JP2006133202A - Method for detecting central position of measuring object - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for detecting the central position of a measuring object, capable of determining the center of the measuring object without using a CCD camera or needing complicated arithmetic processing. <P>SOLUTION: A measuring object having four sides, for example, is irradiated with light to determine, with respect to the vertical sides, three points of two points on one side and one point of the other side. The inclination from a reference line is determined from the two points of the one side of the vertical sides. Thereafter, the interval between the two point of the one side is calculated. With respect to the horizontal sides, three points are determined similarly to the vertical sides to determine the inclination and the like. Consequently, the center of the measuring object can be calculated from the inclination and interval for the three points of the vertical sides and the inclination and interval for the three points of the horizontal sides. The slippage (rotation error) from the refference position of this quadrilateral can be determined from the center of the quadrilateral. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は基板に設けられた測定対象物の中心位置検出方法、詳しくは基板または位置決め用マークの位置合わせ技術に関する。   The present invention relates to a method for detecting the center position of an object to be measured provided on a substrate, and more particularly to a technique for aligning a substrate or positioning marks.

基板には、位置合わせの基準点として2つの位置決め用マーク(以下、第1の原点マーク、第2の原点マークと称する)が印刷されている。第1の原点マークおよび第2の原点マークは、四角形の形状を有している。これらの位置決め用マークの画像をCCDにより取り込み、そして、このCCDの画像から基板の配置の角度や位置決め用マークの位置を検出するのが一般的である。
例えば、特許文献1に記載の通り、基板上に設けられた第1の原点マークおよび第2の原点マークの位置にそれぞれ配置されたCCDカメラにより、これらの位置決め用マークの画像を取り込む。次いで、これらの位置決め用マークの画像を2値化処理する。この後、2値化された位置決め用マークのデータからマークの輪郭を抽出し、各輪郭の全長を求める。次に、これらの長さが所定の許容範囲に収まる輪郭を基準パターンとして選出する。そして、この基準パターンの加重平均により、パターンの中心の位置(座標)を検出する技術が開示されている。
On the substrate, two positioning marks (hereinafter referred to as a first origin mark and a second origin mark) are printed as alignment reference points. The first origin mark and the second origin mark have a quadrangular shape. In general, these positioning mark images are captured by a CCD, and the angle of the substrate placement and the position of the positioning mark are detected from the CCD image.
For example, as described in Patent Document 1, images of these positioning marks are captured by CCD cameras respectively disposed at positions of a first origin mark and a second origin mark provided on the substrate. Next, these positioning mark images are binarized. Thereafter, the contour of the mark is extracted from the binarized positioning mark data, and the total length of each contour is obtained. Next, an outline whose length falls within a predetermined allowable range is selected as a reference pattern. And the technique of detecting the position (coordinate) of the center of a pattern by the weighted average of this reference pattern is disclosed.

特開平6−74714号公報JP-A-6-74714

しかし、上記特許文献1に記載の方法にあっては、位置決め用マークの画像を取り込むCCDカメラが必要である。
また、CCDカメラの場合は、このCCDで取り込んだ画像データを2値処理化したり、加重平均化したりするなどの複雑な演算処理が必要である。
さらに、CCDカメラなどを用いる場合、初期設定時には測定対象物を撮像するための位置合わせなどが必要であり、しかもその位置合わせの精度も求められる。
However, the method described in Patent Document 1 requires a CCD camera that captures an image of a positioning mark.
In the case of a CCD camera, complicated arithmetic processing such as binary processing or weighted averaging of image data captured by the CCD is required.
Further, when a CCD camera or the like is used, alignment for imaging the measurement object is necessary at the time of initial setting, and accuracy of the alignment is also required.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、原点マークの中心を求めるのに、位置決め用マークの画像取り込むCCDカメラが不要であり、また、複雑な演算処理が不要である測定対象物の中心位置検出方法を提供することを目的とする。
さらに、CCDカメラを用いた場合の測定対象物の位置合わせが不要な測定対象物の中心位置検出方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-described problem. In order to obtain the center of the origin mark, a CCD camera for capturing an image of a positioning mark is not required, and a complicated calculation process is not required. An object of the present invention is to provide a method for detecting the center position of an object.
It is another object of the present invention to provide a method for detecting the center position of a measurement object that does not require alignment of the measurement object when a CCD camera is used.

請求項1に記載の発明は、ベース平面内を直線的に走査する光を用いて、このベース平面に搭載された長方形または正方形からなる測定対象物のベース平面での中心を検出する測定対象物の中心位置検出方法であって、上記長方形または正方形の縦辺についてその一辺上の2点X2、X3とその他辺上の1点X1とを求める工程と、上記一辺の2点X2、X3間のY成分の長さδを求める工程と、上記一辺の2点X2、X3からベース平面に設けた基準線に対する縦辺の傾きα1を求める工程と、上記長方形または正方形の横辺についてその一辺上の2点Y2、Y3とその他辺上の1点Y1とを求める工程と、上記一辺の2点Y2、Y3間のX成分の長さδを求める工程と、上記一辺の2点Y2、Y3から基準線からの傾きβ1を求める工程と、上記縦辺の3点X1、X2、X3および上記横辺の3点Y1、Y2、Y3と予め設定しておいた基準点の座標(XV1、YV1)により、次式に基づいて上記測定対象物の中心(XC1、YC1)を算出する工程と、を含む測定対象物の中心位置検出方法である。
XC1=(Y1+Y2−2YV1+δ+α1X1+α1X2−2β1XV1+β1δ)/2(α1−β1)
YC1=(α1Y1+α1Y2−2β1YV1+β1δ+α1β1X1+α1β1X2−2α1β1XV1+α1β1δ)/2(α1−β1)
According to the first aspect of the present invention, the measurement object for detecting the center of the measurement object, which is a rectangle or a square mounted on the base plane, is detected using light that linearly scans within the base plane. A center position detecting method for obtaining two points X2 and X3 on one side and one point X1 on the other side of the vertical side of the rectangle or square , and between the two points X2 and X3 on the one side A step of obtaining the length δ of the Y component, a step of obtaining a slope α1 of the vertical side with respect to a reference line provided on the base plane from the two points X2 and X3 on the side, and a side of the rectangle or square on the side A step of obtaining two points Y2, Y3 and one point Y1 on the other side, a step of obtaining the length δ of the X component between the two points Y2, Y3 on the one side, and a reference from the two points Y2, Y3 on the one side A step of obtaining a slope β1 from the line; 3 points 3 points X1, X2, X3 and the lateral edges of said vertical side Y1, Y2, by Y3 and preset in advance with the reference point coordinates (XV1, YV1), the measured object based on the following equation Calculating the center (XC1, YC1) of the measurement object.
XC1 = (Y1 + Y2-2YV1 + δ + α1X1 + α1X2−2β1XV1 + β1δ) / 2 (α1-β1)
YC1 = (α1Y1 + α1Y2-2β1YV1 + β1δ + α1β1X1 + α1β1X2-2α1β1XV1 + α1β1δ) / 2 (α1-β1)

四辺を有する測定対象物は限定されず、例えば、基板でもよいし、基板上に印刷された位置合わせ用マークでもよい。
また、ベース平面も限定されない。測定対象物が基板の場合は、基板を載置する机(ステージ)などがベース平面となる。または、測定対象物が基板に設けられた原点マークの場合は、その基板がベース平面となる。基板は、例えば、半導体チップでもよいし、液晶ディスプレイに使用されるガラス基板でもよい。さらに、測定対象物の長方形または正方形の縦辺および横辺の長さも限定されない。
測定対象物の材質は、ベース平面の反射率が低い場合には、銀、アルミニウム、金、銅、ロジウムおよびその化合物などが好適である。ベース平面の反射率が高い場合は、クロムやその化合物および有機膜等が好適である。
縦辺および横辺の3点を求める手段は、光を照射することにより求められる。光は、例えば、発光ダイオードでもよいし、半導体レーザでもよい。またはX線を用いてもよい。上記光の輝度(反射光)を検出する検出手段は限定されず、例えば、PSD(Position Sensitive Detector)やPD(Photo Diode)などが用いられる。
最初に縦辺の3点について求めて、この後、横辺の3点について求めてもよいし、または、横辺について求めてから、縦辺について求めてもよい。
四辺形の中心は、重心でもよいし、図心でもよい。
The measurement object having four sides is not limited, and may be, for example, a substrate or an alignment mark printed on the substrate.
Further, the base plane is not limited. When the measurement target is a substrate, a desk (stage) on which the substrate is placed becomes the base plane. Alternatively, when the measurement object is an origin mark provided on the substrate, the substrate is the base plane. The substrate may be, for example, a semiconductor chip or a glass substrate used for a liquid crystal display. Furthermore, the lengths of the vertical and horizontal sides of the object to be measured are not limited.
As the material of the measurement object, silver, aluminum, gold, copper, rhodium, a compound thereof, and the like are preferable when the reflectance of the base plane is low. When the reflectance of the base plane is high, chromium, a compound thereof, an organic film, or the like is preferable.
The means for obtaining the three points of the vertical side and the horizontal side is obtained by irradiating light. The light may be, for example, a light emitting diode or a semiconductor laser. Alternatively, X-rays may be used. The detection means for detecting the luminance (reflected light) of the light is not limited, and for example, PSD (Position Sensitive Detector) or PD ( Photo Diode ) is used.
First, the three points on the vertical side may be obtained, and thereafter, the three points on the horizontal side may be obtained, or the horizontal side may be obtained and then the vertical side may be obtained.
The center of the quadrilateral may be the center of gravity or the centroid.

