JP2010092319A

JP2010092319A - 位置検出方法およびプログラム、並びに測定装置

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Publication number: JP2010092319A
Application number: JP2008262462A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Kaneko; 泰俊金子
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2010-04-22

Abstract

【課題】マークを検出する処理を効率よく行う。
【解決手段】候補数決定部３７は、マークの探索の対象となる探索領域の画像の面積と、マークを含む大きさのテンプレート画像の面積との比率に基づいた候補数を決定する。粗探索部３３は、探索領域の画像における所定の対象領域を対象としたテンプレート画像とのマッチングを行い、その結果を示すマッチングスコアの出力を、探索領域の全域にわたって行う。そして、精密探索部３４は、粗探索部３３において出力されるマッチングスコアのうちの、マッチングスコアが高いものから前記候補数分マッチングスコアが求められた対象領域を対象として、テンプレート画像とのマッチングを精密に行い、テンプレート画像と合致する対象領域の位置を、マークの位置として検出する。本発明は、例えば、シリコンウェハに形成されたマークの位置を検出する検出装置に適用できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、位置検出方法およびプログラム、並びに測定装置に関し、特に、マークを検出する処理を効率よく行うことができるようにした位置検出方法およびプログラム、並びに測定装置に関する。

従来、シリコンウェハなどの被検物に形成されたマークの位置を、被検物を撮像した画像を画像処理することにより検出する位置検出装置がある。

例えば、特許文献１には、被検物を撮像した画像のなかで、マークの画像に対するテンプレートマッチング用のテンプレート画像と合致するターゲット部分を、テンプレートマッチングにより探索することにより、マークの位置を検出する位置検出装置が開示されている。

また、被検物を撮像した画像の全体的な探索を行う粗探索部による探索の後、その探索結果に基づいた部分的な探索を行う精密探索部により最終的な探索結果を出力する位置検出装置がある。粗探索部は、画像の全体を探索の対象とし、画像の各部分とテンプレート画像とのマッチングスコアを算出して、マッチングスコアが所定の閾値以上となった部分をターゲット候補部分として出力する。精密探索部は、そのターゲット候補部分とテンプレート画像とのテンプレートマッチングを精密に行い、所定の閾値以上のマッチングスコアが得られたターゲット候補部分をターゲット部分として、マークの位置を検出する。

このような粗探索部と精密探索部とを備えた位置検出装置では、粗探索部による探索の結果、マッチングスコアが閾値を越える部分が多数ある場合、精密探索部において、多くのターゲット候補部分に対してテンプレートマッチングを行うことになり、処理に要する時間が長時間になる。そこで、処理に要する時間が長時間となることを回避するために、例えば、粗探索部における検出結果であるターゲット部分の候補となるターゲット候補部分の候補数を制限しておくことが考えられる。

しかしながら、ターゲット候補部分の候補数を少なく設定した場合には、探索の対象となる画像に多数のマークがある場合、粗探索部における処理の途中で候補数が設定された値を超過することがある。その結果、その画像中の全てのマークが精密探索部において処理されなくなるため、全てのマークを検出することができず、検出精度が低下することになる。一方、ターゲット候補部分の候補数を多く設定した場合には、処理に要する時間が長時間となることを回避することができない。

特開２００５−３００３２２号公報

上述したように、粗探索部と精密探索部とを備えた位置検出装置において、処理に要する時間が長時間になることや、マークの検出精度が低下することがあり、マークを検出する処理を効率よく行うことが困難であった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、マークを検出する処理を効率よく行うことができるようにするものである。

