JP2009014919A - ずれ量検出装置および描画装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】被検出物の位置ずれを高速かつ高精度に検出する技術を提供する。
【解決手段】ステージ上に載置された基板上に形成されたアライメントパターンAPをカメラにより撮像して撮像画像データを取得する。得られた撮像画像データの画素データ値をX,Y各方向について積算して積算波形S(Y),S(X)を取得する。得られた積算波形に基づいて、アライメントパターンAPを構成する4つのマーク図形T1〜T4のそれぞれの中心C1〜C4の位置を特定する。4つの中心の位置からアライメントパターンAPの中心位置AMOを特定し、基板の平行ずれ量を取得する。また、2つの中心C1,C3を結ぶ線分のX軸に対する傾き量に基づいて基板の回転ずれ量を取得する。取得されたずれ量に基づいてステージ位置および描画開始位置を補正することによって、載置位置のずれを補正して正確な位置に描画を行うことができる。
【選択図】図8
【解決手段】ステージ上に載置された基板上に形成されたアライメントパターンAPをカメラにより撮像して撮像画像データを取得する。得られた撮像画像データの画素データ値をX,Y各方向について積算して積算波形S(Y),S(X)を取得する。得られた積算波形に基づいて、アライメントパターンAPを構成する4つのマーク図形T1〜T4のそれぞれの中心C1〜C4の位置を特定する。4つの中心の位置からアライメントパターンAPの中心位置AMOを特定し、基板の平行ずれ量を取得する。また、2つの中心C1,C3を結ぶ線分のX軸に対する傾き量に基づいて基板の回転ずれ量を取得する。取得されたずれ量に基づいてステージ位置および描画開始位置を補正することによって、載置位置のずれを補正して正確な位置に描画を行うことができる。
【選択図】図8
Description
本発明は、載置された被検出物の理論的に載置されるべき載置位置からの位置ずれを検出するずれ量検出装置、および液晶表示装置に具備されるカラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置などのフラットパネルディスプレイ(FPD)用ガラス基板、半導体基板、プリント基板(以下において単に「基板」という)上に形成された感光材料に所定のパターンを描画する描画装置に関する。
従来より、基板の製造工程においては、基板の表面に形成された感光材料に光を照射することにより、基板の表面に所定のパターンを描画するパターン描画装置が使用されている。従来のパターン描画装置は、描画試料となる基板を水平姿勢で保持しつつ移動させるステージと、基板の上面に所定パターンの光を照射する光学ヘッドとを備えており、基板を移動させつつそれに同期させて光学ヘッドから光を照射することにより、マスクを使用することなく基板の上面に直接に所定のパターンを描画する構成となっている。従来のパターン描画装置の構成は、例えば特許文献1に開示されている。
このようなパターン描画装置においては、描画位置を高精度に調整する必要があるため、ステージ上に載置された基板の位置ずれを正確に検出して高精度に位置合わせする技術が要求される。
従来においては、位置ずれの検出は、例えば、基板に予め付されたマーク(アライメントマーク)がどの位置にあるかを検出することによって行われていた。このアライメントマークの検出は、ステージに載置された基板を撮像して得られた画像データと、予め登録されたマークのサンプル形状とのパターンマッチングを行うことによって行われる。検出されたアライメントマークの位置が理想位置からどれだけずれているかをみることによって、基板の載置位置のずれ量(実際の載置位置と理想的な載置位置(理論上載置されているべき位置)とのずれ量)を特定することができる。
ところで、基板に対して多層描画を行う場合、前層の処理工程の影響(例えば、現像処理時のゴミの発生の影響、レジスト塗布ムラの影響、複数回繰り返される描画工程によって試料に生じる膨張の影響等)を受けて、アライメントマーク付近にゴミが付着したり、アライメントマークの形状に歪みが生じたりすることがある。これにより、アライメントマークの正確な位置を特定することができないという問題があった。すなわち、上記の位置ずれの検出方法では、ずれ量を精度よく検出することができなかった。
また、基板をステージに載置する際の置き精度にある程度の誤差を許容するためには、カメラ視野をなるべく広くすることが望ましいとされる(カメラ視野が狭くなると、基板上に形成されているアライメントマークをカメラ視野内に入れるために高い置き精度が要求されるからである)ところ、従来の構成では、カメラ視野を広くすればするほど、パターンマッチング(すなわち、アライメントマークの位置検出)に時間がかかってしまうという問題があった。
このような問題を解決すべく、例えば特許文献2には、撮像された画像データのX,Y方向の投影データを取得して、この投影データに基づいてアライメントマーク位置を検出する技術が提案されている。これにより、パターンマッチングによりアライメントマークを検出する構成と比べると、カメラ視野が広くなってもアライメントマークを高速に検出することができるという利点がある。さらに、ここには、投影データのうち、所定の閾値以上の波形部分については、アライメントマークの位置特定に用いるデータから排除する構成について記載されている。これにより、精度の悪いマーク(形状や位置に異常があるマーク)に起因するデータ値の影響を排除して、正確なアライメントマーク位置を特定することが可能となっている。なお、特許文献3,4には、投影データを空間周波数領域に変換することによって、アライメントマークの中心位置を正確に特定する技術が記載されている。
特許文献2に記載の技術によると、アライメントマークの位置を精度よく検出することができる。しかしながら、ここに記載の構成においては、被検出物の理論的に載置されるべき載置位置からの回転ずれ量を特定するために、被検出物の互いに異なる位置に設けられた4つのアライメントマークの位置を検出することが必須となる。したがって、位置ずれの検出に相当の時間が必要となるという問題があった。また、4つのアライメントマークのそれぞれを撮像するために4つのカメラが必要となるので、装置の製造コスト面からみても問題があった。
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で被検出物の位置ずれを高速かつ高精度に検出する技術を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、載置された被検出物の理論的に載置されるべき所定の載置位置からの位置ずれを検出するずれ量検出装置であって、前記被検出物上に形成され、第1の方向および前記第1の方向と直交する第2の方向のそれぞれについて互いにずれて配置された2以上のマーク図形を含む検出パターンを撮像して、撮像画像データを取得する撮像手段と、前記撮像画像データの画素データ値を、前記第1の方向および前記第2の方向についてそれぞれ積算して、第1の積算波形と第2の積算波形とを取得する積算波形取得手段と、前記第1の積算波形および前記第2の積算波形に基づいて、前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値を特定するマーク中心位置特定手段と、前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値に基づいて前記検出パターンの中心の座標値を特定し、前記検出パターンの中心の座標値に基づいて前記被検出物の前記所定の載置位置からの平行ずれ量を取得する平行ずれ量取得手段と、前記2以上のマーク図形のうちから選択された2つのマーク図形の中心位置を結ぶ線分の所定軸に対する傾き量を特定し、前記傾き量に基づいて前記被検出物の前記所定の載置位置からの回転ずれ量を取得する回転ずれ量取得手段と、を備える。