請求項1に記載の測定対象物の中心位置検出方法にあっては、まず、長方形または正方形からなる測定対象物に光を照射し、縦辺について、互いに規定長さ離れた一辺上の2点と他辺の1点との3点を求める。次いで、この縦辺の一辺の2点から基準線からの傾きを求める。さらに、測定対象物と走査線の交点を基に、走査方向に対する2点間の距離を求める。次に、横辺について、上記縦辺と同様に3点について求めて傾きなどを求める。これにより、上記縦辺の傾きと2点間の距離(Y成分の距離)および上記横辺の傾きと2点間の距離(X成分の距離)により、測定対象物の中心を算出することができる。そして、ベース平面に配置した2つの測定対象物の中心と、誤差がない場合の基準位置とを比較することで、基準軸に対する基板のずれ(回転誤差)を求めることができる。 In the method for detecting the center position of the measurement object according to claim 1, first, the measurement object consisting of a rectangle or a square is irradiated with light, and the vertical sides are two points on one side separated by a specified length. And 3 points on the other side. Next, an inclination from the reference line is obtained from two points on one side of the vertical side. Further, the distance between the two points in the scanning direction is obtained based on the intersection of the measurement object and the scanning line. Next, with respect to the horizontal side, three points are obtained in the same manner as the vertical side, and an inclination or the like is obtained. Accordingly, the center of the measurement object can be calculated from the inclination of the vertical side and the distance between the two points (distance of Y component) and the inclination of the horizontal side and the distance between the two points (distance of the X component). it can. Then, by comparing the center of the two objects to be measured arranged on the base plane with the reference position when there is no error, the displacement (rotation error) of the substrate with respect to the reference axis can be obtained.

本発明によれば、長方形または正方形からなる測定対象物に、光を照射する。この照射により、縦辺について、互いに規定長さ離れた一辺上の2点と他辺の1点との3点を求める。次いで、この縦辺の一辺の2点から基準線からの傾きを求める。さらに、測定対象物と走査線の交点を基に、走査方向に対する2点間の距離を求める。次に、横辺について、上記縦辺と同様に3点について傾きなどを求める。これにより、上記縦辺の傾きと2点間の距離(Y成分の距離)および上記横辺の傾きと2点間の距離(X成分の距離)により、測定対象物の中心位置を算出することができる。円形を有する測定対象物に対しても数点を求めることにより中心位置を算出することができる。
そして、ベース平面に配置した2つの測定対象物の中心と、誤差がない場合の基準位置とを比較することにより、基準軸に対する基板のずれ(回転誤差)を求めることができる。よって、従来のCCDカメラによる複雑な演算処理が不要である。また、CCDカメラのような位置合わせする必要がなく、しかも、位置合わせ精度も求められることもない。
According to the present invention, light is irradiated to a measurement object made of a rectangle or a square . By this irradiation, three points on the vertical side, that is, two points on one side and one point on the other side that are separated from each other by a specified length , are obtained . Next, an inclination from the reference line is obtained from two points on one side of the vertical side. Further, the distance between the two points in the scanning direction is obtained based on the intersection of the measurement object and the scanning line. Next, regarding the horizontal side, the inclination and the like are obtained for three points in the same manner as the vertical side. Accordingly, the center position of the measurement object is calculated from the inclination of the vertical side and the distance between two points (distance of Y component) and the inclination of the horizontal side and the distance between two points (distance of X component). Can do. The center position can be calculated by obtaining several points even for a measurement object having a circular shape.
Then, by comparing the center of the two objects to be measured arranged on the base plane with the reference position when there is no error, the displacement (rotation error) of the substrate with respect to the reference axis can be obtained. Therefore, complicated arithmetic processing by a conventional CCD camera is unnecessary. Further, there is no need for alignment as in a CCD camera, and there is no need for alignment accuracy.

以下、この発明に係る実施例1を、図1〜図5を参照して説明する。
まず、測定対象物の中心位置検出装置について説明する。
図1に示すように、本実施例に関わる位置検出装置は、ステージ14上にX軸方向に3本の支持部材15が設けられる。そして、この3本の支持部材15の上に、X軸方向に往復動するXステージ1が配設される。このXステージ1の側部には、Xステージ1の移動距離(X軸)を測定する第1のリニアスケール2が配設されている。
上記Xステージ1の上には、Y軸方向に2本の支持部材16が配設され、この支持部材16の上にY軸方向に往復動自在なYステージ3が設けられる。また、このYステージ3の側部には、Yステージ3の移動距離(Y軸)を測定する第2のリニアスケール4が配設されている。
そして、上記Yステージ3上に基板7が搭載される。この基板7には、対角にそれぞれ測定対象物である四辺形を有する位置決め用マーク(第1の原点マーク5および第2の原点マーク6)が配設されている。これにより、基板7は、Xステージ1およびYステージ3により、X軸またはY軸方向に往復動可能に搭載される。
また、基板7の上方には輝度検出器8が設けられる。この輝度検出器8には、発光ダイオードにより光を照射する照射部10と、上記発光ダイオードの反射光を受光する受光部9が設けられている。そして、Xステージ1とYステージ3とを往復動させるXYステージ用コントローラ12が設けられている。また、輝度検出器8に連結され、上記受光部9が受光した光の輝度を検出する輝度検出器コントローラ11が配設されている。さらに、XYステージ用コントローラ12と輝度検出器コントローラ11とに演算装置13が通信線を介して接続されている。
A first embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
First, a center position detection device for a measurement object will be described.
As shown in FIG. 1, the position detection apparatus according to the present embodiment is provided with three support members 15 on the stage 14 in the X-axis direction. The X stage 1 that reciprocates in the X-axis direction is disposed on the three support members 15. A first linear scale 2 for measuring the moving distance (X axis) of the X stage 1 is disposed on the side of the X stage 1.
Two support members 16 are disposed in the Y-axis direction on the X stage 1, and the Y stage 3 that can reciprocate in the Y-axis direction is provided on the support member 16. A second linear scale 4 for measuring the moving distance (Y axis) of the Y stage 3 is disposed on the side of the Y stage 3.
Then, the substrate 7 is mounted on the Y stage 3. Positioning marks (first origin mark 5 and second origin mark 6) each having a quadrilateral, which is a measurement object, are arranged on the substrate 7 diagonally. Thereby, the substrate 7 is mounted on the X stage 1 and the Y stage 3 so as to be reciprocable in the X-axis or Y-axis direction.
Further, a luminance detector 8 is provided above the substrate 7. The luminance detector 8 is provided with an irradiation unit 10 that emits light by a light emitting diode and a light receiving unit 9 that receives reflected light of the light emitting diode. An XY stage controller 12 that reciprocates the X stage 1 and the Y stage 3 is provided. Further, a luminance detector controller 11 that is connected to the luminance detector 8 and detects the luminance of the light received by the light receiving unit 9 is provided. Further, an arithmetic device 13 is connected to the XY stage controller 12 and the luminance detector controller 11 via a communication line.

次に、上記位置検出装置を用いて四辺形の中心を求める位置検出方法を説明する。
図1に示すように、まず、基板7をYステージ3の上に載置する。次いで、照射部10の発光ダイオードの光は、XYステージをXY方向に往復動することにより、第1の原点マーク5および第2の原点マーク6の上方で走査することになる。そして、輝度検出器8の受光部9により、発光ダイオードの反射光の輝度を測定する。受光部9により測定された反射光の輝度は、アナログ信号として測定される。そして、このアナログ信号は、輝度検出器コントローラ11の方に送信される。次に、輝度検出器コントローラ11は、受光部9が測定した光のアナログ信号を増幅した後、この増幅したアナログ信号を、通信線を介して上記演算装置13に送信する。そして、この演算装置13において、送信されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、このデジタル信号によりベース(Yステージ3)の輝度と基板7の輝度との差の判定を行う。
一方、演算装置13には、XYステージ用コントローラ12を介して、Xステージ1の第1のリニアスケール2およびYステージ3の第2のリニアスケール4の位置信号が随時送信される。したがって、この位置信号と、上記ベース基板7の輝度、第1の原点マーク5および第2の原点マーク6の輝度の差とにより、交点を求めることができる。そして、この交点は、演算装置13に交点座標の値として登録される。そして、演算装置13は、この登録された上記値を用い、格納された演算式に基づいて、原点マークの中心を算出する。この後、第1の原点マーク5と第2の原点マーク6との中心を用いて、基板7の回転方向の誤差量を算出する。算出された誤差量は、補正値として演算装置13からXYステージ用コントローラ12へフィードバックされる。そして、取り付け時などに発生する基板7の回転誤差をキャンセル(補正)することができる。
Next, a position detection method for obtaining the center of the quadrilateral using the position detection device will be described.
As shown in FIG. 1, first, the substrate 7 is placed on the Y stage 3. Next, the light of the light emitting diode of the irradiation unit 10 scans above the first origin mark 5 and the second origin mark 6 by reciprocating the XY stage in the XY direction. Then, the luminance of the reflected light of the light emitting diode is measured by the light receiving unit 9 of the luminance detector 8. The brightness of the reflected light measured by the light receiving unit 9 is measured as an analog signal. Then, this analog signal is transmitted to the luminance detector controller 11. Next, the luminance detector controller 11 amplifies the analog signal of the light measured by the light receiving unit 9 and then transmits the amplified analog signal to the arithmetic device 13 via the communication line. The arithmetic device 13 converts the transmitted analog signal into a digital signal, and determines the difference between the luminance of the base (Y stage 3) and the luminance of the substrate 7 based on the digital signal.
On the other hand, position signals of the first linear scale 2 of the X stage 1 and the second linear scale 4 of the Y stage 3 are transmitted to the arithmetic device 13 via the XY stage controller 12 as needed. Therefore, the intersection point can be obtained from this position signal and the difference between the luminance of the base substrate 7 and the luminance of the first origin mark 5 and the second origin mark 6. And this intersection is registered into the arithmetic unit 13 as the value of the intersection coordinates. Then, the arithmetic device 13 uses the registered value to calculate the center of the origin mark based on the stored arithmetic expression. Thereafter, an error amount in the rotation direction of the substrate 7 is calculated using the centers of the first origin mark 5 and the second origin mark 6. The calculated error amount is fed back from the arithmetic unit 13 to the XY stage controller 12 as a correction value. Then, it is possible to cancel (correct) the rotation error of the substrate 7 that occurs at the time of attachment or the like.

