えば、移動機構としてはレール上に移動ステージを移動させるボール・レールシステム、エアスライドシステム等を採用することができ、移動駆動力伝達機構としては、ラック・ピニオン機構、ボールネジ・ボールブッシュ機構、あるいはピストン・シリンダ機構等を採用することができる。また、移動駆動原としては、回転モータ、リニアモータ、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ等を採用することができる。
【００２６】
次に上記実施の形態における作用について説明する。図２は基準マーク位置測定装置で測定が行われる前後工程で使用される基板供給機と露光装置とを示す側面図、図３は基板の基準マークを示す平面図、図４はカメラが基準マーク１１１Ａを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図、図５はカメラが取得した基準マーク１１１Ａを含む画像を示す図、図６はカメラが基準マーク１１１Ｂを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図、図７はカメラが１行目の各基準マーク１１１を測定するときに各画像中に現れる各基準マーク１１１の位置を示す図、図８はカメラが基準マーク１１１Ｄを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図、図９はカメラが基準マーク１１３Ｄを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図である。なお、図４以降の図においてはリニアスケール７１、スケール検出器７２、リニアスケール７５、スケール検出器７６、位置データ取得部４０、基準位置データ取得部４５、および位置補正部５０の図示を省略した。
【００２７】
図２に示すように、先端に吸着部を有する移送アーム８３が配された基板供給機８２により、多数の基板が収容されている供給ストッカ８１から基板１０が取り出されて、この基板１０が基準マーク位置測定装置１００の基板載置台１５上に載置される。
【００２８】
搬送部２０により、上記基板載置台１５に載置された、基準マーク１１を有する基板１０が所定の搬送方向（図中矢印Ｙ方向）に搬送される。これとともに、斜走査部３５が、移動台３８を斜走査方向に移動させる。なお、搬送部２０は、基板１０を次工程である露光処理を行う露光工程に向けて搬送する。また、次工程である露光工程では、露光ヘッド８６を有する露光装置８５が基板１０を露光する。
【００２９】
搬送部２０により基板載置台１５を搬送方向に搬送しつつ、斜走査部３５によりカメラ３０が配設された移動台３８を斜走査方向に移動させながら、位置データ取得部４０が、カメラ３０が取得した画像を入力し基準マーク１１の横断方向における位置および搬送方向における位置を示す位置データを取得する。
【００３０】
なお、図３に示すように、基板載置台１５に載置された基板１０の各基準マーク１１は、横断方向に基準マークが４つ並ぶ行が搬送方向に３行並ぶように形成されている。１行目の４つの基準マーク１１１として、１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄを有し、２行目の４つの基準マーク１１２として、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄを有し、３行目の４つの基準マーク１１３として、１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｄを有する。
【００３１】
また、上記各基準マーク１１、および基準スケール２５の各目盛２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、および２６Ｄをカメラ３０で測定する位置は予め設定されている。すなわち、上記カメラ３０とともに移動台３８に配設されて斜走査方向に移動するスケール検出器７２がリニアスケール７１の原点を検出してからこのリニアスケール７１の目盛を読み取って出力するパルス数をＰｎとし、上記基板載置台１５とともに搬送されるスケール検出器７６がリニアスケール７５の原点を読み取ってからこのリニアスケール７５の目盛を読み取って出力するパルス数をＰｍとすると、カメラ３０が各基準マーク１１と各目盛２６の画像を取り込む位置は上記出力されるパルス数Ｐｎ、パルス数Ｐｍで定められる。上記カメラ３０が上記各画像を取り込む位置は、パルス数Ｐｎ、パルス数Ｐｍに基づいて以下の表１に示すように設定されている。