請求項2の発明は、請求項1に記載のずれ量検出装置であって、前記第1の積算波形において所定の閾値を超える値を有する領域を抽出して第1の抽出波形を取得するとともに、前記第2の積算波形において前記所定の閾値を超える値を有する領域を抽出して第2の抽出波形を取得する抽出波形取得手段、を備え、前記マーク中心位置特定手段が、前記第1の抽出波形に基づいて前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値を特定する。
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のずれ量検出装置であって、前記検出パターンが、4つのマーク図形を含む。
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれかに記載のずれ量検出装置であって、前記平行ずれ量と前記回転ずれ量とに基づいて、前記被検出物の位置ずれを補正するずれ補正手段、を備える。
請求項5の発明は、基板上に形成された感光材料に所定のパターンを描画する描画装置であって、基板を載置するステージと、前記ステージ上に載置された基板の上面に所定パターンの光を照射する光照射部と、前記ステージと前記光照射部とを相対移動させるステージ駆動部と、前記ステージ上に載置された基板の理論的に載置されるべき所定の載置位置からの位置ずれを検出するずれ量検出手段と、前記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、前記基板の位置ずれを補正する補正手段と、を備え、前記ずれ量検出手段が、基板上に形成され、第1の方向および前記第1の方向と直交する第2の方向のそれぞれについてついて互いにずれて配置された2以上のマーク図形を含む検出パターンを撮像して、撮像画像データを取得する撮像手段と、前記撮像画像データの画素データ値を、前記第1の方向および前記第2の方向についてそれぞれ積算して、第1の積算波形と第2の積算波形とを取得する積算波形取得手段と、前記第1の積算波形および前記第2の積算波形に基づいて、前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値を特定するマーク中心位置特定手段と、前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値に基づいて前記検出パターンの中心位置を特定し、前記検出パターンの中心の座標値に基づいて前記基板の前記所定の載置位置からの平行ずれ量を取得する平行ずれ量取得手段と、前記2以上のマーク図形のうちから選択された2つのマーク図形の中心位置を結ぶ線分の所定軸に対する傾き量を特定し、前記傾き量に基づいて基板の前記所定の載置位置からの回転ずれ量を取得する回転ずれ量取得手段と、を備える。
請求項1〜5に記載の発明によれば、検出パターンに含まれる複数のマーク図形のそれぞれの中心の座標値を積算波形を用いて特定するので、マーク図形それぞれの中心を高速かつ高精度に特定することができる。したがって、位置ずれを高速かつ高精度に検出することができる。また、検出パターンに含まれる2つのマーク図形の中心位置を結ぶ線分の所定軸に対する傾き量に基づいて回転ずれ量を取得するので、回転ずれ量を特定するのに必ずしも複数の検出パターンを要しない。したがって、簡易な構成で位置ずれを検出することができる。また、特に、単独の検出パターンを用いて位置ずれを検出すれば、被検出物に膨張や歪みが生じている場合であっても、その影響を受けずに正確な回転ずれ量を取得することができる。
特に、請求項2に記載の発明によれば、検出パターンに含まれる複数のマーク図形のそれぞれの中心の座標値を、積算波形において所定の閾値を超える値を有する領域が抽出された波形、すなわち、ゴミ等に起因する信頼性の低いデータの影響を排除した波形、を用いて特定する。このように、信頼性の高いデータのみを用いて中心の座標値を特定することによって、位置ずれを特に高精度に検出することができる。
特に、請求項3に記載の発明によれば、検出パターンが4つのマーク図形を含むので、4つのマーク図形の中心の座標値に基づいて被検出物の平行ずれ量と回転ずれ量とを特定することができる。これによって、取得されるずれ量の信頼性を高めることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照される各図には、各部材の位置関係や動作方向を明確化するために、共通のXYZ直交座標系が付されている。なお、以下において、Z軸について反時計周りの回転方向を「+θ方向」と示す。
〈1.パターン描画装置の構成〉
図1および図2は、本発明の一実施形態に係るパターン描画装置1の構成を示した側面図および上面図である。パターン描画装置1は、液晶表示装置のカラーフィルタを製造する工程において、カラーフィルタ用のガラス基板(以下、単に「基板」という。)Wの上面に所定のパターンを描画するための装置である。図1および図2に示したように、パターン描画装置1は、基板Wを保持するためのステージ10と、ステージ10に連結された駆動部20と、複数の光学ヘッド32を有するヘッド部30と、アライメントカメラ41とを備えている。
図1および図2は、本発明の一実施形態に係るパターン描画装置1の構成を示した側面図および上面図である。パターン描画装置1は、液晶表示装置のカラーフィルタを製造する工程において、カラーフィルタ用のガラス基板(以下、単に「基板」という。)Wの上面に所定のパターンを描画するための装置である。図1および図2に示したように、パターン描画装置1は、基板Wを保持するためのステージ10と、ステージ10に連結された駆動部20と、複数の光学ヘッド32を有するヘッド部30と、アライメントカメラ41とを備えている。
ステージ10は、平板状の外形を有し、その上面に基板Wを水平姿勢に載置して保持するための保持部である。ステージ10の上面には複数の吸引孔(図示省略)が形成されている。このため、ステージ10上に基板Wを載置したときには、吸引孔の吸引圧により基板Wはステージ10の上面に固定保持される。
駆動部20は、ステージ10を主走査方向(Y軸方向)、副走査方向(X軸方向)、および回転方向(Z軸周りの回転方向(θ方向))に移動させるための機構である。駆動部20は、ステージ10を回転させる回転機構21と、ステージ10を回転可能に支持する支持プレート22と、支持プレート22を副走査方向に移動させる副走査機構23と、副走査機構23を介して支持プレート22を支持するベースプレート24と、ベースプレート24を主走査方向に移動させる主走査機構25と、を有している。
回転機構21は、ステージ10の−Y側の端部に取り付けられた移動子と、支持プレート22の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ21aを有している。また、ステージ10の中央部下面側と支持プレート22との間には回転軸21bが設けられている。このため、リニアモータ21aを動作させると、固定子に沿って移動子がX軸方向に移動し、支持プレート22上の回転軸21bを中心としてステージ10が所定角度の範囲内で回転する。