本発明の位置検出方法およびプログラムは、被検物に形成されたマークを含む画像に基づいて、前記マークの位置を検出する位置検出方法、および、被検物に形成されたマークの位置を検出する位置検出処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記マークの探索の対象となる探索領域の画像の面積と、前記マークを含む大きさのテンプレート画像の面積との比率に基づいた候補数を決定する決定ステップと、前記探索領域の画像における所定の対象領域を対象とした前記テンプレート画像とのマッチングを行い、その結果を示すマッチングスコアの出力を、前記探索領域の全域にわたって行う第１の探索ステップと、前記第１の探索ステップにおいて出力される前記マッチングスコアのうちの、マッチングスコアが高いものから前記候補数分のマッチングスコアが求められた前記対象領域を対象として、前記テンプレート画像とのマッチングを前記第１の探索ステップよりも精密に行い、前記テンプレート画像と合致する前記対象領域の位置を、前記マークの位置として検出する第２の探索ステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明の測定装置は、被検物に形成されたマークを含む画像に基づいて、前記被検物を測定する測定装置であって、前記マークの探索の対象となる探索領域の画像の面積と、前記マークを含む大きさのテンプレート画像の面積との比率に基づいた候補数を決定する決定手段と、前記探索領域の画像における所定の対象領域を対象とした前記テンプレート画像とのマッチングを行い、その結果を示すマッチングスコアの出力を、前記探索領域の全域にわたって行う第１の探索手段と、前記第１の探索手段から出力される前記マッチングスコアのうちの、マッチングスコアが高いものから前記候補数分のマッチングスコアが求められた前記対象領域を対象として、前記テンプレート画像とのマッチングを前記第１の探索手段よりも精密に行い、前記テンプレート画像と合致する前記対象領域の位置を、前記マークの位置として検出する第２の探索手段と、前記第２の探索手段により検出された前記マークの位置を基準として、前記被検物を測定する測定手段とを備えることを特徴とする。

本発明の位置検出方法およびプログラムにおいては、マークの探索の対象となる探索領域の画像の面積と、マークを含む大きさのテンプレート画像の面積との比率に基づいた候補数が決定される。また、探索領域の画像における所定の対象領域とテンプレート画像とのマッチングが行われ、その結果を示すマッチングスコアの出力が、探索領域の全域にわたって行われる。そして、それらのマッチングスコアのうちの、マッチングスコアが高いものから候補数分のマッチングスコアが求められた対象領域を対象として、テンプレート画像とのマッチングが、探索領域の全域にわたって行われる探索よりも精密に行われ、テンプレート画像と合致する対象領域の位置が、マークの位置として検出される。

本発明の測定装置においては、マークの探索の対象となる探索領域の画像の面積と、マークを含む大きさのテンプレート画像の面積との比率に基づいた候補数が決定される。また、探索領域の画像における所定の対象領域とテンプレート画像とのマッチングが行われ、その結果を示すマッチングスコアの出力が、探索領域の全域にわたって行われる。そして、それらのマッチングスコアのうちの、マッチングスコアが高いものから候補数分のマッチングスコアが求められた対象領域を対象として、テンプレート画像とのマッチングが、探索領域の全域にわたって行われる探索よりも精密に行われ、テンプレート画像と合致する対象領域の位置が、マークの位置として検出される。さらに、検出されたマークの位置を基準として、被検物が測定される。

本発明の位置検出方法およびプログラム、並びに測定装置によれば、マークを検出する処理を効率よく行うことができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した画像測定装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図１において、画像測定装置１１は、被検物１２を拡大して観察するための顕微鏡１３、顕微鏡１３により観察される被検物１２の画像に基づいた測定を行う測定装置１４、測定装置１４による測定結果などを表示する表示装置１５、および、測定装置１４に対する操作を入力する入力装置１６を備えて構成される。

画像測定装置１１では、例えば、所定の大きさのマークが表面に形成されたシリコンウェハなどが被検物１２とされ、被検物１２の表面の画像の所定の領域を、マークを探索する探索領域として、そのマークを含む大きさのテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングが行われ、マークの位置が検出される。例えば、被検物１２には、複数のマーク（アライメントマークや重ね合わせマークなど）が形成されており、画像測定装置１１は、複数のマークの位置を検出することで、被検物１２の位置および向きを測定したり、マークを基準とした被検物１２の形状を測定する。