【００３２】
【表１】

表１に示すように、例えば、カメラ３０により基準マーク１１１Ａを測定するときには、コントローラ６０が上記出力されるパルス数Ｐｎが１０００のときにパルス数Ｐｍが１０００となるように搬送部２０による基板載置台１５の搬送と斜走査部３５による移動台３８の移送とを同期制御し、パルス数Ｐｎが１０００、かつパルス数Ｐｍが１０００となったときにカメラ３０が画像を取り込むようにコントローラ６０からカメラ３０に対して信号を出力する。
【００３３】
ここで、１列目の基準マーク１１１Ａ，１１２Ａ，１１３Ａおよび基準スケール２５の目盛２６Ａがカメラ３０で測定される位置は横断方向に同じ位置（上記出力されるパルス数Ｐｎが１０００になる位置）であり、以下２列目、３列目、および４列目においても各基準マーク１１および各目盛２６がカメラ３０で測定される位置は、それぞれ横断方向に同じ位置（上記出力されるパルス数Ｐｎがそれぞれ２０００、３０００、４０００になる位置）となる。
【００３４】
また、上記各パルス数の設定により定められるカメラ３０が各画像を取り込むときの基板載置台１５上の位置（基板載置台を基準とした位置）は、上記表１に示すように、例えば、基準マーク１１１Ａの画像を取り込むときのカメラ３０の測定視野の中心（以後、視野中心Ｃｅという）の位置は基板載置台１５上の座標値（Ｘ１、Ｙ１）で示される位置であり、基準スケール２５の目盛２６Ｃの画像を取り込むときのカメラ３０の視野中心Ｃｅの位置は基板載置台１５上の座標値（Ｘ３、Ｙ４）で示される位置である。上記表１に示すそれぞれの視野中心Ｃｅの座標値は位置補正部５０に予め入力され記憶されている。
【００３５】
なお、基準スケール２５の各目盛２６は基板載置台１５に配設されているので基板載置台１５を基準にした各目盛２６の正確な位置は予め測定され位置補正部５０に記憶されており、基板載置台１５を基準にした目盛２６Ａの座標値は（Ｕ１，Ｖ１），目盛２６Ｂの座標値は（Ｕ２，Ｖ１），目盛２６Ｃの座標値は（Ｕ３，Ｖ１），目盛２６Ｄの座標値は（Ｕ４，Ｖ１）である。これに対して、上記各基準スケール１１および各目盛２６の画像を取り込むときのカメラ３０の視野中心Ｃｅは、リニアスケールの目盛のカウント数に基づいて定められるので、カメラ３０が上記画像を取り込むときの視野中心Ｃｅの位置の再現性は高いが、上記予め設定された基板載置台１５を基準にした視野中心Ｃｅの座標値に対しては誤差を含む。したがって、例えば、基準マーク１１１Ａの画像を取り込むときのカメラ３０の視野中心Ｃｅの位置は座標値（Ｘ１、Ｙ１）と正確には一致しない場合もある。
【００３６】
次に、上記各基準マーク１１の位置を示す位置データおよび基準スケール２５の各目盛２６の位置を示す基準位置データが取得される場合について詳しく説明する。
【００３７】
定盤６５に対する基板載置台１５の搬送方向の位置を示す上記スケール検出器７２からのパルス数Ｐｎと、定盤６５に対するカメラ３０の視野中心Ｃｅの位置を示す上記スケール検出器７６からのパルス数Ｐｍとをコントローラ６０がカウントし、このコントローラ６０が、上記パルス数Ｐｎ、Ｐｍが予め定められた上記表１に示す設定値に合致するように、搬送部２０による基板載置台１５の搬送と斜走査部３５による移動台３８の移送とを同期制御する。そして、上記パルス数Ｐｎ、Ｐｍが上記設定値に合致したときにコントローラ６０がカメラ３０に対して画像取り込ようにこのカメラ３０に信号を出力し、カメラ３０が画像を取り込む。ここで、カメラ３０の視野中心Ｃｅの位置に対応する基板載置台１５上の位置は予め定められている（表１の視野中心Ｃｅの座標値参照）。
【００３８】
さらに、カメラ３０の測定視野内に入った基準マーク１１（または目盛２６）の上記視野中心Ｃｅの位置を基準にした位置が、上記カメラ３０によって取得された画像に基づいて求められ、これが基板載置台１５上における基準マーク１１（または目盛２６）の位置を示す位置データ（基準位置データ）となる。
【００３９】
より具体的には、図４に示すように、基準マーク１１１Ａの位置をカメラ３０で測定するときには、スケール検出器７２から出力されるパルス数Ｐｎが１０００、スケール検出器７６から出力されるパルス数Ｐｍが１０００となったときにコントローラ６０からの指示によりカメラ３によって基準マーク１１１Ａを含む画像が取り込まれる。