副走査機構23は、支持プレート22の下面に取り付けられた移動子とベースプレート24の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ23aを有している。また、支持プレート22とベースプレート24との間には、副走査方向にのびる一対のガイド部23bが設けられている。このため、リニアモータ23aを動作させると、ベースプレート24上のガイド部23bに沿って支持プレート22が副走査方向に移動する。
主走査機構25は、ベースプレート24の下面に取り付けられた移動子と本装置1の基台60上に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ25aを有している。また、ベースプレート24と基台60との間には、主走査方向にのびる一対のガイド部25bが設けられている。このため、リニアモータ25aを動作させると、基台60上のガイド部25bに沿ってベースプレート24が主走査方向に移動する。
ヘッド部30は、ステージ10上に保持された基板Wの上面に所定パターンのパルス光を照射するための機構である。ヘッド部30は、ステージ10および駆動部20を跨ぐようにして基台60上に架設されたフレーム31と、フレーム31上に副走査方向に沿って等間隔に(例えば200mm間隔で)取り付けられた複数の光学ヘッド32とを有している。各光学ヘッド32には、照明光学系33を介して1つのレーザ発振器34が接続されている。また、レーザ発振器34にはレーザ駆動部35が接続されている。このため、レーザ駆動部35を動作させると、レーザ発振器34からパルス光が発振され、発振されたパルス光は照明光学系33を介して各光学ヘッド32内に導入される。
各光学ヘッド32の内部には、照明光学系33から導入されたパルス光を下方へ向けて出射するための出射部36と、パルス光を部分的に遮光して所定形状の光束を形成するためのアパーチャユニット37と、パルス光を基板Wの上面に結像させるための投影光学系38とが設けられている。アパーチャユニット37には、複数のスリットにより所定の遮光パターンが形成されたガラス板であるアパーチャAPがセットされている。出射部36から出射されたパルス光は、アパーチャユニット37にセットされたアパーチャAPを通過する際に部分的に遮光され、所定パターンの光束として投影光学系38へ入射する。入射した光束は、投影光学系38の備えるレンズによって変倍されて、基板9の上面に結像される。これによって、基板9の上面に形成された感光材料に、複数の規則的パターンが描画される。
また、図1に概念的に示したように、各光学ヘッド32には、アパーチャユニット37にセットされたアパーチャAPの位置を調整するためのアパーチャ駆動部39が設けられている。アパーチャ駆動部39は、アパーチャAPの水平位置(水平面内の傾きを含む)を調整することにより、基板Wに対するパターンの投影位置を調整することができる。アパーチャ駆動部39は、例えば、複数のリニアモータを組み合わせて構成することができる。
アライメントカメラ41は、基板W上面の一隅に形成された検出パターン(アライメントパターン)AP(図5参照)を撮像するための撮像機構である。アライメントカメラ41には、駆動機構41aが接続されている。アライメントパターンAPを撮影するときには、アライメントカメラ41の下方に基板W上に形成されたアライメントパターンAPが位置するように(すなわち、カメラ視野内にアライメントパターンAPが入るように)、駆動部20を動作させてステージ10を位置決めするとともに、駆動機構41を動作させてアライメントカメラ41を位置決めする(図3に示す状態)。アライメントパターンAPを撮像して得られた撮像画像データは、後述するようにずれ量の検出に用いられる。
制御部50は、パターン描画装置1内の上記各部の動作を制御するための処理部である。図4は、パターン描画装置1の上記各部と制御部50との間の接続構成を示したブロック図である。図4に示したように、制御部50は、上記の回転機構21、副走査機構23、主走査機構25、レーザ駆動部35、照明光学系33、投影光学系38、アパーチャユニット37、アライメントカメラ41、およびカメラ駆動機構41aと電気的に接続されており、これらの動作を制御する。なお、制御部50は、例えば、CPUやメモリを有するコンピュータにより構成され、コンピュータにインストールされたプログラムに従ってコンピュータが動作することにより上記の制御を行う。
このようなパターン描画装置1において描画処理を行うときには、入力された描画データにしたがい、ステージ10を主走査方向および副走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド32からパルス光を照射し、基板W上にパターンを描画する。具体的には、まず、ステージ10を主走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド32からパルス光を照射する。これにより、基板Wの上面には所定の露光幅(例えば50mm幅)で複数本のパターンが主走査方向に描画される。1回の主走査方向への描画が終了すると、パターン描画装置1は、ステージ10を副走査方向に露光幅分だけ移動させ、ステージ10を再び主走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド32からパルス光を照射する。このように、パターン描画装置1は、光学ヘッド32の露光幅ずつ基板Wを副走査方向にずらしながら、主走査方向への描画を所定回数(例えば4回)繰り返すことにより、基板W上にカラーフィルタ用のパターンを描画する。
〈2.ずれ量検出機能に関する構成〉
上記構成を有するパターン描画装置1は、描画処理に先立って、ステージ10上に載置された基板Wの載置位置(以下において「載置位置R」と示す)の、理論的に載置されるべき所定の載置位置(以下において「理想載置位置Q」と示す)からの位置ずれ(ずれ量)を検出する機能(以下において「ずれ量検出機能」という)を備えている。ただし、ここでいう「ずれ量」には、X方向およびY方向のそれぞれについて、載置位置Rが理想載置位置Qからどれだけずれているかを示す「平行ずれ量(ΔX,ΔY)」(すなわち、X方向についてのずれ量ΔXおよび、Y方向についてのずれ量ΔY)と、Z軸周り(θ方向)について、載置位置Rが理想載置位置Qからどれだけずれているかを示す「回転ずれ量Δθ」とが含まれる。
上記構成を有するパターン描画装置1は、描画処理に先立って、ステージ10上に載置された基板Wの載置位置(以下において「載置位置R」と示す)の、理論的に載置されるべき所定の載置位置(以下において「理想載置位置Q」と示す)からの位置ずれ(ずれ量)を検出する機能(以下において「ずれ量検出機能」という)を備えている。ただし、ここでいう「ずれ量」には、X方向およびY方向のそれぞれについて、載置位置Rが理想載置位置Qからどれだけずれているかを示す「平行ずれ量(ΔX,ΔY)」(すなわち、X方向についてのずれ量ΔXおよび、Y方向についてのずれ量ΔY)と、Z軸周り(θ方向)について、載置位置Rが理想載置位置Qからどれだけずれているかを示す「回転ずれ量Δθ」とが含まれる。