次に、基板7の上に印刷された原点マークであって、この原点マークの中心を検出する第1の方法について説明する。図2は、対角に第1の原点マーク5と第2の原点マーク6それぞれ印刷された基板7であり、描画するパターンデータの座標に対して位置長のない状態を点線で示している。すなわち、点線で示した原点マークの中心は設計値と一致することになる。しかしながら、実際には、基板の形状誤差や取り付け誤差により実線で示すように第1の原点マーク5と第2の原点マーク6は設計値に対して回転誤差が生じてしまう。回転誤差はθeが生じてしまう。
この検出法はこのような回転誤差を検出し、描画データへフィードバックすることで基板上の所望の場所に正確にパターンを生成することを目的としている。
この検出方法の特徴は、設計データを基準値として使用して実際の原点マークの座標の検出および算出を行う点にある。すなわち、設計上の第1の原点マークの中心(XV1、YV1)を基準にして実際の第1のマーク上の点を必要な点を検出して実際のマークの中心(XC1、YC1)を算出し、設計上の第2の原点マークの中心(XV2、YV2)を基準にして実際の第2のマーク上の点を必要な点を検出して実際のマークの中心(XC2、YC2)を算出する。
図3は、原点マークが回転方向のみに誤差を有するときの原点マークの中心を検出する検出方法を示したものである。回転誤差は、原点マークにも内包されている。このため、原点マークの中心を割り出すためには、原点マーク自身の傾きを考慮しなければならない。実際には、まず線分ABの傾きを求めた後、X軸方向スキャン時に原点マークと交わった線分EFの中点Gから線分ABと平行に線を引く。今度は同様にして線分ADの傾きを求めた後、Y軸方向にスキャン時に原点マークと交わった線分HIの中点Jから線分ADと平行に線を引くと、その交点が原点マークの中心座標(XC、YC)となる。
Next, a first method for detecting the center of the origin mark printed on the substrate 7 will be described. FIG. 2 shows the substrate 7 on which the first origin mark 5 and the second origin mark 6 are printed diagonally, and a dotted line indicates a state where there is no position length with respect to the coordinates of the pattern data to be drawn. That is, the center of the origin mark indicated by the dotted line coincides with the design value. However, in practice, the first origin mark 5 and the second origin mark 6 cause a rotation error with respect to the design value as indicated by the solid line due to the substrate shape error or mounting error. The rotation error causes θe.
This detection method aims to generate a pattern accurately at a desired location on the substrate by detecting such a rotation error and feeding it back to the drawing data.
This detection method is characterized in that the actual origin mark coordinates are detected and calculated using design data as a reference value. That is, the actual center of the mark (XC1, YC1) is calculated by detecting the necessary point on the actual first mark with reference to the designed first origin mark center (XV1, YV1). Then, based on the design center of the second origin mark (XV2, YV2), a point on the actual second mark is detected and the center of the actual mark (XC2, YC2) is calculated. To do.
FIG. 3 shows a detection method for detecting the center of the origin mark when the origin mark has an error only in the rotation direction. The rotation error is also included in the origin mark. For this reason, in order to determine the center of the origin mark, it is necessary to consider the inclination of the origin mark itself. Actually, the inclination of the line segment AB is first obtained, and then a line is drawn parallel to the line segment AB from the midpoint G of the line segment EF that intersects the origin mark during the X-axis direction scan. Next, after obtaining the slope of the line segment AD in the same way, when a line is drawn parallel to the line segment AD from the midpoint J of the line segment HI that intersects the origin mark during scanning in the Y-axis direction, the intersection is the origin mark. Center coordinates (XC, YC).

次に回転誤差を有する基板7の中心を検出する具体的な手順と算出方法について説明する。
ここでは、交点の検出において、原点マークの外側から内側へ向かってX軸方向に検出器を走査させているが、原点マークの内側から外側へ向かって走査しても同様の結果が得られる。発光ダイオードの光を、Y=YV1−δ/2の直線に沿って第1の原点マーク5に照射して、P1、P2を検出し、Y=YV1+δ/2の直線に沿って第1の原点マーク5に照射して、P3を検出する。得られた交点P1、P2、P3のX座標をそれぞれ、X1、X2、X3、とする。なお、Y軸方向に対するX2とX3の変位量はδとなる。これにより、X軸に対する第1の原点マーク5の傾きα1を算出することができる。
α1=δ/(X3−X2)
同様にして、第1の原点マーク5の外側から内側へ向かってX=XV1−δ/2の直線に沿って検出器を走査させてP4、P5を検出し、X=XV1+δ/2の直線に沿って検出器を走査させてP4、P5を検出する。得られた交点P4、P5、P6のY座標をそれぞれ、Y1、Y2、Y3とする。なお、X軸方向に対するY2とY3の変位量はδとなる。これにより、Y軸に対する第1の原点マーク5の傾きβ1を算出することができる。
β1=δ/(Y3−Y2)
次に、線分P1P2の中点を通り、傾きα1の直線と線分P4P5の中点を通り、傾きβ1の直線を連立させることで、第1の原点マーク5の中心を算出する。
線分P1P2の中点(Xm、Ym)は、次式のようになる。
Xm=(X1+X2)/2
Ym=YV1−δ/2
よって、傾きα1で(Xm、Ym)を通る直線は次式のようになる。
y=α1x+YV1−δ/2−α1(X1+X2)/2−−−(1)
同様にして、線分P4P5の中点(Xn、Yn)は、次式のようになる。
Xn=XV1−δ/2
Yn=(Y1+Y2)/2
よって、傾きβ1で(Xn、Yn)を通る直線は次式のようになる。
y=β1x+(Y1+Y2)/2−β1XV1+β1δ/2−−−(2)
したがって、交点の座標と傾きを用いると第1の原点マークの中心座標(XC1、YC1)は(1)式と(2)式を連立させると、以下のようにして求められる。
XC1=(Y1+Y2−2YV1+δ+α1X1+α1X2−2β1XV1+β1δ)/2(α1−β1)
YC1=(α1Y1+α1Y2−2β1YV1+β1δ+α1β1X1+α1β1X2−2α1β1XV1+α1β1δ)/2(α1−β1)
Next, a specific procedure and calculation method for detecting the center of the substrate 7 having a rotation error will be described.
Here, in detecting the intersection point, the detector is scanned in the X-axis direction from the outside to the inside of the origin mark. However, the same result can be obtained by scanning from the inside to the outside of the origin mark. The light of the light emitting diode is irradiated onto the first origin mark 5 along the straight line Y = YV1−δ / 2, P1 and P2 are detected, and the first origin along the straight line Y = YV1 + δ / 2. Irradiate the mark 5 to detect P3. The X coordinates of the obtained intersections P1, P2, and P3 are X1, X2, and X3, respectively. The displacement amount of X2 and X3 with respect to the Y-axis direction is δ. Thereby, the inclination α1 of the first origin mark 5 with respect to the X axis can be calculated.
α1 = δ / (X3−X2)
Similarly, the detector is scanned along the line X = XV1-δ / 2 from the outside to the inside of the first origin mark 5 to detect P4 and P5, and to the line X = XV1 + δ / 2. Then, the detector is scanned along to detect P4 and P5. The Y coordinates of the obtained intersections P4, P5, and P6 are Y1, Y2, and Y3 , respectively. The displacement amount of Y2 and Y3 with respect to the X-axis direction is δ. Thereby, the inclination β1 of the first origin mark 5 with respect to the Y axis can be calculated.
β1 = δ / (Y3-Y2)
Next, the center of the first origin mark 5 is calculated by passing through the midpoint of the line segment P1P2, passing through the straight line having the inclination α1 and the midpoint of the line segment P4P5, and connecting the straight line having the inclination β1.
The midpoint (Xm, Ym) of the line segment P1P2 is expressed by the following equation.
Xm = (X1 + X2) / 2
Ym = YV1-δ / 2
Therefore, a straight line passing through (Xm, Ym) with an inclination α1 is as follows.
y = α1x + YV1-δ / 2-α1 (X1 + X2) / 2 --- (1)
Similarly, the midpoint (Xn, Yn) of the line segment P4P5 is expressed by the following equation.
Xn = XV1-δ / 2
Yn = (Y1 + Y2) / 2
Therefore, a straight line passing through (Xn, Yn) with an inclination β1 is as follows.
y = β1x + (Y1 + Y2) / 2−β1XV1 + β1δ / 2 −−−− (2)
Therefore, if the coordinates and inclination of the intersection are used, the center coordinates (XC1, YC1) of the first origin mark can be obtained as follows by combining the equations (1) and (2).
XC1 = (Y1 + Y2-2YV1 + δ + α1X1 + α1X2−2β1XV1 + β1δ) / 2 (α1-β1)
YC1 = (α1Y1 + α1Y2-2β1YV1 + β1δ + α1β1X1 + α1β1X2-2α1β1XV1 + α1β1δ) / 2 (α1-β1)