【００４０】
ここで、基板載置台１５上における基準マーク１１１Ａの位置は、基板載置台１５上へ基板１０を配置するときの位置決め誤差や、基板１０自身の歪み等によって、予め予想される位置からずれるので、図５に示すように、上記カメラ３０により取り込まれた画像に現れる基準マーク１１１Ａの中心Ｄｅの位置と視野中心Ｃｅの位置とはずれている。カメラ３０から上記画像を入力した位置データ取得部４０は、上記視野中心Ｃｅの位置を基準にした基準マーク１１１Ａの中心Ｄｅの位置を示す座標値（ｅ１１、ｆ１１）を位置データとして取得する。
【００４１】
上記のようにして、位置データ取得部４０が、カメラ３０により取り込まれた画像が示す各視野中心Ｃｅの位置を基準にした各基準マーク１１の中心Ｄｅの位置の座標値をそれぞれ位置データとして取得する。
【００４２】
次に、スケール検出器７２から出力されるパルス数Ｐｎが２０００、スケール検出器７６から出力されるパルス数Ｐｍが１２００となったときに、コントローラ６０からの指示によりカメラ３０が画像を取り込む。このとき、カメラ３０は、図６に示すように、基準マーク１１１Ｂの画像を取り込む位置に位置する。
【００４３】
なお、カメラ３０の搬送方向の速度成分と、基板載置台１５の搬送方向の速度成分とが等しくなるように設定されており、かつ、基板１０中には基準マークが横断方向（図中矢印Ｘ方向）に４つの並んでいる。これにより、図７に示すように、基準マーク１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄの画像を取込んだときには、カメラ３０の測定視野内に現れる各基準マーク１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄの中心Ｄｅの位置は横断方向に平行な直線Ｇ上に位置となる。これにより、各基準マーク１１の位置データの取得を容易に行うことができる。
【００４４】
１行目の基準マーク１１１に関する測定の最後に、カメラ３０は、図８に示すように、基準マーク１１１Ｄの画像を取り込む位置に位置する。
【００４５】
上記基準マーク１１１に関する測定が終了すると、斜走査部３５が、上記斜走査方向に移動したカメラ３０を初期位置に戻す。なお、カメラ３０の初期位置は、カメラ３０の移動範囲中のリニアスケール７１の原点側の端部３７Ｓである（図１参照）。
【００４６】
つづいて、上記搬送部２０による基板載置台１５の搬送を継続しつつ、斜走査部３５により初期位置に戻ったカメラ３０を斜走査方向に移動させながら、上記と同様に、各基準マーク１１２Ａ，１１２Ｂ、１１２Ｃ，１１２Ｄの位置を示す上記と同様の位置データが位置データ取得部４０によって取得される。
【００４７】
さらに、上記と同様の動作を繰り返して、各基準マーク１１３Ａ，１１３Ｂ、１１３Ｃ，および１１３Ｄの位置を示す上記と同様の位置データが位置データ取得部４０によって取得される。
【００４８】
ここで、基板１０が搬送方向に搬送されながら上記測定が行われるので、測定対象となる最後の基準マーク１１３Ｄを測定するときには、図９に示すように、基板１０は搬送部２０によって搬送され、次工程である基板１０の露光処理が行われる露光装置８５の露光領域８７に近づく。
【００４９】
このようにして、最初の基準マーク１１１Ａから最後の基準マーク１１３Ｄまでの測定が行われる。基準マーク１１３Ｄの測定が終了すると斜走査部３５が、斜走査方向に移動したカメラ３０を初期位置に戻す。
【００５０】
次に、搬送部２０により基板載置台１５の搬送を継続しつつ、斜走査部３５により初期位置に戻ったカメラ３０を斜走査方向に移動させながら、基準スケール２５の目盛２６の位置をカメラ３０で測定して基板載置台１５上における各目盛２６の横断方向および搬送方向における位置を示す基準位置データを取得する。
【００５１】
以下、基準位置データ取得部４５による上記基準位置データの取得について説明する。図１０はカメラが取得した基準スケールの目盛を含む画像を示す図、図１１はカメラが目盛２６Ｄを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図である。
【００５２】
上記位置データ取得部４０が各基準マーク１１の位置を示す位置データを取得した上記と同様の動作により、基準スケール２５の各目盛２６の位置を示す基準位置データが基準位置データ取得部４５によって取得される。