ずれ量の検出は、基板W上に形成されたアライメントパターンAPをアライメントカメラ41で撮像することにより取得される撮像画像データDを解析することによって行われる。ずれ量の検出機能について具体的に説明する前に、基板W上に形成されるアライメントパターンAPについて説明する。
〈2−1.アライメントパターン〉
アライメントパターンAPについて図5を参照しながら説明する。図5は、基板W上に形成されたアライメントパターンAPの様子を模式的に示す図である。
アライメントパターンAPについて図5を参照しながら説明する。図5は、基板W上に形成されたアライメントパターンAPの様子を模式的に示す図である。
アライメントパターンAPは、複数(この実施の形態においては4つ)のマーク図形Ti(i=1,2,3,4)により構成されている。マーク図形Tiのそれぞれは、X方向およびY方向のそれぞれについてついて互いにずれて配置されている。また、マーク図形Tiのそれぞれは、例えば、矩形の図形であり、各辺がX,Y各方向に平行となるように配置されている。
なお、アライメントパターンAPの全体のサイズは、カメラ視野内に容易に捉えられるようになるべく小さくすることが望ましい。ただし、各マーク図形Tiのサイズは、基板W上に現れる可能性のあるゴミ(基板W処理において許容されうる程度の大きさのゴミ)よりも大きくする必要がある。このような要請に応じるには、マーク図形Tiのサイズを例えば20μm角とし、マーク図形Tiの中心位置のX方向およびY方向についての離間距離を例えば40μmとすることが好ましい。
〈2−2.機能構成〉
ずれ量の検出機能について図6を参照しながら説明する。図6は、パターン描画装置1の構成のうち、ずれ量検出機能に関わる部分のみを模式的に示した図である。
ずれ量の検出機能について図6を参照しながら説明する。図6は、パターン描画装置1の構成のうち、ずれ量検出機能に関わる部分のみを模式的に示した図である。
パターン描画装置1は、アライメントカメラ41および制御部50を使用して、ずれ量検出機能を実現する。制御部50の内部には、A/D変換部51と、メモリ52と、CPU53と、ドライバ54とが設けられる。これら各部は相互に電気的に接続されている。A/D変換部51は、アライメントカメラ41と電気的に接続され、アライメントカメラ41から受信した画像データをアナログデータからデジタルデータに変換する。メモリ52は、画像データや、後述する平行ずれ量、回転ずれ量等のデータを一時的に保持する。CPU53は、メモリ52にアクセスしつつ種々のデータ処理を行う。ドライバ54は、回転機構21、副走査機構23および主走査機構25等と電気的に接続され、CPU53からの指令に基づき各機構21,23,25等を動作させる。
また、CPU53には、ずれ量検出部531が実現される。ずれ量検出部531は、アライメントカメラ41が取得した撮像画像データDに基づいて、載置位置Rの理想載置位置Qからのずれ量を検出する。ずれ量検出部531は、CPU53がプログラムを実行することにより実現されてもよいし、回路的(ハードウェア的)に実現されてもよい。
〈2−3.ずれ量検出部〉
ずれ量検出部531について、図7および図8を参照しながらより具体的に説明する。図7は、ずれ量検出部531の機能構成を示すブロック図である。図8は、アライメントカメラ41がアライメントパターンAPを撮像して取得した撮像画像データDの様子を模式的に示す図である。
ずれ量検出部531について、図7および図8を参照しながらより具体的に説明する。図7は、ずれ量検出部531の機能構成を示すブロック図である。図8は、アライメントカメラ41がアライメントパターンAPを撮像して取得した撮像画像データDの様子を模式的に示す図である。
ずれ量検出部531は、積算波形取得部5311と、抽出波形取得部5312と、マーク中心位置特定部5313と、平行ずれ量取得部5314と、回転ずれ量取得部5315と、を備える。
積算波形取得部5311は、アライメントカメラ41により取得された撮像画像データDに含まれる全画素データのデータ値(より具体的には、輝度値(グレイ値)L)をX方向について積算したX方向積算波形S(Y)およびY方向について積算したY方向積算波形S(X)を取得する。すなわち、図8に示すように、X方向積算波形S(Y)は、撮像画像データDに含まれる画素データのうち、X軸に平行なライン(Y=t)上にある画素データのデータ値(輝度値L)を総加算した値を、X方向積算波形S(Y=t)の値として有する。同様に、Y方向積算波形S(X)は、Y軸に平行なライン(X=t)上にある画素データのデータ値を総加算した値を、Y方向積算波形S(X=t)の値として有する。
抽出波形取得部5312は、積算波形取得部5311が取得した積算波形S(Y),S(X)のそれぞれに基づいて、抽出波形Sa(Y),Sa(X)を取得する。より具体的には、X方向積算波形S(Y)において所定の閾値Wを超える値を有する領域を抽出してX方向抽出波形Sa(Y)として取得する。また、Y方向積算波形S(X)において所定の閾値Wを超える値を有する領域を抽出してY方向抽出波形Sa(X)として取得する。
ここで、抽出波形Sa(Y),Sa(X)について、図8を参照しながらより具体的に説明する。抽出波形Sa(Y),Sa(X)のそれぞれには、アライメントパターンAPを構成する4つのマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれに起因するピーク領域Ei(i=1,2,3,4)が現れる。なお、上述の通り、アライメントパターンAPを構成する4つのマーク図形Tiのそれぞれは、X方向およびY方向について互いにずれて配置されている。したがって、ピーク領域Ei(i=1,2,3,4)のそれぞれは、互いに重複することなく離間した位置に現れることになる。
また、閾値Wの値は、積算関数S(Y),S(X)の最大値と最小値に基づいて決定する。この値は、積算波形S(Y),S(X)のピーク領域における最大値(すなわち、マーク図形Tiに起因するピークの頂点値k1)よりも十分小さく、かつ、ゴミB等(基板処理において許容される程度のサイズのゴミ等)に起因する波形の頂点値k2よりも十分大きい値に設定することが望ましい。このような閾値Wを超える値を有する領域を抽出することによって、ゴミ等に起因するデータや、マーク図形に生じていた歪みの影響を受けたデータの影響を排除した波形を、抽出波形Sa(Y),Sa(X)として取得することができる。
再び図7を参照する。マーク中心位置特定部5313は、抽出波形Sa(Y),Sa(X)に基づいて、アライメントパターンAPを構成するマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの中心Ciの座標(中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4))を特定する。中心Ci(i=1,2,3,4)のX座標値Cxiは、Y方向抽出波形Sa(X)のピーク領域Ei(i=1,2,3,4)の重心位置をそれぞれ算出することによって取得される。同様に、中心Ci(i=1,2,3,4)のY座標値Cyiは、X方向抽出波形Sa(Y)のピーク領域Ei(i=1,2,3,4)の重心位置を算出することによって取得される。例えば、中心C1のX座標値Cx1は、Y方向抽出波形Sa(X)のピーク領域E1の重心位置(すなわち、ピーク領域E1について、Y方向抽出波形Sa(X)の値を積分のウエイトとしつつ、X値について加重平均して得られる値)を算出することによって取得される。