次に、第2の原点マーク6に対しても同様にして求める。第2の原点マーク6の外側から内側へ向かってY=YV2−δ/2およびY=YV2+δ/2に沿って検出器を走査させて、得られた交点P7、P8、P9のX座標をそれぞれ、X4、X5、X6とすると、以下の式によりX軸に対する第2の原点マーク6の傾きα2を算出することができる。
α2=δ/(X6−X5)
同様にして、第2の原点マーク6の外側から内側へ向かってX=XV2−δ/2およびX=XV2+δ/2に沿って検出器を走査させて、得られた交点P10、P11、P12のY座標をY4、Y5、Y6とすると、以下の式によりY軸に対する第2の原点マーク6の傾きβ2を算出することができる。
β2=δ/(Y6−Y5)
Next, the second origin mark 6 is similarly obtained. The detector is scanned along Y = YV2-δ / 2 and Y = YV2 + δ / 2 from the outside to the inside of the second origin mark 6, and the X coordinates of the obtained intersection points P7, P8, P9 are respectively set. , X4, X5, X6, the inclination α2 of the second origin mark 6 with respect to the X axis can be calculated by the following equation.
α2 = δ / (X6-X5)
Similarly, the detector is scanned along X = XV2-δ / 2 and X = XV2 + δ / 2 from the outside to the inside of the second origin mark 6, and the obtained intersections P10, P11, P12 are obtained. When the Y coordinate is Y4, Y5, Y6, the inclination β2 of the second origin mark 6 with respect to the Y axis can be calculated by the following formula.
β2 = δ / (Y6-Y5)

次に、線分P7P8の中点を通り、傾きα2の直線と線分P10P11の中点を通り、傾きβ2の直線を連立させることで、第2の原点マーク6の中心を算出する。
線分P7P8の中点(Xp、Yp)は、次式のようになる。
Xp=(X4+X5)/2
Yp=YV2−δ/2
よって、傾きα2で(Xp、Yp)を通る直線は次式のようになる。
y=α2x+YV2−δ/2−α2(X4+X5)/2−−−(3)
同様にして、線分P10P11の中点(Xq、Yq)は、次式のようになる。
Xq=XV1−δ/2
Yq=(Y1+Y2)/2
よって、傾きβ1で(Xq、Yq)を通る直線は次式のようになる。
y=β2x+(Y4+Y5)/2−β1XV1+β1δ/2−−−(4)
したがって、交点の座標と傾きを用いると第2の原点マーク6中心座標(XC2、YC2)は(3)式と(4)式を連立させると、以下のようにして求められる。
XC2=(Y4+Y5−2YV2+δ+α2X4+α2X5−2β2XV2+β2δ)/2(α2−β2)
YC2=(α2Y4+α2Y5−2β2YV2+β2δ+α2β2X4+α2β2X5−2α2β2XV2+α2β2δ)/2(α2−β2)
以上により、基板7の回転方向の誤差をθeとすると、
θe=−(tan −1 (XC1−XC2)/(YC1−YC2)−tan −1 (XV1−XV2)/(YV1−YV2))
により算出することができる(時計まわりを正とした場合)
Next, the center of the second origin mark 6 is calculated by passing through the midpoint of the line segment P7P8, passing through the straight line having the inclination α2 and the midpoint of the line segment P10P11, and connecting the straight line having the inclination β2.
The midpoint (Xp, Yp) of the line segment P7P8 is expressed by the following equation.
Xp = (X4 + X5) / 2
Yp = YV2-δ / 2
Therefore, a straight line passing through (Xp, Yp) with an inclination α2 is as follows.
y = α2x + YV2-δ / 2-α2 (X4 + X5) / 2 --- (3)
Similarly, the midpoint (Xq, Yq) of the line segment P10P11 is expressed by the following equation.
Xq = XV1-δ / 2
Yq = (Y1 + Y2) / 2
Therefore, a straight line passing through (Xq, Yq) with an inclination β1 is as follows.
y = β2x + (Y4 + Y5) / 2−β1XV1 + β1δ / 2 −−−− (4)
Therefore, if the coordinates and inclination of the intersection are used, the second origin mark 6 center coordinates (XC2, YC2) can be obtained as follows by combining the equations (3) and (4).
XC2 = (Y4 + Y5-2YV2 + δ + α2X4 + α2X5-2β2XV2 + β2δ) / 2 (α2-β2)
YC2 = (α2Y4 + α2Y5-2β2YV2 + β2δ + α2β2X4 + α2β2X5-2α2β2XV2 + α2β2δ) / 2 (α2-β2)
From the above, when the error in the rotation direction of the substrate 7 is θe,
θe = − (tan −1 (XC1−XC2) / (YC1−YC2) −tan −1 (XV1−XV2) / (YV1−YV2))
(When the clockwise direction is positive) .

図5は、本発明を用いて実機計測した結果を示したグラフである。照射装置として、半導体レーザ、受光素子として、PSDを用いてガラス基板7に蒸着、パターニングした5mm角のアルミ薄膜の輝度信号を取り込み、位置検出器(リニアスケール)が搭載されたXYステージと連動させて第1の原点マーク5の輪郭線と走査線の交点の座標を検出したときのばらつきを示したものである。40回の測定の結果、すべて±1μm以内に入っていることがわかった。また、回転誤差の検出に関しては、実測によって既知の回転誤差を有した基板7を用いて本発明により計測、計算したところ、小数点以下2桁の有効桁数で算出された値は5.67degとなり、設定値の5.67degに対する誤差は0.01deg以下であることがわかった。   FIG. 5 is a graph showing the result of actual measurement using the present invention. Captures luminance signal of 5 mm square aluminum thin film vapor-deposited and patterned on glass substrate 7 using PSD as a semiconductor laser and light-receiving element as an irradiation device, and interlocks it with an XY stage equipped with a position detector (linear scale) This shows the variation when the coordinates of the intersection of the contour line of the first origin mark 5 and the scanning line are detected. As a result of 40 measurements, it was found that all were within ± 1 μm. In addition, regarding the detection of the rotation error, when measured and calculated by the present invention using the substrate 7 having a known rotation error by actual measurement, the value calculated with the effective number of digits of two decimal places is 5.67 deg. The error of the set value with respect to 5.67 deg was found to be 0.01 deg or less.

次に、基板7の上に印刷された円形の原点マークであって、この原点マークの中心を検出する第1の方法について説明する。本実施例では、半径Rが判明している第1の原点マーク5および第2の原点マーク6を検出することにより、これらの中心位置を求める方法である。
図6は、第1の原点マーク5と第2の原点マーク6とがそれぞれ対角に印刷されており、回転誤差がない基板および回転誤差がある基板をそれぞれ示す平面図である。この回転誤差のない基板7の第1の原点マーク5の中心座標を(XV1、YV1)とし、第2の原点マーク6の中心座標を(XV2、YV2)とする。一方、回転誤差のある基板7の第1の原点マーク5の中心座標を(XC1、YC1)とし、第2の原点マーク6の中心座標を(XC2、YC2)とする。
図7は、この実施例に基づく、円形の原点マークの中心を検出するための照射光の走査経路を示す平面図である。図7に示すように、まず、照射光を第1の原点マーク5の設計値に基づき、スタート位置に仮位置決めする。次いで、光を−Y方向に走査して、円周上の点P13を検出する。点P13を検出した後、所定距離−Y方向に走査を進める。次に、走査方向を90度変えて、+X方向に光を走査する。そして、円周上の点P14を検出する。このように光をL字に走査させることにより得られた円周上の点P13および点P14の座標をそれぞれ(X13、Y13)、(X14、Y14)とする。また、第1の原点マーク5の半径をRとする。
ここで、図9に示すように、照射光の走査により得られた2点P13(X13、Y13)、P14(X14、Y14)間を結ぶ線を引く。そして、この線の中点をMとし、第1の原点マーク5の中心Oと結ぶ線分OMを引く。これにより、MOP14の直角三角形が形成され、MOP14で形成される角度をγとする。また、線分P13P14の1/2の長さをaとする。すると、線分OMの長さは以下の式で求められる。

Figure 2006133202
次に、図10に示すように、2点P13(X13、Y13)、P14(X14、Y14)間の中点MからY軸と平行に線を引き、中心OからX軸に引いた線との交点をNとする。これによりOMNの直角三角形が形成される。OMNで形成される角度をθとすると、線分ONの長さは以下の式で求められる。
Figure 2006133202
また、線分MNの長さは以下の式で求められる。
Figure 2006133202
2点P13(X13、Y13)、P14(X14、Y14)は、中心Oに対してXYの正方向に存在している。これにより、第1の原点マーク5の中心の座標(XC1、YC1)は、それぞれ、次式により算出することができる。
XC1=(X13+X14)/2−ON
YC1=(Y13+Y14)/2−MN
以上の結果、第1の原点マーク5の中心の座標(XC1、YC1)は、
Figure 2006133202
Next, a description will be given of a first method of detecting the center of the origin mark which is a circular origin mark printed on the substrate 7. In the present embodiment, the center position is obtained by detecting the first origin mark 5 and the second origin mark 6 whose radius R is known.
FIG. 6 is a plan view showing a substrate having no rotation error and a substrate having a rotation error, in which the first origin mark 5 and the second origin mark 6 are printed diagonally. The center coordinates of the first origin mark 5 of the substrate 7 having no rotation error are (XV1, YV1), and the center coordinates of the second origin mark 6 are (XV2, YV2). On the other hand, the center coordinates of the first origin mark 5 of the substrate 7 having the rotation error are (XC1, YC1), and the center coordinates of the second origin mark 6 are (XC2, YC2).
FIG. 7 is a plan view showing a scanning path of irradiation light for detecting the center of a circular origin mark based on this embodiment. As shown in FIG. 7, first, the irradiation light is temporarily positioned at the start position based on the design value of the first origin mark 5. Next, light is scanned in the −Y direction to detect a point P13 on the circumference. After detecting the point P13, the scanning is advanced in the predetermined distance −Y direction. Next, the scanning direction is changed by 90 degrees, and light is scanned in the + X direction. Then, a point P14 on the circumference is detected. The coordinates of the points P13 and P14 on the circumference obtained by scanning the light in an L shape in this way are (X13, Y13) and (X14, Y14), respectively. The radius of the first origin mark 5 is R.
Here, as shown in FIG. 9, a line connecting two points P13 (X13, Y13) and P14 (X14, Y14) obtained by scanning of the irradiation light is drawn. Then, the middle point of this line is set as M, and a line segment OM connecting to the center O of the first origin mark 5 is drawn. Thereby, a right triangle of MOP14 is formed, and an angle formed by MOP14 is γ. In addition, a half length of the line segment P13P14 is a. Then, the length of the line segment OM is calculated | required with the following formula | equation.
Figure 2006133202
Next, as shown in FIG. 10, a line is drawn parallel to the Y axis from the midpoint M between the two points P13 (X13, Y13) and P14 (X14, Y14), and is drawn from the center O to the X axis. Let N be the intersection of. This forms an OMN right triangle. When the angle formed by OMN is θ, the length of the line segment ON can be obtained by the following equation.
Figure 2006133202
Moreover, the length of the line segment MN is calculated | required with the following formula | equation.
Figure 2006133202
Two points P13 (X13, Y13) and P14 (X14, Y14) exist in the positive direction of XY with respect to the center O. Thereby, the coordinates (XC1, YC1) of the center of the first origin mark 5 can be calculated by the following equations, respectively.
XC1 = (X13 + X14) / 2-ON
YC1 = (Y13 + Y14) / 2-MN
As a result of the above, the coordinates (XC1, YC1) of the center of the first origin mark 5 are
Figure 2006133202