【００５３】
すなわち、搬送部２０による基板載置台１５の搬送を継続しつつ、初期位置に戻ったカメラ３０を斜走査部３５により斜走査方向に移動させながら、スケール検出器７２から出力されるパルス数Ｐｎと、スケール検出器７６から出力されるパルス数Ｐｍとが予め定められた上記表１に示す設定値に合致したときにカメラ３０により画像を取り込む。これにより、例えば、図１０に示すような、基準スケール２５の目盛２６Ａを含む画像の取得により、カメラ３０の視野中心Ｃｅの位置を基準にした目盛２６Ａの中心Ｄｅの位置を示す座標値（ｅ１４，ｆ１４）が基準位置データとして求められる。
【００５４】
なお、カメラ３０の測定視野内には基準スケールの目盛が２つ以上現れないように構成されているので、カメラ３０で取り込まれた画像に基づく各目盛２６の位置の測定をより容易に行うことができる。
【００５５】
この基準スケール２５の各目盛２６の測定も基板載置台１５を搬送方向に搬送しながら行なうので、測定対象となる最後の目盛２６Ｄを測定するときには、図１１に示すように、基板１０は、次工程である基板の露光処理が行われる露光装置８５の露光領域８７に向けてさらに搬送されている。
【００５６】
次に、位置補正部５０が、上記基準位置データに基づいて、各基準マーク１１の位置データを基準スケール２５の各目盛２６を基準にした位置データに補正する処理について説明する。ここでは、基準マーク１１１Ａの位置をカメラ２０で測定して得られた位置データの補正について詳しく説明する。図１２は位置補正部による位置データの補正手法を示す図である。
【００５７】
図１２に示すように、予め設定されたパルス数（パルス数Ｐｎが１０００、パルス数Ｐｍが１０００）が検出されたときに、カメラ３０で基準マーク１１１Ａの画像を取り込んだときのこのカメラ３０の視野中心Ｃｅの基板載置台１５を基準とした位置を示す座標は座標値（Ｘ１、Ｙ１）であり、一方、位置データ取得部４０が取得した位置データである上記視野中心Ｃｅを基準とした基準マーク１１１Ａの中心Ｄｅの位置を示す座標は座標値（ｅ１１、ｆ１１）である。
【００５８】
また、予め設定されたパルス数（パルス数Ｐｎが１０００、パルス数Ｐｍが４０００）が検出されたときに、カメラ３０で基準スケール２６Ａの画像を取り込んだときのこのカメラ３０の視野中心Ｃｅの基板載置台１５を基準とした位置を示す座標は座標値（Ｘ１、Ｙ４）であり、一方、基準位置データ取得部４５が取得した基準位置データである上記視野中心Ｃｅを基準とした目盛２６Ａの中心Ｄｅの位置を示す座標は座標値（ｅ１４、ｆ１４）である。さらに、予め位置補正部５０に入力され記憶された基板載置台１５を基準とした目盛２６Ａの位置を示す正確な座標は座標値（Ｕ１、Ｖ１）である。
【００５９】
基準マーク１１１Ａの中心Ｄｅの基板載置台１５を基準とした位置を示す座標を座標値（ＸＸ１、ＹＹ１）とすると、横断方向の座標値ＸＸ１は以下の式によって求めることができる。
【００６０】
ＸＸ１＝Ｕ１−ｅ１４＋ｅ１１
すなわち、基準マーク１１１Ａをカメラ３０で測定したときの視野中心Ｃｅの横断方向の座標値と目盛２６Ａをカメラ３０で測定したときの視野中心Ｃｅの横断方向の座標値とは等しいと考えられるので（どちらの場合もスケール検出器７２から出力されたパルス数Ｐａが１０００のときに取得された画像なので）、これにより、位置データ取得部４０が取得した基準マーク１１１Ａの横断方向における位置を示す位置データを、基準スケール２５の目盛２６Ａを基準にしたより正確な位置データに補正することができる。
【００６１】
上記と同様の手法により、位置補正部５０が、位置データ取得部４０が取得した２行目の基準マーク１１２Ａおよび３行目の基準マーク１１３Ａの横断方向の位置を示す位置データを、基準スケール２５の目盛２６Ａを基準にしたより正確な位置データに補正する。
【００６２】
上記と同様に、位置補正部５０が、位置データ取得部４０が取得した基準マーク１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂの各中心Ｄｅの位置を示す位置データを基準スケール２５の目盛２６Ｂを基準にした、より正確な位置データに補正し、基準マーク１１１Ｃ、１１２Ｃ、１１３Ｃの各中心Ｄｅの位置を示す位置データを基準スケール２５の目盛２６Ｃを基準にした、より正確な位置データに補正する。