平行ずれ量取得部5314は、マーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)に基づいて、平行ずれ量(ΔX,ΔY)を取得する。より具体的には、まず、中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)の平均を算出することによって得られた値を、アライメントパターンAPの中心C0の座標(パターン中心位置座標C0(Cx0,Cy0)として取得する。そして、取得されたパターン中心位置座標C0(Cx0,Cy0)(すなわち、載置位置RにおけるアライメントパターンAPの中心位置)と、予めメモリ52に格納された「理想中心位置座標P(Px,Py)」との差分を算出することによって平行ずれ量(ΔX,ΔY)(すなわち、ΔX=Cx0−Px、ΔY=Cy0−Py)を取得する。ただし、「理想中心位置座標P(Px,Py)」とは、アライメントパターンAPの中心位置が理論的に置かれるべき位置の座標(すなわち、理想載置位置QにおけるアライメントパターンAPの中心位置)である。
回転ずれ量取得部5315は、マーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)に基づいて、回転ずれ量Δθを取得する。回転ずれ量Δθの取得について、図9および図10を参照しながら具体的に説明する。図9および図10は回転ずれ量Δθの取得方法を説明する図である。
まず、アライメントパターンAPに含まれる4つのマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のうち、任意の2つのマーク図形(図9(a)の例では、マーク図形T2およびマーク図形T4)を選択し、当該選択されたマーク図形T2の中心C2とマーク図形T4の中心C4とを結ぶ線分d24のX軸に対する傾き量αを特定する。傾き量αは、例えば、
α=Arctan((Cx2−Cx4)/(Cy2−Cy4)) ・・・(数1)
なる演算によって算出することができる。
α=Arctan((Cx2−Cx4)/(Cy2−Cy4)) ・・・(数1)
なる演算によって算出することができる。
なお、マーク図形Ti(i=1,2,3,4)の中心位置Ci(i=1,2,3,4)相互の相対的位置関係は回転ずれ量Δθに関係なく一定に保存される。つまり、中心Ci間の離間距離は回転ずれ量Δθに関係なく一定であり、したがって、線分d24の長さは常に一定である。ここで線分d24の長さdを予め記憶しておけば、傾き量αは、例えば、
α=Arcsin((Cy2−Cy4)/d) ・・・ (数2)
なる演算によって算出することもできる。
α=Arcsin((Cy2−Cy4)/d) ・・・ (数2)
なる演算によって算出することもできる。
続いて、算出された傾き量α(すなわち、載置位置RにおけるアライメントパターンAPのX軸に対する傾き量)と、予めメモリ52に格納された「理想傾き量α0」との差分を算出することによって回転ずれ量Δθ(すなわち、Δθ=α−α0)を取得する。ただし、「理想傾き量α0」とは、線分d24が理論的にX軸となすべき角度(すなわち、理想載置位置QにあるアライメントパターンAPにおける線分d24の傾き量)である(図9(b)参照)。ここで、回転ズレ量Δθの符号をみることによって、回転ずれの方向を判断することができる。例えば図9の例では、回転ズレ量Δθが正の場合には、+θ方向にずれが生じていると判断することができる。
なお、図10(a)に示すように、アライメントパターンAPに含まれる4つのマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のうちから選択した一組のマーク図形(例えば、マーク図形T2とマーク図形T4)を結ぶ線分d24の所定軸(例えば、X軸)に対する傾き量αを特定するとともに、さらに別の一組のマーク図形(例えば、マーク図形T1とマーク図形T3)を結ぶ線分d13の所定軸(例えば、Y軸)に対する傾き量βを特定してもよい。この場合、傾き量αと理想的傾き量α0との差分を算出することによって第1の回転ずれ量Δθ1(すなわち、Δθ1=α−α0)を取得する。またさらに、傾き量βと理想的傾き量β0(すなわち、線分d13が理論的にY軸となすべき角度(図10(b)参照))との差分を算出することによって第2の回転ずれ量Δθ2(すなわち、Δθ2=β−β0)を取得する。そして、取得された2つの回転ずれ量Δθ1,Δθ2の平均を回転ずれ量Δθとして取得する。この構成によると、回転ずれ量Δθを取得するのに用いる中心Ciの点数が多くなるので、より高精度に回転ずれ量Δθを特定することができる。
〈2−4.処理動作〉
ずれ量の検出処理・補正処理について、図11〜図13を参照しながら説明する。図11および図12は、ずれ量の検出・補正処理の流れを示す図である。また、図13は、ずれ量の検出・補正処理の各段階における基板Wの位置を模式的に示した図である。
ずれ量の検出処理・補正処理について、図11〜図13を参照しながら説明する。図11および図12は、ずれ量の検出・補正処理の流れを示す図である。また、図13は、ずれ量の検出・補正処理の各段階における基板Wの位置を模式的に示した図である。
図示しない搬送機構によってステージ10に基板Wが載置されると、制御部50は、主走査機構25を動作させ、ステージ10に載置された基板W上に形成されたアライメントパターンAPが、アライメントカメラ41のカメラ視野内に入る位置におかれるようにステージ10を移動させる(図3の状態)(ステップS1)。
続いて、基板Wの上面をアライメントカメラ41で撮像する(ステップS2)。すなわち、アライメントカメラ41のカメラ視野内に位置しているアライメントパターンAPを撮像する。取得された画像データは、アライメントカメラ41から制御部50内のA/D変換部51に送信される。さらに、A/D変換部51が、アライメントカメラ41から受信した画像データをアナログデータからデジタルデータに変換し、変換後の画像データを撮像画像データDとしてメモリ52に保存する。
続いて、ずれ量検出部531が、ステップS2でメモリ52に保存された撮像画像データDに基づいて、アライメントパターンAPを構成するマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)を特定する(ステップS3)。
ステップS3の処理について図12を参照しながらより具体的に説明する。図12は、撮像画像データDに基づいて中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を特定する際の処理の流れを示す図である。
まず、ずれ量検出部531が、メモリ52に保存された撮像画像データDを読み出す(ステップS11)。
続いて、積算波形取得部5311が、ステップS11で読み出された撮像画像データDに基づいて、積算波形S(Y),S(X)を取得する(ステップS12)。すなわち、撮像画像データDに含まれる画素データ値を、X方向およびY方向についてそれぞれ積算して、X方向積算関数S(Y)とY方向積算関数S(X)とを取得する。
続いて、抽出波形取得部5312が、ステップS11で取得された積算波形S(Y),S(X)に基づいて、抽出波形Sa(Y),Sa(X)を取得する(ステップS13)。すなわち、X方向積算波形S(Y)において所定の閾値Wを超える値を有する領域を抽出してX方向抽出波形Sa(Y)として取得し、Y方向積算波形S(X)において所定の閾値Wを超える値を有する領域を抽出してY方向抽出波形Sa(X)として取得する。