顕微鏡１３では、被検物１２がステージ２１に載置され、対物レンズ２２により拡大された被検物１２の表面が撮像部２３により撮像される。撮像部２３が被検物１２の表面を撮像した結果得られる画像のデータは、顕微鏡１３から測定装置１４に供給され、測定装置１４の記憶部３１に蓄積される。

測定装置１４では、顕微鏡１３の撮像部２３により撮像された画像のデータが供給されると、記憶部３１が画像のデータを記憶するとともに、その画像を処理の対象として測定処理が行われる。また、測定装置１４では、複数の画像のデータが記憶部３１に既に記憶されており、ユーザが画像を指定して処理の開始を指示すると、その画像を対象として測定処理が行われる。

画像処理部３２は、処理の対象とされた画像を記憶部３１から読み出し、その画像に対して画像処理を施して、粗探索部３３および精密探索部３４にそれぞれ供給する。

例えば、ユーザが、キーボードやマウスなどからなる入力装置１６を操作して、処理の対象とされた画像における、マークの探索の対象となる探索領域を指定すると、画像処理部３２には、ユーザにより指定された探索領域の位置および面積を示す情報が供給される。そして、画像処理部３２は、その情報に基づき、処理の対象とされた画像から探索領域を切り出し、探索領域の画像に対して解像度を低下させる画像処理を施して、粗探索部３３に供給する。また、画像処理部３２は、制御部３５の制御に従って、後述するように候補数決定部３７により決定された候補数のターゲット候補部分の画像を探索領域から切り出し、ターゲット候補部分の画像を精密探索部３４に供給する。

粗探索部３３は、画像処理部３２から供給される解像度の低い探索領域の画像に対してテンプレートマッチングを行い、探索領域のなかで、テンプレート画像と合致する部分を探索する。即ち、粗探索部３３は、探索領域の画像における、テンプレート画像と同じ大きさの所定の領域を順次マッチングの対象とし、対象領域とテンプレート画像とのマッチングスコア（対象領域とテンプレート画像とが合致している度合い）を算出する。そして、粗探索部３３は、対象領域の位置と、その対象領域において算出されたマッチングスコアとを対応付けて、制御部３５に供給する。粗探索部３３は、例えば、ラスタスキャン順に１画素ずつ対象領域をずらしながら、テンプレートマッチングを順次行い、探索領域の全領域を探索の対象としたのマッチングスコアを制御部３５に供給する。

制御部３５は、粗探索部３３から供給されるマッチングスコアが所定の閾値以上である対象領域であり、かつ、候補数決定部３７により決定される候補数までの上位のマッチングスコアが算出された対象領域（即ち、マッチングスコアが（最も）高いものから候補数分のマッチングスコアが求められた対象領域）を、ターゲット候補部分とする。そして、制御部３５は、画像処理部３２を制御して、それらのターゲット候補部分を精密探索部３４に供給させる。

精密探索部３４には、画像処理部３２から候補数分のターゲット候補部分が供給され、精密探索部３４は、それらのターゲット候補部分とテンプレート画像とのテンプレートマッチングを行い、テンプレート画像と合致するターゲット候補部分をターゲット部分として、ターゲット部分の位置を、対象領域におけるマークの位置としたマッチング結果を取得する。

上述したように、粗探索部３３は、解像度を低下させた画像を対象としてテンプレートマッチングを行うのに対し、その画像よりも高解像度なターゲット候補部分が精密探索部３４に供給される。従って、精密探索部３４では、粗探索部３３よりも詳細（精密）なテンプレートマッチングが行われる。そして、精密探索部３４は、その詳細なテンプレートマッチングにより求められたマッチングスコアのうちの、所定の閾値以上のマッチングスコアが求められたターゲット候補部分をターゲット部分とする。