図8は、上記図7とは異なる走査経路を示す平面図である。まず、光を−Y方向に走査して点P15を検出し、この後、所定距離−Y方向へ走査を進めるまでは図8と同様である。その後、走査方向を90度変えて−X方向へ光を走査し、点P16を検出する。このように光を逆L字に走査させることにより得られた円周上の点P15および点P16の座標をそれぞれ、(X15、Y15)、(X16、Y16)とする。また、第1の原点マーク5の半径をRとする。
この場合において、図11に示すように、第1の原点マーク5の中心の座標(XC1、YC1)は、点P15点P16間の中点MのX座標に線分ONを加算、Y座標に線分MNを減算することにより求めることができる。よって、これにより、第1の原点マーク5の中心の座標(XC1、YC1)は、それぞれ、次式により算出することができる。
XC1=(X13+X14)/2+ON
YC1=(Y13+Y14)/2−MN
これにより、第1の原点マーク5の中心座標(XC1、YC1)は、それぞれ、次式により算出することができる。

Figure 2006133202
同様にして第2の原点マーク6の中心を求めて、その座標をXC2、YC2とすると、基板7の回転方向の誤差θeは、次式のようになる。
なお、式16および式18に示すように、(X1+X2)/2項の後の±は、点Mおよび点Nが点Oより正方向または負方向のいずれかによって、線分ONおよび線分MNを減算したり加算したりしている。
θe=tan−1(XC1−XC2)/(YC1−YC2)−tan−1(XV1−XV2)/(YV1−YV2)
最初から半径Rが判明している原点マークにあっては、この原点マークの円周上の2点を求めればよい。この結果、光の走査距離も短くてすみ、しかも短時間で原点マークの中心を検出することができる。 FIG. 8 is a plan view showing a scanning path different from that shown in FIG. First, the point P15 is detected by scanning light in the -Y direction, and thereafter, the process is the same as in FIG. Thereafter, the scanning direction is changed by 90 degrees, light is scanned in the −X direction, and a point P16 is detected. The coordinates of the points P15 and P16 on the circumference obtained by scanning the light in an inverted L shape in this way are (X15, Y15) and (X16, Y16), respectively. The radius of the first origin mark 5 is R.
In this case, as shown in FIG. 11, the coordinates (XC1, YC1) of the center of the first origin mark 5 are obtained by adding the line segment ON to the X coordinate of the midpoint M between the points P15 and P16, It can be obtained by subtracting the line segment MN. Therefore, by this, the coordinates (XC1, YC1) of the center of the first origin mark 5 can be calculated by the following equations, respectively.
XC1 = (X13 + X14) / 2 + ON
YC1 = (Y13 + Y14) / 2-MN
Thereby, the center coordinates (XC1, YC1) of the first origin mark 5 can be calculated by the following equations, respectively.
Figure 2006133202
Similarly, when the center of the second origin mark 6 is obtained and the coordinates thereof are XC2 and YC2, the error θe in the rotation direction of the substrate 7 is expressed by the following equation.
As shown in Expression 16 and Expression 18, ± after the (X1 + X2) / 2 term indicates that the line segment ON and the line segment MN depend on whether the point M and the point N are in the positive direction or the negative direction from the point O. Are subtracted or added.
θe = tan −1 (XC1−XC2) / (YC1−YC2) −tan −1 (XV1−XV2) / (YV1−YV2)
For an origin mark whose radius R is known from the beginning, two points on the circumference of the origin mark may be obtained. As a result, the light scanning distance can be short, and the center of the origin mark can be detected in a short time.

次に、基板7の上に印刷された円形の原点マークであって、この原点マークの中心を検出する第2の方法について説明する。
図12は、第3の実施例に基づく、円形の原点マークの中心を検出するための照射光の走査経路を示す平面図である。図12に示すように、まず、原点マーク1の設計値に基づいて、スタート位置に照射光を位置決めする。次いで、+X方向に原点マークを横断するまで照射光を走査させ、点P17、点P18を検出する。そして、点P18を検出後、さらに+X方向に照射光を送って、−Y方向に円形の原点マーク1の直径を超えない範囲(実際には半径程度)の距離だけ動かす。この後、点P19を検出するまで照射光を−X方向へ走査する。このようにして求めた円周上の点P17、点P18および点P19の座標をそれぞれ、(X17、Y17)、(X18、Y18)、(X19、Y19)とする。
ここで、図14に示すように、線分P17P18の垂直二等分線および線分P18P19の垂直二等分線の交点が第1の原点マーク5の中心Oとなる。これにより、線分P17P18の式は以下のように求められる。
X=(X17+X18)/2
一方、線分P18P19の式は、傾きが(X18−X19)(Y19−Y18)、この線分の中点((X18+X19)/2、(Y18+Y19)/2)を通る直線となる。よって、次式のように表される。
Y=(18−19)(Y19−Y18)X+(X18−X19+Y18−Y19)/2/(Y18−Y19)
上記の2つの式を連立させることにより、第1の原点マーク5の中心、(XC1、YC1)は、次式により求めることができる。
XC1=(X17+X18)/2
YC1=((X18−X19)・(X17+X18)+Y19−Y18+X19−X18)/2(Y19−Y18)
上記の方法により、第2の原点マーク6の中心も同様に求めることができる。
Next, a second method of detecting the center of the origin mark which is a circular origin mark printed on the substrate 7 will be described.
FIG. 12 is a plan view showing a scanning path of irradiation light for detecting the center of a circular origin mark based on the third embodiment. As shown in FIG. 12, first, the irradiation light is positioned at the start position based on the design value of the origin mark 1. Next, the irradiation light is scanned until it crosses the origin mark in the + X direction, and points P17 and P18 are detected. Then, after detecting the point P18, the irradiation light is further sent in the + X direction and moved in the −Y direction by a distance that does not exceed the diameter of the circular origin mark 1 (actually about a radius). Thereafter, the irradiation light is scanned in the −X direction until the point P19 is detected. The coordinates of the points P17, P18, and P19 on the circumference thus obtained are (X17, Y17), (X18, Y18), and (X19, Y19), respectively.
Here, as shown in FIG. 14, the intersection of the vertical bisector of the line segment P17P18 and the vertical bisector of the line segment P18P19 becomes the center O of the first origin mark 5. Thereby, the equation of the line segment P17P18 is obtained as follows.
X = (X17 + X18) / 2
On the other hand, the equation of the line segment P18P19 is a straight line having an inclination of (X18-X19) (Y19-Y18) and passing through the midpoint ((X18 + X19) / 2, (Y18 + Y19) / 2) of this line segment. Therefore, it is expressed as the following equation.
Y = (X 18- X 19) (Y19-Y18) X + (X18 2 -X19 2 + Y18 2 -Y19 2) / 2 / (Y18-Y19)
By making the above two equations simultaneous, the center of the first origin mark 5, (XC1, YC1), can be obtained by the following equation.
XC1 = (X17 + X18) / 2
YC1 = ((X18−X19). (X17 + X18) + Y19 2 −Y18 2 + X19 2 −X18 2 ) / 2 (Y19−Y18)
By the above method, the center of the second origin mark 6 can be similarly obtained.