続いて、マーク中心位置特定部5313が、ステップS13で取得された抽出波形Sa(Y),Sa(X)に基づいて、アライメントパターンAPを構成するマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの中心Ciの座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)を特定する(ステップS14)。すなわち、抽出波形Sa(X),抽出関数SSa(Y)それぞれのピーク領域Ei(i=1,2,3,4)の重心位置をそれぞれ算出することによって、中心Ci(i=1,2,3,4)それぞれのX座標値CxiおよびY座標値Cyiを取得する。
再び図11を参照する。アライメントパターンAPを構成するマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)が特定されると、続いて、回転ずれ量取得部5315が、ステップS3で取得された中心位置座標Ci(Cx,Cy)(i=1,2,3,4)に基づいて、回転ずれ量Δθを取得する(ステップS4)。すなわち、マーク図形の各中心を結ぶ線分の所定軸に対する傾き量を特定し、算出された傾き量と理想傾き量(当該線分が理論的に当該所定軸となすべき角度)との差分を算出することによって回転ずれ量Δθを取得する。
続いて、制御部50が、回転機構21を動作させてステージ10を所定角度(すなわち、ステップS4で取得された回転ずれ量Δθ)だけ−θ方向に回転させることによって、基板Wの回転ずれを補正する(ステップS5)。これにより、ステージ10上に載置された基板Wは、図13(a)に示される位置R1から図13(b)に示される位置R2に移動する。ただし、図中破線で示されているのは理想載置位置Qにある基板Wである。
続いて、回転ずれの補正後の基板Wの上面を再びアライメントカメラ41で撮像する(ステップS6)。撮影により取得された画像データは、アライメントカメラ41から制御部50内のA/D変換部51に送信され、A/D変換部51によりデジタルデータに変換された後に撮像画像データD’としてメモリ52に保存される。
続いて、ずれ量検出部531が、ステップS6でメモリ52に保存された撮像画像データD’に基づいて、アライメントパターンAPを構成するマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの回転ずれの補正後の中心Ci’の座標Ci’(Cxi’,Cyi’)(i=1,2,3,4)を特定する(ステップS7)。この処理はステップS3の処理と同様の処理動作によって実行される。
なお、ここでは、回転ずれの補正後の基板Wをアライメントカメラ41で再び撮像して得られた撮像画像データD’を解析して、回転ずれの補正後の中心位置座標Ci’(Cxi’,Cyi’)(i=1,2,3,4)を特定する構成としているが(ステップS6〜ステップS7)、回転ずれの補正後の中心位置座標Ci’(Cxi’,Cyi’)(i=1,2,3,4)は、ステップS3で特定された回転ずれの補正前の中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)に基づいて計算により取得してもよい。すなわち、回転ずれの補正を行う際の回転中心の座標値がわかっている場合、回転ずれの補正前の中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)が、回転補正後にどの位置にくるかを計算により求めることが可能となる。この場合は、必ずしも撮像画像データD’を取得する必要はない。
続いて、平行ずれ量取得部5314が、ステップS7で取得された回転ずれ補正後の中心位置座標Ci’(Cxi’,Cyi’)(i=1,2,3,4)に基づいて、平行ずれ量(ΔX,ΔY)を取得する(ステップS8)。
続いて、制御部50が、ステップS8で取得された平行ずれ量(ΔX,ΔY)に基づいて、描画開始位置を補正する(ステップS9)。例えば、理想載置位置Qにおける描画開始位置が例えば原点O(0,0)に設定されていた場合、制御部50は、描画開始位置をO’(ΔX,ΔY)に補正する。これにより、載置位置Rの平行ずれ量が相殺され、理想載置位置Qに置かれた基板Wの原点位置に相当する位置から描画が開始されることになる。したがって、正確な位置に描画処理が施されることになる。以上でずれ量の検出処理・補正処理が終了する。
〈3.効果〉
上記の実施の形態によれば、アライメントパターンAPに含まれる複数のマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)を積算関数S(Y),S(X)に基づいて特定する。したがって、カメラの視野が広くなっても、マーク図形Tiの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を素早く特定することができる。また、積算関数S(Y),S(X)においては、基板W上に発生しているゴミや、マーク図形Tiの歪み等の影響が小さくなるので、中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を正確に特定することができる。したがって、この中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を用いて、平行ずれ量(ΔX,ΔY)と回転ずれ量Δθとを特定することによって、位置ずれを高速かつ高精度に検出することができる。
上記の実施の形態によれば、アライメントパターンAPに含まれる複数のマーク図形Ti(i=1,2,3,4)のそれぞれの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2,3,4)を積算関数S(Y),S(X)に基づいて特定する。したがって、カメラの視野が広くなっても、マーク図形Tiの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を素早く特定することができる。また、積算関数S(Y),S(X)においては、基板W上に発生しているゴミや、マーク図形Tiの歪み等の影響が小さくなるので、中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を正確に特定することができる。したがって、この中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を用いて、平行ずれ量(ΔX,ΔY)と回転ずれ量Δθとを特定することによって、位置ずれを高速かつ高精度に検出することができる。
また、アライメントパターンAPが複数のマーク図形Tiを含む構成としているので、平行ずれ量(ΔX,ΔY)と回転ずれ量Δθとを1個のアライメントパターンAP(すなわち、1個の撮像画像データD)から特定することが可能となる。したがって、簡易な構成および簡易な処理動作で位置ずれを検出することができる。また、1個のアライメントパターンAPから回転ずれ量Δθを算出することによって、基板W全体に膨張や歪みが生じている場合であっても、その影響を受けずに正確な回転ずれ量Δθを取得することができる。