精密探索部３４が出力するマッチング結果は、処理の対象となった画像に対応付けられて記憶部３１に記憶されたり、その画像とともに表示装置１５に表示される。その後、測定装置１４では、ユーザの指示に応じて、測定手段３６が、マッチング結果で求められたマークを基準とした被検物１２の位置および向きを測定したり、被検物１２の形状を測定したりする。

また、精密探索部３４により処理が行われるターゲット候補部分の個数である候補数は、候補数決定部３７により決定される。例えば、候補数決定部３７には、処理の開始時に、探索領域の面積を示す情報と、テンプレート画像の面積を示す情報とが入力され、候補数決定部３７は、それらの情報に基づいて、探索領域の面積とテンプレート画像の面積との比率を算出し、その比率に所定の定数を乗算して候補数を求めて、制御部３５に供給する。

図２を参照して、候補数決定部３７における候補数の決定について説明する。

図２Ａには、探索領域の面積とテンプレート画像の面積との面積比率が９：１である例が示されており、この場合、候補数決定部３７は、所定の定数を９倍した値を候補数として決定する。

また、図２Ｂには、図２Ａに示されているテンプレート画像の１／４の面積のテンプレート画像を用いた例が示されており、探索領域の面積とテンプレート画像の面積との面積比率が３６：１である。この場合、候補数決定部３７は、所定の定数を３６倍した値を候補数として決定する。

例えば、探索領域に対してテンプレート画像が大きければ、その探索領域にはマークが少ないことが予測され、一方、探索領域に対してテンプレート画像が小さければ、その探索領域にはマークが多いことが予測される。従って、それらの面積比率に基づいて候補数を決定することで、探索領域に含まれるマークの数に適した候補数が求められる。図２の例では、図２Ｂのテンプレート画像は、図２Ａのテンプレート画像の１／４の面積であるので、図２Ｂの探索領域に対しては、図２Ａの探索領域における候補数の４倍の候補数とすることで、処理を最適化することができる。

このように候補数決定部３７は候補数を決定し、その候補数のターゲット候補部分が、精密探索部３４における処理の対象となる。なお、テンプレート画像の面積としては、検出対象のマークが内接する矩形の面積よりも、例えば、10％程度大きなものとすることができる。

次に、図３を参照して、測定装置１４においてマークを検出する処理について説明する。

例えば、図３Ａに示すように、十字形状のマーク４１が検出の対象とされ、３つのマーク４１Ａ乃至４１Ｃが撮像された探索領域４２が探索の対象となる領域として指定された場合、粗探索部３３は、マーク４１を含む大きさのテンプレート画像４３を用いてテンプレートマッチングを行う。粗探索部３３は、探索領域４２の画像のなかの、テンプレート画像４３と同じ大きさの対象領域４４をマッチングの対象として、テンプレート画像４３と対象領域４４とのマッチングスコアを算出する。そして、粗探索部３３は、例えば、図３Ａの矢印の方向に、対象領域４４をずらしながらマッチングスコアの算出を順次行う。

制御部３５は、粗探索部３３により算出されたマッチングスコアのうち、所定の閾値以上のマッチングスコアであり、かつ、探索領域４２と探索領域４２との面積比率に基づいて求められた候補数までの上位のマッチングスコアが算出された対象領域４４を、ターゲット候補部分とする。例えば、図３Ｂには、７箇所のターゲット候補部分４５Ａ乃至４５Ｇが示されている。

そして、精密探索部３４は、ターゲット候補部分４５Ａ乃至４５Ｇとテンプレート画像４３とのテンプレートマッチングを行い、マーク４１Ａ乃至４１Ｃが含まれているターゲット部分４６Ａ乃至４６Ｃ（図３Ｃ）を、マッチング結果として取得する。