図13は、図12とは走査経路が異なる場合を示す平面図である。まず、照射光を第1の原点マーク5の設計値に基づき、スタート位置に仮位置決めする。次いで、−Y方向に第1の原点マーク5を横断するまで照射光を走査させて、点P20、点P21を検出する。そして、点P21を検出後、−Y方向に照射光を走査する。次に、+X方向に円形の第1の原点マーク5の直径を超えない範囲(実際には半径程度)の距離だけ動かす。この後、点P22を検出するまで照射光をY方向に走査する。このようにして求めた点P20、点P21および点P22の座標をそれぞれ、(X20、Y20)、(X21、Y21)、(X22、Y22)とする。これにより、第1の原点マーク5の中心(XC1、YC1)は、次式により3点の座標を用いて求めることができる。
XC1=((Y21−Y22)・(Y20+Y21)+X22−X21+Y22−Y21)/2(X22−X21)
YC1=(Y20+Y21)/2
本実施例では、半径Rが不明な円形の原点マークまたは2つの原点マークの半径がそれぞれ異なっている場合に有効である。
FIG. 13 is a plan view showing a case where the scanning path is different from FIG. First, the irradiation light is temporarily positioned at the start position based on the design value of the first origin mark 5. Next, the irradiation light is scanned until it crosses the first origin mark 5 in the −Y direction, and the points P20 and P21 are detected. Then, after detecting the point P21, the irradiation light is scanned in the −Y direction. Next, it is moved by a distance in a range not exceeding the diameter of the circular first origin mark 5 in the + X direction (actually about a radius). Thereafter, the irradiation light is scanned in the Y direction until the point P22 is detected. The coordinates of the points P20, P21, and P22 thus obtained are (X20, Y20), (X21, Y21), and (X22, Y22), respectively. Thereby, the center (XC1, YC1) of the first origin mark 5 can be obtained using the coordinates of the three points by the following equation.
XC1 = ((Y21−Y22). (Y20 + Y21) + X22 2 −X21 2 + Y22 2 −Y21 2 ) / 2 (X22−X21)
YC1 = (Y20 + Y21) / 2
The present embodiment is effective when the radius of the circular origin mark whose radius R is unknown or the two origin marks are different from each other.

次に、基板7の上に印刷された円形の原点マークであって、この原点マークの中心位置を検出する第3の方法について説明する。
図15は、第3の実施例を示す照射光の走査経路である。まず、照射光を第1の原点マーク5の設計値に基づき、スタート位置に仮位置決めする。次いで、照射光を−Y方向に走査しながら円周上を横断させて、円周上の2点P23、点P24を検出する。次に、照射光を+X方向に走査しながら円周上を横断させて、円周上の2点P25、点P26を検出する。このようにして得られた4点P23、点P24、点P25、点P26の座標をそれぞれ、(X23、Y23)、(X24、Y24)、(X25、Y25)、(X26、Y26)とする。これにより、第1の原点マーク5の中心(XC1、YC1)は、次式により求めることができる。上記の方法により、第2の原点マーク6の中心も同様に求めることができる。
XC1=(X25+X26)/2
YC1=(Y23+Y24)/2
図15では、Y軸から走査を開始しているが、X軸から走査を開始しても第1の原点マーク5の中心を求めることができる。
なお、本実施例では、上記円形を有する実施例2または実施例3に比べて中心を求める計算式が簡単である。
Next, a third method for detecting the center position of a circular origin mark printed on the substrate 7 will be described.
FIG. 15 is a scanning path of irradiation light showing the third embodiment. First, the irradiation light is temporarily positioned at the start position based on the design value of the first origin mark 5. Next, two points P23 and P24 on the circumference are detected by traversing the circumference while scanning the irradiation light in the -Y direction. Next, two points P25 and P26 on the circumference are detected by traversing the circumference while scanning the irradiation light in the + X direction. The coordinates of the four points P23, P24, P25, and P26 thus obtained are (X23, Y23), (X24, Y24), (X25, Y25), and (X26, Y26), respectively. Thereby, the center (XC1, YC1) of the first origin mark 5 can be obtained by the following equation. By the above method, the center of the second origin mark 6 can be similarly obtained.
XC1 = (X25 + X26) / 2
YC1 = (Y23 + Y24) / 2
In FIG. 15, scanning is started from the Y axis, but the center of the first origin mark 5 can be obtained even when scanning is started from the X axis.
In the present embodiment, the calculation formula for obtaining the center is simpler than in the second or third embodiment having the circular shape.

本実施例に係る測定対象物の中心位置検出方法およびその装置は、仮検出(ラフスキャン工程)として、光を広い範囲で高速に走査して、この後、本検出(精密スキャン工程)として、光を仮検出よりも狭い範囲で低速に走査したことである。
XYステージの検出分解能が高くなっていくと、ステージに搭載しているリニアスケールの信号処理の時間が問題となってくる。処理時間の増加は、ステージの移動速度に制約を与え、原点マークの検出時間が増加することになる。本実施例では、仮検出と本検出とを組み合わせることで、この課題を解決している。以下に本実施例の検出方法について説明する。
最初に、仮検出の方法について図16を参照して説明する。
図16には、仮検出を行う光の走査経路が示されている。まず、光を走査開始点よりX軸の負方向にX軸と平行に走査する。そして、光と線分ABとの交点X01を検出する。このとき、光が走査する走査開始点から線分ABとの交点X01までの距離は3mmである。次いで、光をX軸の負方向にX軸と平行に走査し、光と線分CDとの交点X02を検出する。このとき、交点X01から交点X02までの光の走査距離は5mmである。
この後、光をY軸の正方向に1mm走査する。次に、光をX軸の正方向にX軸と平行に3mm走査し、光と線分CDとの交点X03を検出する。そして、光を、交点X03を通過させ、所定距離(0.5mm)走査した後、仮検出を完了させる。なお、仮検出時の光の走査速度は一定(10mm/s)である。
The method for detecting the center position of the measurement object and the apparatus according to the present embodiment scan light at a high speed in a wide range as temporary detection (rough scan process), and then as main detection (precision scan process), That is, the light is scanned at a low speed in a narrower range than the provisional detection.
As the detection resolution of the XY stage becomes higher, the signal processing time of the linear scale mounted on the stage becomes a problem. The increase in the processing time imposes a restriction on the moving speed of the stage and increases the detection time of the origin mark. In this embodiment, this problem is solved by combining provisional detection and main detection. Hereinafter, the detection method of this embodiment will be described.
First, the provisional detection method will be described with reference to FIG.
FIG. 16 shows a light scanning path for provisional detection. First, light is scanned in parallel with the X axis in the negative direction of the X axis from the scanning start point. Then, an intersection X01 between the light and the line segment AB is detected. At this time, the distance from the scanning start point where the light scans to the intersection X01 with the line segment AB is 3 mm. Next, light is scanned in the negative direction of the X axis in parallel with the X axis, and an intersection X02 between the light and the line segment CD is detected. At this time, the scanning distance of light from the intersection point X01 to the intersection point X02 is 5 mm.
Thereafter, the light is scanned 1 mm in the positive direction of the Y axis. Next, the light is scanned 3 mm in the positive direction of the X axis in parallel with the X axis, and the intersection X03 of the light and the line segment CD is detected. Then, after passing the light through the intersection point X03 and scanning a predetermined distance (0.5 mm), the provisional detection is completed. Note that the scanning speed of light at the time of provisional detection is constant (10 mm / s).

次に、本検出の方法について図17を参照して説明する。
図17に示すように、まず、走査開始点より、光を走査速度1mm/sでX軸の負方向に走査する。そして、光と線分ABとの交点X1を検出する。このときの走査開始点からX1までの光の走査距離は0.5mmである。次いで、交点X1から距離4.5mmまでを、光を走査速度10mm/sでX軸の負方向に走査する。この後、走査速度を1mm/sに低速にして、光と線分CDとの交点X2を検出する。
次に、光をY軸の正方向に走査速度10mm/sで距離1mm走査する。この後、走査速度1mmで光をX軸の正方向にX軸と平行に走査する、そして、光と線分CDとの交点X3を検出して本検出を完了させる。
一方、図18に示すように、従来に係る交点を検出する方法は、ほぼ本検出方法と同様である。しかし、測定誤差等を少なくするためには、十分な走査距離が必要となる。また、先に述べたように高分解能で位置検出を行うためには、走査速度を小さくしなければならない。このような条件で原点マークの検出を行うと非常に時間がかかる。例えば、原点マーク幅を5mm、走査距離を3mm、Y軸方向の移動距離を1mm、走査速度を1mm/sec、送り速度を10mm/secとすると、交点を検出するのに要する時間は9.6secになる。
本実施例に係る走査に要する時間は4.25secであることから、従来の方法に比べ走査時間を半分以下に短縮できることがわかった。
Next, the detection method will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 17, first, light is scanned in the negative direction of the X axis from the scanning start point at a scanning speed of 1 mm / s. And the intersection X1 of light and line segment AB is detected. The scanning distance of light from the scanning start point to X1 at this time is 0.5 mm. Next, light is scanned in the negative direction of the X axis from the intersection point X1 to a distance of 4.5 mm at a scanning speed of 10 mm / s. Thereafter, the scanning speed is lowered to 1 mm / s, and the intersection X2 between the light and the line segment CD is detected.
Next, light is scanned 1 mm in the positive direction of the Y axis at a scanning speed of 10 mm / s. Thereafter, light is scanned in the positive direction of the X axis in parallel with the X axis at a scanning speed of 1 mm, and the intersection X3 of the light and the line segment CD is detected to complete the main detection.
On the other hand, as shown in FIG. 18, the conventional method for detecting an intersection is substantially the same as the present detection method. However, a sufficient scanning distance is required to reduce measurement errors and the like. Also, as described above, in order to perform position detection with high resolution, the scanning speed must be reduced. It takes a very long time to detect the origin mark under such conditions. For example, if the origin mark width is 5 mm, the scanning distance is 3 mm, the moving distance in the Y-axis direction is 1 mm, the scanning speed is 1 mm / sec, and the feed speed is 10 mm / sec, the time required to detect the intersection is 9.6 sec. become.
Since the time required for scanning according to this example is 4.25 sec, it has been found that the scanning time can be reduced to half or less compared to the conventional method.