また、中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を、積算関数S(Y),S(X)において所定の閾値Wを超える値を有する領域が抽出された波形である抽出関数Sa(Y),Sa(X)を用いて特定する。すなわち、ゴミ等に起因する信頼性の低いデータの影響を排除した波形を用いて中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)を特定することによって、位置ずれをより高精度に検出することができる。
また、4点の中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)に基づいて平行ずれ量(ΔX,ΔY)と回転ずれ量Δθとを特定するので、取得されるずれ量の値の信頼性を高めることができる。
〈4.変形例〉
〈4−1.第1の変形例〉
上記の実施の形態においては、マーク図形Ti(i=1,2,3,4)の中心Ciを結ぶ線分の傾きに基づいて回転ずれ量Δθを算出する構成としていたが、任意に選択された2つのマーク図形Tiの所定方向についての離間距離を用いて、基板Wに回転ずれが生じているか否か、また生じている場合には回転ずれの方向(+θ方向、−θ方向のいずれの方向に回転しているか)を判定する構成としてもよい。
〈4−1.第1の変形例〉
上記の実施の形態においては、マーク図形Ti(i=1,2,3,4)の中心Ciを結ぶ線分の傾きに基づいて回転ずれ量Δθを算出する構成としていたが、任意に選択された2つのマーク図形Tiの所定方向についての離間距離を用いて、基板Wに回転ずれが生じているか否か、また生じている場合には回転ずれの方向(+θ方向、−θ方向のいずれの方向に回転しているか)を判定する構成としてもよい。
この判定方法について図15を参照しながらより具体的に説明する。まず、マーク中心位置特定部5313により マーク図形Ti(例えば、i=1,2)の中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)が特定されると、所定方向(例えば、Y方向)について、互いに隣接する2つのマーク図形(例えば、マーク図形T1とマーク図形T4の当該方向についての離間距離dy14(dy14=Cy1−Cy4)を算出する。そして、この離間距離dy14の値と、予めメモリ52に格納された「理想離間距離dy0」との大小関係をみる。ただし、「理想離間距離dy0」とは、2つのマーク図形が当該方向について理論的に離間しているべき距離(すなわち、理想載置位置QにあるアライメントパターンAPにおける2つのパターンの所定方向についての離間距離)である。離間距離dy14と理想離間距離dy0とが一致する場合、回転ずれは生じていないと判断する。また、離間距離dy14が理想離間距離dy0よりも大きいか小さいかをみることによって、回転ずれの方向を判断する。例えば、図15の例では、離間距離dy14が理想離間距離dy0よりも大きい場合には、+θ方向にずれが生じていると判断することができる。
また特に、アライメントパターンAPを構成するマーク図形Tiを3つ以上とし、マーク図形Tiのそれぞれを、X方向およびY方向のそれぞれについてついて等間隔で配置する構成とすれば、理想離間距離を予め記憶しておかなくとも、マーク図形Ti同士の離間距離の大小比較によって上記の判定を行うことができる。
この場合の判定方法について図16を参照しながらより具体的に説明する。まず、マーク中心位置特定部5313により マーク図形Ti(i=1,2,3)の中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)が特定されると、互いに隣接するマーク図形間の所定方向(例えばy方向)についての離間距離dy13,dy32(dy13=Cy3−Cy1,dy32=Cy2−Cy3)をそれぞれ算出する。そして、離間距離dy13の値と、離間距離dy32の値との大小関係をみる。離間距離dy13と離間距離dy32とが一致すれば回転ずれは生じていないと判断する。また、離間距離dy13が離間距離dy32よりも大きいか小さいかをみることによって、回転ずれの方向を判断する。例えば図16の例では、離間距離dy13が離間距離dy32よりも大きい場合には、+θ方向にずれが生じていると判断することができる。
〈4−2.第2の変形例〉
上記の実施の形態においては、基板W上に1つのアライメントパターンAPを形成するとともに、当該アライメントパターンAPを撮像する1個のアライメントカメラ41を設ける構成としたが、基板W上に2以上のアライメントパターンAPを形成するとともに、各アライメントパターンAPを撮像する2以上のアライメントカメラ41を設ける構成としてもよい。例えば、基板Wの4隅のそれぞれにアライメントパターンAPを形成してもよい。
上記の実施の形態においては、基板W上に1つのアライメントパターンAPを形成するとともに、当該アライメントパターンAPを撮像する1個のアライメントカメラ41を設ける構成としたが、基板W上に2以上のアライメントパターンAPを形成するとともに、各アライメントパターンAPを撮像する2以上のアライメントカメラ41を設ける構成としてもよい。例えば、基板Wの4隅のそれぞれにアライメントパターンAPを形成してもよい。
この場合、各アライメントパターンAPを対応するアライメントカメラ41により撮像して、4つの撮像画像データを取得し、取得された4つの撮像画像データのそれぞれに基づいてずれ量(平行ずれ量(ΔX,ΔY)および回転ずれ量Δθ)を取得する。そして、例えば、取得された4つのずれ量の平均を基板Wのずれ量として取得する。この構成によると、特に平行ズレ量(ΔX,ΔY)を高精度に特定することができる。4つのずれ量のうちで最も信頼性の高いものを選択してずれ量として取得する構成としてもよい。
〈4−3.第3の変形例〉
上記の実施の形態においては、アライメントパターンAPは4つのマーク図形Ti(i=1,2,3,4)を含む構成としたが、マーク図形は必ずしも4つ必要ではなく、少なくとも2以上あればよい。
上記の実施の形態においては、アライメントパターンAPは4つのマーク図形Ti(i=1,2,3,4)を含む構成としたが、マーク図形は必ずしも4つ必要ではなく、少なくとも2以上あればよい。
例えばアライメントパターンAPが2つのマーク図形Ti(i=1,2)を含む構成とした場合、抽出波形取得部5312が取得する抽出波形Sa(Y),Sa(X)においては、図14に示すように、アライメントパターンAPを構成する2つのマーク図形Ti(i=1,2)のそれぞれに起因するピーク領域Ei(i=1,2)が現れることになる。この場合、平行ずれ量取得部5314および回転ずれ量取得部5315は次のように平行ずれ量(ΔX,ΔY)および回転ずれ量Δθを取得する。
すなわち、マーク中心位置特定部5313は、抽出波形Sa(Y),Sa(X)に基づいて、アライメントパターンAPを構成するマーク図形Ti(i=1,2)のそれぞれの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2)を特定する。
また、平行ずれ量取得部5314は、マーク図形Ti(i=1,2)のそれぞれの中心位置座標Ci(Cxi,Cyi)(i=1,2)の平均を算出することによって得られた値を、パターン中心位置座標C0(Cx0,Cy0)として取得する。そして、取得されたパターン中心位置座標C0(Cx0,Cy0)と、理想中心位置座標P(Px,Py)との差分を算出することによって平行ずれ量(ΔX,ΔY)を取得する。
また、回転ずれ量取得部5315は、アライメントパターンAPに含まれる2つのマーク図形Ti(i=1,2)の各中心C1,C2を結ぶ線分の所定軸に対する傾き量を算出し、算出された傾き量と、予め記憶された理想傾き量との差分を算出することによって回転ずれ量Δθを取得する。