このように、精密探索部３４はマーク４１Ａ乃至４１Ｃの位置を検出し、測定手段３６は、精密探索部３４により検出されたマーク４１Ａ乃至４１Ｃの位置を基準として、被検物１２の位置および向きの測定や、被検物１２の形状の測定を行う。特に、図３に示すように、３つ以上のマークのある探索領域４２を処理の対象とすることで、被検物１２の向きなどをより正確に測定することができる。

次に、図４は、図１の測定装置１４がマークを検出する処理を説明するフローチャートである。

例えば、ユーザが、入力装置１６を操作して、記憶部３１に記憶されている画像のうちの処理の対象となる画像、検出の対象となるマーク、および、マークを探索する探索領域を指定すると、処理が開始される。ステップＳ１１において、候補数決定部３７は、ユーザにより指定された探索領域の面積と、マークに応じたテンプレート画像の面積との比率に基づいてターゲット候補部分の候補数を決定する。

ステップＳ１１の処理後、処理はステップＳ１２に進み、画像処理部３２は、処理の対象となる画像から探索領域を切り出し、解像度を低下させて粗探索部３３に供給し、処理はステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、粗探索部３３は、探索領域のうちの、所定の対象領域をマッチングの対象として、対象領域とテンプレート画像とのマッチングスコアを算出する。粗探索部３３は、対象領域の位置を示す情報と、その対象領域から求められたマッチングスコアとを制御部３５に供給し、処理はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、制御部３５は、粗探索部３３から供給されるマッチングスコアのうちの、所定の閾値以上のマッチングスコアを一時的に記憶する。

ステップＳ１４の処理後、処理はステップＳ１５に進み、制御部３５は、粗探索部３３が、探索領域における全ての対象領域を対象としてマッチングスコアを算出したか否かを判定する。例えば、粗探索部３３におけるマッチングスコアの算出の対象となる対象領域の数は、探索領域およびテンプレート画像の面積に応じて決まり、制御部３５は、その対象領域の数だけ、マッチングスコアが供給されたか否かを判定する。

ステップＳ１５において、制御部３５が、全ての対象領域を対象としたマッチングスコアが算出されていないと判定した場合、処理はステップＳ１３に戻り、粗探索部３３は、例えば、対象領域をラスタスキャン順に１画素ずらした次の対象領域を処理の対象として、以下、同様の処理が繰り返される。一方、ステップＳ１５において、制御部３５が、全ての対象領域を対象としたマッチングスコアが算出されたと判定した場合、処理はステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６において、制御部３５は、ステップＳ１４で記憶したマッチングスコアのうちの上位のものから、ステップＳ１１で候補数決定部３７において決定された候補数までのマッチングスコアを抜き出して、それらのマッチングスコアが算出された対象領域をターゲット候補部分とする。なお、例えば、ステップＳ１４で記憶したマッチングスコアの数が、候補数以下である場合、制御部３５は、ステップＳ１４で記憶したマッチングスコアが算出された全ての対象領域をターゲット候補部分とする。

そして、制御部３５は、ターゲット候補部分の位置を示す情報（即ち、ステップＳ１３で粗探索部３３から供給された対象領域の位置を示す情報のうちの、ターゲット候補部分とした対象領域の位置を示す情報）を画像処理部３２に供給する。画像処理部３２は、その情報に基づいて、探索領域からターゲット候補部分の画像を切り出して、順次、精密探索部３４に供給する。

ステップＳ１６の処理後、処理はステップＳ１７に進み、精密探索部３４は、画像処理部３２から供給されるターゲット候補部分と、テンプレート画像とのテンプレートマッチングを行い、テンプレート画像と合致するターゲット候補部分をターゲット部分とする。そして、精密探索部３４は、そのターゲット部分の位置を探索領域におけるマークの位置としたマッチング結果を取得し、処理の対象となった画像に対応付けて記憶部３１に記憶させ、処理は終了する。

以上のように、測定装置１４では、精密探索部３４においてマッチングが行われるターゲット候補部分の候補数を、候補数決定部３７が、探索領域の面積とテンプレート画像の面積との比率に基づいて決定するので、マークを検出する処理を効率的に行うことができる。