本実施例に係る測定対象物の中心位置検出方法およびその装置は、上記実施例5に係る測定対象物の中心位置検出方法およびその装置に対して、円形を有する原点マークについて示したものである。
まず、図19を参照して、本検出のみ有する原点マークの中心位置を検出する方法について説明する。
照射光を、原点マークの外方にある走査開始点より開始し、原点マークに向けて接近させる。そして、Y軸方向に、原点マークを横断するように走査する。この後、照射光をY軸方向からX軸方向に必要な距離だけ送り込む。次に、照射光を、X軸方向に原点マークの外方から接近させ、原点マークを横断するように走査する。
実際の走査においては、設計値からその原点マークの座標を推測する。しかし、原点マークパターン形成時のプロセスによるばらつきまたは基板に原点マーク取り付け時の誤差により、設計値と実際の原点マークの位置とに誤差が生ずる場合がある。そこで、この誤差(プロセスマージン)を考慮する必要がある。
図19には、原点マーク位置を、誤差のない状態(設計値)を実線で示し、誤差を有する場合を点線で示している。ここでは、点線で示すような誤差が有する原点マークを走査できる範囲を経験的に±3mmとした。原点マークの直径を5mmとすると、1軸の走査距離は最大11mmとなる。この結果、図19より、本検出に係る走査距離が22mm、送りが7.8mmとなる。そして、本検出速度を1mm/s、送り速度を10mm/sとすると、全体を走査するのに要する時間は、22.8秒となる。
The measurement object center position detection method and apparatus thereof according to the present embodiment are shown for a circular origin mark with respect to the measurement object center position detection method and apparatus thereof according to Embodiment 5 described above. .
First, a method for detecting the center position of the origin mark which has only the main detection will be described with reference to FIG.
The irradiation light starts from the scanning start point outside the origin mark, and approaches the origin mark. Then, scanning is performed across the origin mark in the Y-axis direction. Thereafter, the irradiation light is sent from the Y-axis direction by a necessary distance in the X-axis direction. Next, the irradiation light is approached from the outside of the origin mark in the X-axis direction, and scanning is performed so as to cross the origin mark.
In actual scanning, the coordinates of the origin mark are estimated from the design value. However, there may be an error between the design value and the actual position of the origin mark due to variations in the process of forming the origin mark pattern or errors in attaching the origin mark to the substrate. Therefore, it is necessary to consider this error (process margin).
In FIG. 19, the origin mark position is indicated by a solid line when there is no error (design value), and a dotted line when there is an error. Here, the range in which the origin mark having an error as indicated by the dotted line can be scanned is empirically set to ± 3 mm. If the diameter of the origin mark is 5 mm, the uniaxial scanning distance is a maximum of 11 mm. As a result, from FIG. 19, the scanning distance for the main detection is 22 mm and the feed is 7.8 mm. When the main detection speed is 1 mm / s and the feed speed is 10 mm / s, the time required to scan the whole is 22.8 seconds.

次に、図20を参照して、仮検出および本検出を有する円形の原点マークの中心位置の検出する方法について説明する。
図20においては、原点マークの位置に設計値との誤差が生じている場合を想定している。まず、仮検出(ラフスキャン工程)を実施する。照射光を、原点マークの外方にある走査開始点より開始し、原点マークに向けて接近させる。そして、Y軸方向に、原点マークを横断するように走査する。この後、照射光をY軸方向からX軸方向に必要な距離だけ送り込む。次に、照射光を、X軸方向に原点マークの外方から接近させ、原点マークを横断するように走査する。この仮検出時の送り速度は10mm/sで一定である。この仮検出時の中心位置の検出は、例えば、上記実施例4の方法を用いる。
次に、本検出(精密スキャン工程)を実施する。仮検出で得られた中心位置をもとにして、照射光をX軸方向に送り込む。そして、照射光を、X軸方向に原点マークの外方から接近させ、原点マークを横断するように走査する。本検出での走査時の余裕長さは経験的に±0.5mmまで短くすることができる。したがって、原点マークの距離を1mmとすると、1軸の走査距離は最大6mmとなる。この後、照射光をX軸方向からY軸方向に必要な距離だけ送り込む。次に、照射光を、Y軸方向に原点マークの外方から接近させ、原点マークを横断するように走査する。この本検出時の送り速度は1mm/sで一定である。この本検出時の中心位置の検出は、例えば、上記実施例4の方法を用いる。
図20に示すように、仮検出時の走査距離が22mm、仮検出時の走査速度が10mm/s、本検出時の走査距離が12mm、本検出時の本検出速度が1mm/s、送り込みの走査距離が12.8mm(7.8mm+5mm)、送り込みの速度が10mm/sとすると、全体を走査するのに要する時間は、15.5秒となる。
したがって、この図20に示す検出方法は、上記図19に示す本検出のみを有する検出方法と比較して、走査時間を30%以上短縮することができる。仮検出での検出精度はやや劣っているが、本検出と組み合わせることにより、結果的に中心位置を高精度に検出することができる。
Next, a method for detecting the center position of a circular origin mark having provisional detection and main detection will be described with reference to FIG.
In FIG. 20, it is assumed that an error from the design value occurs at the position of the origin mark. First, provisional detection (rough scan process) is performed. The irradiation light starts from the scanning start point outside the origin mark, and approaches the origin mark. Then, scanning is performed across the origin mark in the Y-axis direction. Thereafter, the irradiation light is sent from the Y-axis direction by a necessary distance in the X-axis direction. Next, the irradiation light is approached from the outside of the origin mark in the X-axis direction, and scanning is performed so as to cross the origin mark. The feed rate at the time of this temporary detection is constant at 10 mm / s. For example, the method of the fourth embodiment is used to detect the center position at the time of provisional detection.
Next, main detection (precise scanning process) is performed. The irradiation light is sent in the X-axis direction based on the center position obtained by the provisional detection. Then, the irradiation light is approached from the outside of the origin mark in the X-axis direction, and scanning is performed so as to cross the origin mark. The margin length at the time of scanning in this detection can be reduced to ± 0.5 mm empirically. Therefore, if the distance of the origin mark is 1 mm, the uniaxial scanning distance is a maximum of 6 mm. Thereafter, the irradiation light is sent from the X-axis direction by a necessary distance in the Y-axis direction. Next, the irradiation light is made to approach from the outside of the origin mark in the Y-axis direction, and scanning is performed so as to cross the origin mark. The feed rate during this main detection is constant at 1 mm / s. For example, the method of the fourth embodiment is used for the detection of the center position during the main detection.
As shown in FIG. 20, the scanning distance at the time of temporary detection is 22 mm, the scanning speed at the time of temporary detection is 10 mm / s, the scanning distance at the time of main detection is 12 mm, the main detection speed at the time of main detection is 1 mm / s, If the scanning distance is 12.8 mm (7.8 mm + 5 mm) and the feeding speed is 10 mm / s, the time required to scan the whole is 15.5 seconds.
Therefore, the detection method shown in FIG. 20 can shorten the scanning time by 30% or more compared to the detection method having only the main detection shown in FIG. Although the detection accuracy in the provisional detection is slightly inferior, the center position can be detected with high accuracy as a result by combining with the main detection.

本発明の実施例1に係る位置検出装置の構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the position detection apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る基板および位置合わせ用マークの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the board | substrate which concerns on Example 1 of this invention, and the mark for alignment. 本発明の実施例1に係る基板の中心位置の求め方の1つを説明する平面図である。It is a top view explaining one of the methods of calculating | requiring the center position of the board | substrate which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る基板の別の中心位置の求め方の1つを説明する平面図である。It is a top view explaining one of the methods of calculating | requiring another center position of the board | substrate which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る位置精度のばらつきを示すグラフである。It is a graph which shows the dispersion | variation in the positional accuracy which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る基板および位置合わせ用マークの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the board | substrate based on Example 2 of this invention, and the mark for alignment. 本発明の実施例2に係る円形の原点マークを基板の中心の求める走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route which calculates | requires the circular origin mark based on Example 2 of this invention in the center of a board | substrate. 図7とは異なる走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route different from FIG. 本発明の実施例2に係る円形の原点マークを基板の中心の求める方法を示す平面図である。It is a top view which shows the method of calculating | requiring the center of a board | substrate for the circular origin mark which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る円形の原点マークを基板の中心の求める方法を示す平面図である。It is a top view which shows the method of calculating | requiring the center of a board | substrate for the circular origin mark which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る円形の原点マークを基板の中心の求める方法を示す平面図である。It is a top view which shows the method of calculating | requiring the center of a board | substrate for the circular origin mark which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る円形の原点マークを基板の中心の求める走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route which calculates | requires the circular origin mark based on Example 2 of this invention in the center of a board | substrate. 図9とは異なる走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route different from FIG. 本発明の実施例3に係る円形の原点マークを基板の中心の求める走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route which calculates | requires the circular origin mark which concerns on Example 3 of this invention in the center of a board | substrate. 本発明の実施例4に係る円形の原点マークを基板の中心の求める方法を示す平面図である。It is a top view which shows the method of calculating | requiring the center of a board | substrate for the circular origin mark which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5に係る仮検出のときの走査手段の走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route of the scanning means at the time of the temporary detection which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例5に係る本検出のときの走査手段の走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route of the scanning means at the time of this detection which concerns on Example 5 of this invention. 従来に係る走査手段の走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route of the scanning means which concerns on the past. 本発明の実施例6に係る仮検出のときの走査手段の走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route of the scanning means at the time of the temporary detection which concerns on Example 6 of this invention. 本発明の実施例6に係る本検出のときの走査手段の走査経路を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning path | route of the scanning means at the time of this detection which concerns on Example 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 Xステージ(走査手段)、
3 Yステージ(走査手段)、
5 第1の原点マーク(測定対象物)、
6 第2の原点マーク(測定対象物)、
7 基板(ベース平面)、
10 発光ダイオード(照射手段)、
13 演算装置。
1 X stage (scanning means),
3 Y stage (scanning means),
5 First origin mark (measurement object),
6 Second origin mark (measurement object),
7 Substrate (base plane),
10 Light emitting diode (irradiation means),
13 Arithmetic unit.