この変形例によると、カメラ視野に比べてアライメントパターンAPのサイズを小さくすることができるので、基板Wの置き精度を緩く設定することが可能となる。また、ずれ量の検出処理に要する時間を短縮することができる。
〈4−4.その他の変形例〉
上記のパターン描画装置1では、静止状態の光学ヘッド32に対してステージ10を移動させる構成であったが、静止状態のステージ10上において光学ヘッド32を移動させる構成であってもよい。すなわち、光学ヘッド32とステージ10とが、相対的に移動できる構成であればよい。
上記のパターン描画装置1では、静止状態の光学ヘッド32に対してステージ10を移動させる構成であったが、静止状態のステージ10上において光学ヘッド32を移動させる構成であってもよい。すなわち、光学ヘッド32とステージ10とが、相対的に移動できる構成であればよい。
また、上記のパターン描画装置1では、露光パターンをアパーチャAPによって生成する構成としているが、露光パターンの生成機構はこれに限定されない。例えば、グレーディング・ライト・バルブ(GLV)等の光学変調素子によって露光パターンを生成する構成を有するパターン描画装置においても上記の発明を適用することができる。なお、GLV(回折格子型の変調素子)は、0次回折光の強度が強くなる状態と、奇数次回折光の強度が強くなる状態との間で切り換え可能な回折格子により構成される。例えば0次回折光のみを投影光学系に導くように設計することによって、GLVを描画用の信号光のスイッチング素子として機能させることができる。
また、上記のパターン描画装置1は、カラーフィルタ用のガラス基板Wを処理対象としていたが、本発明のパターン描画装置およびパターン描画方法は、半導体基板、プリント基板、プラズマ表示装置用ガラス基板等の他の基板を処理対象とするものであってもよい。
1 パターン描画装置
10 ステージ
20 駆動部
30 ヘッド部
41 アライメントカメラ
50 制御部
531 ずれ量検出部
5311 積算波形取得部
5312 抽出波形取得部
5313 マーク中心位置特定部
5314 平行ずれ量取得部
5315 回転ずれ量取得部
W 基板
AP アライメントパターン
Ti マーク図形
D 撮像画像データ
10 ステージ
20 駆動部
30 ヘッド部
41 アライメントカメラ
50 制御部
531 ずれ量検出部
5311 積算波形取得部
5312 抽出波形取得部
5313 マーク中心位置特定部
5314 平行ずれ量取得部
5315 回転ずれ量取得部
W 基板
AP アライメントパターン
Ti マーク図形
D 撮像画像データ
Claims (5)
- 載置された被検出物の理論的に載置されるべき所定の載置位置からの位置ずれを検出するずれ量検出装置であって、
前記被検出物上に形成され、第1の方向および前記第1の方向と直交する第2の方向のそれぞれについて互いにずれて配置された2以上のマーク図形を含む検出パターンを撮像して、撮像画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像画像データの画素データ値を、前記第1の方向および前記第2の方向についてそれぞれ積算して、第1の積算波形と第2の積算波形とを取得する積算波形取得手段と、
前記第1の積算波形および前記第2の積算波形に基づいて、前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値を特定するマーク中心位置特定手段と、
前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値に基づいて前記検出パターンの中心の座標値を特定し、前記検出パターンの中心の座標値に基づいて前記被検出物の前記所定の載置位置からの平行ずれ量を取得する平行ずれ量取得手段と、
前記2以上のマーク図形のうちから選択された2つのマーク図形の中心位置を結ぶ線分の所定軸に対する傾き量を特定し、前記傾き量に基づいて前記被検出物の前記所定の載置位置からの回転ずれ量を取得する回転ずれ量取得手段と、
を備えることを特徴とするずれ量検出装置。 - 請求項1に記載のずれ量検出装置であって、
前記第1の積算波形において所定の閾値を超える値を有する領域を抽出して第1の抽出波形を取得するとともに、前記第2の積算波形において前記所定の閾値を超える値を有する領域を抽出して第2の抽出波形を取得する抽出波形取得手段、
を備え、
前記マーク中心位置特定手段が、
前記第1の抽出波形および前記第2の抽出波形に基づいて、前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値を特定することを特徴とするずれ量検出装置。 - 請求項1または請求項2に記載のずれ量検出装置であって、
前記検出パターンが、4つのマーク図形を含むことを特徴とするずれ量検出装置。 - 請求項1から3のいずれかに記載のずれ量検出装置であって、
前記平行ずれ量と前記回転ずれ量とに基づいて、前記被検出物の位置ずれを補正するずれ補正手段、
を備えることを特徴とするずれ量検出装置。 - 基板上に形成された感光材料に所定のパターンを描画する描画装置であって、
基板を載置するステージと、
前記ステージ上に載置された基板の上面に所定パターンの光を照射する光照射部と、
前記ステージと前記光照射部とを相対移動させるステージ駆動部と、
前記ステージ上に載置された基板の理論的に載置されるべき所定の載置位置からの位置ずれを検出するずれ量検出手段と、
前記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、前記基板の位置ずれを補正する補正手段と、
を備え、
前記ずれ量検出手段が、
基板上に形成され、第1の方向および前記第1の方向と直交する第2の方向のそれぞれについてついて互いにずれて配置された2以上のマーク図形を含む検出パターンを撮像して、撮像画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像画像データの画素データ値を、前記第1の方向および前記第2の方向についてそれぞれ積算して、第1の積算波形と第2の積算波形とを取得する積算波形取得手段と、
前記第1の積算波形および前記第2の積算波形に基づいて、前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値を特定するマーク中心位置特定手段と、
前記2以上のマーク図形のそれぞれの中心の座標値に基づいて前記検出パターンの中心位置を特定し、前記検出パターンの中心の座標値に基づいて前記基板の前記所定の載置位置からの平行ずれ量を取得する平行ずれ量取得手段と、
前記2以上のマーク図形のうちから選択された2つのマーク図形の中心位置を結ぶ線分の所定軸に対する傾き量を特定し、前記傾き量に基づいて前記基板の前記所定の載置位置からの回転ずれ量を取得する回転ずれ量取得手段と、
を備えることを特徴とする描画装置。
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2007
- 2007-07-03 JP JP2007175243A patent/JP2009014919A/ja active Pending
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