即ち、測定装置１４では、粗探索部３３により求められたマッチングスコアのうちの、閾値以上となっているマッチングスコアが多数ある場合でも、精密探索部３４による処理の対象となるターゲット候補部分の候補数を一定数に限定することができるので、精密探索部３４が処理に要する時間が長時間になることを回避することができる。即ち、処理速度を低下させることなく、マークを検出することができる。

また、ターゲット候補部分の候補数を、探索領域の面積とテンプレート画像の面積との比率に基づいて決定することで、テンプレート画像が小さく探索領域に多数のマークが形成されている場合でも、それらのマークが精密探索部３４においてマッチングが行われなくなることを回避することができる。これにより、マークの検出精度が低下することが回避される。

つまり、従来の測定装置では、探索領域に対してテンプレート画像が小さく、探索領域に多数のマークが形成されている場合には、精密探索を行う対象として設定されている数よりも、マークの数が多くなることがあり、その結果、精密探索部におけるマッチングの対象からマークが漏れることがあった。これに対し、測定装置１４では、探索領域に対してテンプレート画像が小さい場合には、ターゲット候補部分の候補数が多く設定されるので、そのような漏れが発生することがなくなる。

また、テンプレート画像の面積が比較的大きい場合には、ターゲット候補部分の候補数が少なく設定されるので、精密探索部３４における処理の対象が少なくなり、その結果、処理速度を向上させることができる。

また、画像処理部３２が、粗探索部３３に供給される画像の解像度を低下させるとともに、精密探索部３４には、解像度を低下させない画像を供給することにより、処理速度を向上させることができる。即ち、粗探索部３３において解像度の低い画像を処理することで、探索領域の全体に対してマッチングを行う処理に要する時間を、解像度を低下させない場合よりも短縮させることができる。例えば、粗探索部３３は、精密探索部３４において処理の対象となる画像の１／１０程度の解像度の画像に対して処理を行い、具体的には、粗探索部３３には30dpiの画像が供給され、精密探索部３４には300dpiの画像が供給される。

このように、粗探索部３３において探索領域の全体を高速で処理し、精密探索部３４においてターゲット候補部分を高精度に処理することができ、測定装置１４の全体として、処理を効率的に行うことができる。そして、探索領域とテンプレート画像の大きさに応じて、探索領域に含まれるマークの数に適した候補数を決定するので、測定装置１４がマークを検出する処理に要する時間を最適化することができる。

また、探索領域内にある探索対象の数が予め判っている場合と、判っていない場合がある。このように事前に探索対象に関する情報がある場合には、その情報によって所定の定数を複数記憶しておくことができる。具体的には、探索領域内にある探索対象が１つであることが予想される場合には所定の定数を１とし、探索領域内にある探索対象の数が複数あると予測される場合、または、探索対象の数が不明である場合には、所定の定数を２とすることができる。このように所定の定数を設定することで、探索領域内にある探索対象が１つであることが予測される場合には探索の効率を向上でき、探索領域内にある探索対象の数が複数あると予測される場合または探索領域の数が不明である場合には、探索漏れを防ぎ信頼性の高いテンプレートマッチングが実現される。

なお、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

コンピュータには、図１の顕微鏡１３、表示装置１５、および入力装置１６が接続され、コンピュータでは、ROM（Read Only Memory）に記憶されているプログラムや、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部に記憶されているプログラムなどが、RAM（Random Access Memory）にロードされ、CPU（Central Processing Unit）により実行される。それにより、上述した一連の処理が行われる。