【００６３】
なお、位置補正部５０は、基準マーク１１１Ａの中心Ｄｅの基板載置台１５を基準とした搬送方向の位置を示す上記座標値ＹＹ１を以下の式によって求める。
【００６４】
ＹＹ１＝Ｖ１―ｆ１４＋（Ｙ１−Ｙ４）＋ｆ１１
すなわち、上記演算により、位置データ取得部４０が取得した基準マーク１１１Ａの中心Ｄｅの搬送方向における位置を示す位置データが、基準スケール２５の目盛２６Ａを基準にした位置データに補正される。
【００６５】
上記と同様に、位置データ取得部４０が取得した各基準マーク１１の中心Ｄｅの搬送方向における位置を示す位置データが上記手法によって、基準スケール２５の各目盛２６を基準にした位置データに補正され、位置補正部５０による補正が終了する。
【００６６】
上記のことにより、基準マーク位置測定装置が基板を次工程に向けて搬送しながら、基準マークの位置を測定するので、上記測定を開始してからこの基板を次工程に送るまでの時間を短縮することができ、さらにこの測定された基準マークの位置の補正を行なうので、基準マークの位置の測定精度を低下を抑制することができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態においては、斜走査手段によりカメラを斜走査方向に移動させる際のこのカメラの搬送方向の速度成分と、搬送手段により基板載置台を搬送方向へ搬送する際の基板載置台の搬送方向の速度成分とを等しくする例を示したが、必ずしも上記２つの速度成分を等しくする場合に限らず、上記２つの速度成分が等しくしない場合であっても上記と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
また、上記実施の形態においては、カメラの測定視野内に基準スケールの目盛が２つ以上現れないように構成する例を示したが、カメラの測定視野内に基準スケールの目盛が２つ以上現れるように構成した場合であっても上記と同様の基板の基準マークの測定を開始してからこの基板を次工程の実施位置に移送するまでの時間を短縮する効果を得ることができる。
【００６９】
また、基準マーク位置測定装置は、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、斜走査部３５に複数のカメラ、例えば、カメラ３０Ａおよびカメラ３０Ｂを備えるようにし、これらのカメラ３０Ａ、３０Ｂを斜走査方向（図中矢印Ｊ方向）に移動させて、上記と同様に基板１０の基準マーク１１および基準スケール２５の目盛２６の位置を測定するようにしてもよい。なお、図１３（ａ）は上記基準マーク位置測定装置の概略構成を示す平面図、図１３（ｂ）は上記装置の正面図である。
【００７０】
上記のように、複数のカメラを備えるようにすることにより、カメラが１台の場合に比して、カメラの移動速度をより低速にすることができ、カメラのブレを少なくすることができるので、基準スケールの目盛や基準マークをより正確に測定することができる。
【００７１】
また、基準マーク位置測定装置は、図１４に示すように、定盤６５上に配設された２本の支柱３６Ｅと、上記２本の支柱３６Ｅに両端が支持された横断方向（図中矢印Ｘ方向）に対して平行に延びるレール３７Ｅと、レール３７Ｅに組み合わされるこのレール３７Ｅ上を移動可能な４つの移動台３８Ｅとを有する門型の構造からなるカメラ保持部３５Ｅを、斜走査部３５の代わりに備えるようにし、４つの移動台３８Ｅに、複数のカメラ、例えば、カメラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄを配置するようにしてもよい。なお、図１４（ａ）は上記基準マーク位置測定装置の概略構成を示す平面図、図１４（ｂ）は上記装置の正面図である。
【００７２】
この場合には、基板１０の基準マーク１１および基準スケール２５の目盛２６の位置を測定するときに、各カメラ３０（カメラ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ）の位置を移動せずに測定を行う。すなわち、図１５に示すように、固定された４台のカメラそれぞれが搬送される基板上の基準マークを測定するようにし、カメラ３０Ａが搬送方向（図中矢印Ｙ方向）へ並ぶ基準マーク１１１Ａ，１１２Ａ、１１３Ａを測定し、カメラ３０Ｂが上記と同様に搬送方向へ並ぶ基準マーク１１１Ｂ，１１２Ｂ、１１３Ｂを測定し、カメラ３０Ｃが搬送方向へ並ぶ基準マーク１１１Ｃ，１１２Ｃ、１１３Ｃを測定し、カメラ３０Ｄが搬送方向へ並ぶ基準マーク１１１Ｄ，１１２Ｄ、１１３Ｄを測定する。ここで、基板に配置される基準マークの位置が変更された場合には、各移動台３８Ｅをレール３７Ｅ上に横断方向へ移動させて各カメラ３０の位置を変更する。