Claims (7)

ベース平面内を直線的に走査する光を用いて、このベース平面に搭載された縦辺および横辺の四辺を有する測定対象物のベース平面での中心を検出する測定対象物の中心位置検出方法であって、
縦辺についてその一辺上の2点X、Xとその他辺上の1点Xとを求める工程と、
上記一辺の2点X、X間のY成分の長さδを求める工程と、
上記一辺の2点X、Xからベース平面に設けた基準線に対する縦辺の傾きαを求める工程と、
横辺についてその一辺上の2点Y、Yとその他辺上の1点Yとを求める工程と、
上記一辺の2点Y、Y間のX成分の長さδを求める工程と、
上記一辺の2点Y、Yから基準線からの傾きβを求める工程と、
上記縦辺の3点X、X、Xおよび上記横辺の3点Y、Y、Yにより、次式に基づいて上記測定対象物の中心(XC1、C1)を算出する工程と、を含む測定対象物の中心位置検出方法。
C1=(Y+Y−2YV1+δ+α+α−βV1+βδ)/2(α−β
C1=(α+α−2βV1+βδ+αβ+αβ−αβV1+αβδ)/2(α−β
A method of detecting the center position of a measurement object using light that linearly scans within the base plane to detect the center of the measurement object having four vertical and horizontal sides mounted on the base plane. Because
Obtaining two points X 2 and X 3 on one side of the vertical side and one point X 1 on the other side;
Obtaining a length δ of the Y component between the two points X 2 and X 3 on the side;
Obtaining a slope α 1 of the vertical side with respect to a reference line provided on the base plane from the two points X 2 and X 3 on the side;
Obtaining two points Y 2 and Y 3 on one side of the horizontal side and one point Y 1 on the other side;
Obtaining a length δ of the X component between the two points Y 2 and Y 3 on the side;
Obtaining a slope β 1 from the reference line from the two points Y 2 and Y 3 on the one side;
The center (X C1, Y C1 ) of the measurement object is determined based on the following equation using the three points X 1 , X 2 , X 3 on the vertical side and the three points Y 1 , Y 2 , Y 3 on the horizontal side. And a center position detection method of the measurement object.
X C1 = (Y 1 + Y 2 −2Y V 1 + δ + α 1 X 1 + α 1 X 2 −β 1 X V 1 + β 1 δ) / 2 (α 1 −β 1 )
Y C1 = (α 1 Y 1 + α 1 Y 2 -2β 1 Y V1 + β 1 δ + α 1 β 1 X 1 + α 1 β 1 X 2 -α 1 β 1 X V1 + α 1 β 1 δ) / 2 (α 1 - β 1 )
ベース平面内を直線的に走査する光を用いて、このベース平面に搭載された半径Rの円形を有する測定対象物のベース平面での中心を検出する測定対象物の中心位置検出方法であって、
上記光をX方向およびY方向にそれぞれ直線的にかつL字に走査させて、上記測定対象物の円周上の2点の座標(X、Y)、(X、Y)をそれぞれ求める工程と、
この2点の座標(X、Y)、(X、Y)と上記半径Rとにより、次式に基づいて上記測定対象物の中心(XC1、C1)を算出する工程と、を含む測定対象物の中心位置検出方法。
Figure 2006133202
A method of detecting a center position of a measurement object, which detects a center of a measurement object having a circular shape with a radius R mounted on the base plane using light that linearly scans within the base plane. ,
The light is scanned linearly and L-shaped in the X direction and Y direction, respectively, and the coordinates (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ) of two points on the circumference of the measurement object are obtained. Each of the processes to be sought,
A step of calculating the center (X C1, Y C1 ) of the measurement object based on the following equation from the coordinates (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ) of the two points and the radius R: , A method for detecting the center position of an object to be measured.
Figure 2006133202
ベース平面内を直線的に走査する光を用いて、このベース平面に搭載された円形を有する測定対象物のベース平面での中心を検出する測定対象物の中心位置検出方法であって、
上記光をX方向およびY方向にそれぞれ直線的にかつコの字に走査させて、上記測定対象物の円周上の3点の座標(X、Y)、(X、Y)、(X、Y)を求める工程と、
この3点の座標(X、Y)、(X、Y)、(X、Y)により、次式のいずれかに基づいて上記測定対象物の中心(XC1、C1)を算出する工程と、を含む測定対象物の中心位置検出方法。
C1=(Y−Y)・(Y−Y)/(2(X−X))+(X+X)/2
C1=(Y+Y)/2
C1=(X+X)/2
C1=(X−X)・(X−X)/(2(Y−Y))+(Y+Y)/2
A method for detecting a center position of a measurement object, wherein the center of the measurement object having a circular shape mounted on the base plane is detected using light that linearly scans within the base plane,
The light is scanned linearly in the X direction and the Y direction in a U-shape, and the coordinates (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ) of three points on the circumference of the measurement object are measured. , (X 3 , Y 3 )
Based on the coordinates of the three points (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ), (X 3 , Y 3 ), the center of the measurement object (X C1, Y C1 And calculating the center position of the measurement object.
X C1 = (Y 2 −Y 3 ) · (Y 3 −Y 1 ) / (2 (X 2 −X 3 )) + (X 2 + X 3 ) / 2
Y C1 = (Y 1 + Y 2 ) / 2
X C1 = (X 1 + X 2 ) / 2
Y C1 = (X 2 −X 3 ) · (X 3 −X 1 ) / (2 (Y 2 −Y 3 )) + (Y 2 + Y 3 ) / 2
ベース平面内を直線的に走査する光を用いて、このベース平面に搭載された円形を有する測定対象物のベース平面での中心を検出する測定対象物の中心位置検出方法であって、
上記光をX方向およびY方向にそれぞれ直線的にかつ十字に走査させて、上記測定対象物の円周上の十字の4点の座標(X、Y)、(X、Y)、(X、Y)、(X、Y)を求める工程と、
上記4点の座標(X、Y)、(X、Y)、(X、Y)、(X、Y)により、次式に基づいて上記測定対象物の中心(XC1、C1)を算出する工程と、を含む測定対象物の中心位置検出方法。
C1=(X+X)/2
C1=(Y+Y)/2
A method for detecting a center position of a measurement object, wherein the center of the measurement object having a circular shape mounted on the base plane is detected using light that linearly scans within the base plane,
The light is scanned linearly and crosswise in the X direction and Y direction, respectively, and the coordinates (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ) of the four points of the cross on the circumference of the measurement object are measured. , (X 3 , Y 3 ), (X 4 , Y 4 ),
Based on the coordinates of the four points (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ), (X 3 , Y 3 ), (X 4 , Y 4 ), the center of the measurement object ( X C1, Y C1 ), and a center position detection method for the measurement object.
X C1 = (X 3 + X 4 ) / 2
Y C1 = (Y 1 + Y 2 ) / 2
上記測定対象物の四辺形の縦辺の点および横辺の点または円周上の点は、測定対象物に光を照射して測定対象物からの反射光の強度とベースからの反射光の強度との差により、求められる請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の測定対象物の中心位置検出方法。   The points of the vertical side and the side of the quadrilateral of the measurement object and the points on the circumference of the object to be measured are the intensity of the reflected light from the measurement object and the reflected light from the base. The center position detection method of the measuring object of any one of Claims 1-4 calculated | required by the difference with intensity | strength. ベース平面の全体を第1の走査速度で走査することにより測定対象物の縦辺および横辺または円を求めるラフスキャン工程と、
この結果に基づいて四辺形の横辺および縦辺または円の周辺を第1の走査速度より小さい第2の走査速度で走査して、上記測定対象物の四辺形の縦辺の点および横辺の点または円周上の点を検出する精密スキャン工程と、を含む請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の測定対象物の中心位置検出方法。
A rough scanning step of obtaining a vertical side and a horizontal side or a circle of a measurement object by scanning the entire base plane at a first scanning speed;
Based on this result, the sides and the vertical sides of the quadrilateral or the periphery of the circle are scanned at a second scanning speed smaller than the first scanning speed, and the points and the horizontal sides of the quadrilateral of the measurement object are scanned. A method of detecting the center position of the measurement object according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a precise scanning step of detecting a point on the circumference or a point on the circumference.
ベース平面内を直線的に走査する光を用いて、このベース平面に搭載された測定対象物のベース平面での中心を検出する測定対象物の中心位置検出装置であって、
測定対象物およびベース平面に光を照射する照射手段と、
上記照射手段を、ベース平面内の測定対象物に対して相対的にかつ直線的に走査させる走査手段と、
上記測定対象物の四辺形の縦辺の点および横辺の点または円周上の点を、上記測定対象物およびベースに光を照射して、測定対象物からの反射光の強度とベースからの反射光の強度により求め、上記四辺形の縦辺の点および横辺の点または上記円周上の点により、測定対象物の中心位置を算出する演算手段と、を備えた測定対象物の位置検出装置。
A measuring object center position detecting device for detecting the center of the measuring object mounted on the base plane in the base plane using light that linearly scans within the base plane,
Irradiating means for irradiating light to the measuring object and the base plane;
Scanning means for causing the irradiation means to scan relative to and linearly with respect to the measurement object in the base plane;
Irradiate light to the measurement object and the base on the points of the vertical side and the side of the quadrilateral of the measurement object and the points on the circumference, and from the intensity of reflected light from the measurement object and the base And calculating means for calculating the center position of the measurement object from the vertical and horizontal points of the quadrilateral or the points on the circumference of the quadrilateral. Position detection device.
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