また、それらのプログラムは、あらかじめ記憶部に記憶させておく他、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部を介して、あるいは、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディアを駆動するドライブを介して、コンピュータにインストールすることができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。また、プログラムは、１のCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明を適用した画像測定装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。探索領域の面積と、テンプレート画像の面積との関係の一例を示す図である。測定装置１４においてマークを検出する処理を説明する図である。図１の測定装置１４がマークを検出する処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１１画像測定装置，１２被検物，１３顕微鏡，１４測定装置，１５表示装置，１６入力装置，２１ステージ，２２対物レンズ，２３撮像部，３１記憶部，３２画像処理部，３３粗探索部，３４精密探索部，３５制御部，３６測定手段，３７候補数決定部，４１マーク，４２探索領域，４３テンプレート画像，４４対象領域，４５ターゲット候補部分，４６ターゲット部分

Claims

被検物に形成されたマークを含む画像に基づいて、前記マークの位置を検出する位置検出方法において、
前記マークの探索の対象となる探索領域の画像の面積と、前記マークを含む大きさのテンプレート画像の面積との比率に基づいた候補数を決定する決定ステップと、
前記探索領域の画像における所定の対象領域を対象とした前記テンプレート画像とのマッチングを行い、その結果を示すマッチングスコアの出力を、前記探索領域の全域にわたって行う第１の探索ステップと、
前記第１の探索ステップにおいて出力される前記マッチングスコアのうちの、マッチングスコアが高いものから前記候補数分のマッチングスコアが求められた前記対象領域を対象として、前記テンプレート画像とのマッチングを前記第１の探索ステップよりも精密に行い、前記テンプレート画像と合致する前記対象領域の位置を、前記マークの位置として検出する第２の探索ステップと
を含むことを特徴とする位置検出方法。
前記第１の探索ステップにおいて前記テンプレート画像とのマッチングの対象となる前記探索領域の画像と、前記第２の探索ステップにおいて前記テンプレート画像とのマッチングの対象となる前記対象領域の画像とは、同一の画像から得られた解像度がそれぞれ異なる画像である
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出方法。
前記第１の探索ステップにおいて前記テンプレート画像とのマッチングの対象となる前記探索領域の画像は、前記第２の探索ステップにおいて前記テンプレート画像とのマッチングの対象となる前記対象領域の画像よりも解像度が低い
ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出方法。
被検物に形成されたマークの位置を検出する位置検出処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記マークの探索の対象となる探索領域の画像の面積と、前記マークを含む大きさのテンプレート画像の面積との比率に基づいた候補数を決定する決定ステップと、
前記探索領域の画像における所定の対象領域を対象とした前記テンプレート画像とのマッチングを行い、その結果を示すマッチングスコアの出力を、前記探索領域の全域にわたって行う第１の探索ステップと、
前記第１の探索ステップにおいて出力される前記マッチングスコアのうちの、マッチングスコアが高いものから前記候補数分のマッチングスコアが求められた前記対象領域を対象として、前記テンプレート画像とのマッチングを前記第１の探索ステップよりも精密に行い、前記テンプレート画像と合致する前記対象領域の位置を、前記マークの位置として検出する第２の探索ステップと
を含むことを特徴とする位置検出処理をコンピュータに実行させるプログラム。
被検物に形成されたマークを含む画像に基づいて、前記被検物を測定する測定装置において、
前記マークの探索の対象となる探索領域の画像の面積と、前記マークを含む大きさのテンプレート画像の面積との比率に基づいた候補数を決定する決定手段と、
前記探索領域の画像における所定の対象領域を対象とした前記テンプレート画像とのマッチングを行い、その結果を示すマッチングスコアの出力を、前記探索領域の全域にわたって行う第１の探索手段と、
前記第１の探索手段から出力される前記マッチングスコアのうちの、マッチングスコアが高いものから前記候補数分のマッチングスコアが求められた前記対象領域を対象として、前記テンプレート画像とのマッチングを前記第１の探索手段よりも精密に行い、前記テンプレート画像と合致する前記対象領域の位置を、前記マークの位置として検出する第２の探索手段と、
前記第２の探索手段により検出された前記マークの位置を基準として、前記被検物を測定する測定手段と
を備えることを特徴とする測定装置。