【００７３】
上記のように、基準スケールの目盛や基準マークを、位置が固定された複数のカメラをで測定することにより、カメラを移動させるときの振動の発生等を防止することができ、カメラのブレを少なくすることができるので、基準スケールの目盛や基準マークをより正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の基準マーク位置測定装置の概略構成を示す図
【図２】基準マーク位置測定装置で測定が行われる前後工程で使用される基板供給機と露光装置とを示す側面図
【図３】基板の基準マークを示す平面図
【図４】カメラが基準マーク１１１Ａを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図
【図５】カメラが取得した基準マーク１１１Ａを含む画像を示す図
【図６】カメラが基準マーク１１１Ｂを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図
【図７】カメラが１行目の各基準マーク１１１を測定するときに各画像中に現れる各基準マーク１１１の位置を示す図
【図８】カメラが基準マーク１１１Ｄを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図
【図９】カメラが基準マーク１１３Ｄを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図
【図１０】カメラが取得した基準スケールの目盛を含む画像を示す図
【図１１】カメラが目盛２６Ｄを測定する位置に移動したときの様子を示す平面図
【図１２】位置補正部による位置データの補正手法を示す図
【図１３】斜走査方向に移動する２台カメラを有する基準マーク位置測定装置の概略構成を示す図
【図１４】固定された４台カメラを有する基準マーク位置測定装置の概略構成を示す図
【図１５】固定された４台カメラそれぞれで測定される基準マークを示す図
【符号の説明】
１０基板
１１基準マーク
１２基板載置台
２０搬送部
２５基準スケール
２６目盛
３０カメラ
３５斜走査部
６５定盤
１００基準マーク位置測定装置

Claims

基準マークを有する基板を載置する基板載置台と、
前記基板載置台を所定の搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記基板載置台に配置された、前記搬送方向と直交する横断方向における位置を示す目盛を有する基準スケールと、
前記基準マークおよび前記目盛の前記横断方向における位置を測定するためのカメラと、
該カメラを、前記搬送方向に対して斜めに交わる該搬送方向に向かう斜走査方向に移動させる斜走査手段と、
前記搬送手段により前記基板載置台を前記搬送方向に搬送しつつ、前記斜走査手段により前記カメラを前記斜走査方向に移動させながら前記基板の基準マークの前記横断方向における位置を該カメラで測定して該基準マークの前記横断方向における位置を示す位置データを取得する位置データ取得手段と、
前記搬送手段により前記基板載置台を前記搬送方向に搬送しつつ、前記斜走査手段により前記カメラを前記斜走査方向に移動させながら前記基準スケールの目盛の前記横断方向における位置を該カメラで測定して該目盛の前記横断方向における位置を示す基準位置データを取得する基準位置データ取得手段と、
前記基準位置データに基づいて、前記基準マークの位置データを前記基準スケールの目盛を基準にした位置データに補正する位置補正手段とを備えていることを特徴とする基準マーク位置測定装置。
前記斜走査手段により前記カメラを前記斜走査方向に移動させる際の該カメラの前記搬送方向の速度成分と、前記搬送手段により前記基板載置台を前記搬送方向へ搬送する際の該基板載置台の前記搬送方向の速度成分とを等しくしたことを特徴とする請求項１記載の基準マーク位置測定装置。
前記カメラの測定視野内に前記基準スケールの目盛が２つ以上現れないように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の基準マーク位置測定装置。