JP2018508811A - プレアライメント測定装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
プレアライメント測定装置及びプレアライメント測定方法であって、前記プレアライメント測定装置は光の伝播方向に沿って順に：レーザー装置（２）と、第一シリンドリカルレンズ（３）と、第一撮像レンズ（４）と、照明絞り（５）と、第二撮像レンズ（６）と、第二シリンドリカルレンズ（７）と、ＣＣＤ検出器（８）とを有する。さらに、測定対象物（９）が前記第一シリンドリカルレンズ（３）と前記第一撮像レンズ（４）の間に位置し、かつワークテーブルによって支持され、前記レーザー装置（２）と、測定対象物（９）と、ＣＣＤ検出器（８）は、それぞれ全ての前記測定装置によって形成される三角形の頂点に位置し、前記三角型のある平面は前記測定対象物（９）のある平面と垂直であって、かつ前記三角型のある面は前記測定対象物（９）の辺縁に相接し、前記レーザー装置（２）から発射される光束が前記第一シリンドリカルレンズ（３）を通過した後、線状光源となり、前記測定対象物（９）を通過して反射した光線は、前記第二シリンドリカルレンズ（７）を通過した後、前記ＣＣＤ画像の水平方向と垂直方向の拡大倍率が異なることによって、水平方向と垂直方向の解像度と測定範囲を整合させ、前記測定対象物（９）及び前記ワークテーブルが形成する段差の位置情報と段差の高さ情報を反映することできる。
Description
本発明は集積回路装置の製造分野に関わるものであり、特にステッパーのウエハ及び基板のプレアライメント測定装置と方法に関わるものである。
ステッパーはマイクロ電子デバイス製造業において不可欠のツールであるが、ステッパーの視野は極めて小さいことから、ウエハをステッパーに伝送して露光を行う前に、ウエハをプレアライメントし、露光ステージ上のウエハをステッパーの視野内に伝送する必要があり、従って、ウエハのプレアライメントはステッパーがウエハの露光を行うに際しての重要な構成部分となっている。
通常、主要なプレアライメントには、機械的プレアライメントと光学的プレアライメントが有る。光学的プレアライメントは機械的プレアライメント方式に比べ高い精度を有するものの、価格とコストが高い。また光学的プレアライメントは光学精密機器エレメントのウエハのエッジ及びノッチの検出に採用され、アルゴリズムを介してウエハのセンタリングを実現し、線形電荷結合デバイス（ＣＣＤ検出器）をセンサーとして利用し、ウエハの検出を実施するものである。
現在、常用される光学プレアライメント装置は二種類に集約することができる。
まず透過式は、図１に示す通り、照明装置と撮像装置がそれぞれ、測定対象物、即ち、ウエハの両側に位置し、測定対象物の光不透過性を利用して測定対象物の境界をＣＣＤ検出器に撮像し、前記境界の像の検出を行うことによって、ウエハの位置（例えば垂直方向の位置と水平方向の位置を含む）と姿勢（例えば傾斜度）を計算する。当該方法には実際の使用において主に二つの問題が存在する。第一の問題は、測定対象物がウエハがボンディングされて形成したボンディングウエハであるものについては、ウエハのノッチ又はフラットエッジ部分において基板が未加工であるため、光線が通過できず、ウエハの姿勢を確定できないという点である。第二の問題は、ガラス材料の基板は、撮像品質が良くないという点である。
もう一つの反射式は、図２に示す通り、基板（即ち、ウエハキャリア）とウエハの反射率が異なることを利用して、ウエハのノッチを識別することができる。反射式には主に二つの問題が存在する。第一の問題は、ボンディング及びその他工程の影響によって、ノッチ部分に微小な形状の起伏が有るのが常であり、撮像品質が劣り、設備の信頼性に影響を及ぼすという点である。第二の問題は、反射式は干渉耐性が弱く、ウエハを吸盤１上に置く時に、図３に示す通り、吸盤１本体の環状溝１ａ、１ｂ、１ｃがＣＣＤ検出器に撮像される可能性があり、撮像された画像（図４を参照）からウエハのエッジを識別することが困難であるという点である。
特許公開番号ＣＮ１０２４０２１２７Ａ、発明名称『ウエハのプレアライメント装置及び方法』において高さの差を利用する測定装置が開示されているが、当該装置においては垂直方向と水平方向の倍率関係について考慮されておらず、解像度の不足を引き起こしてしまう。また当該特許におけるキャリブレーションは水平方向の測定を実現できない。
従来の技術に存在する不備を解決するため、本発明は、光の伝播方向に沿って順に、レーザー装置と、第一シリンドリカルレンズと、第一撮像レンズと、照明絞りと、第二撮像レンズと、第二シリンドリカルレンズと、ＣＣＤ検出器とを有するプレアライメント測定装置を提供する。さらに、測定対象物が前記第一シリンドリカルレンズと前記第一撮像レンズの間に位置し、かつワークテーブルによって支持され、前記レーザー装置と、測定対象物と、ＣＣＤ検出器が、それぞれ前記測定装置全体によって形成される三角形の頂点上に位置し、前記三角型のある平面が前記測定対象物のある平面と垂直であって、かつ前記三角型のある面が前記測定対象物の辺縁に相接し、前記レーザー装置から発射される光束が前記第一シリンドリカルレンズを通過した後、線状光源となり、前記測定対象物を通過して反射した光線が、前記第二シリンドリカルレンズを通過した後、前記ＣＣＤ画像の水平方向と垂直方向の拡大倍率が異なることによって、水平方向と垂直方向の解像度と測定範囲を整合させ、前記測定対象物及び前記ワークテーブルが形成する段差の位置情報と段差の高さ情報を反映する。
また、前記測定装置は、更にキャリブレーション用マーキングプレートを有し、前記キャリブレーション用マーキングプレートが前記ワークテーブル内に嵌入され、前記キャリブレーション用マーキングプレートの上表面と前記ワークテーブルの表面が同一平面である。
更に、前記キャリブレーション用マーキングプレート上のキャリブレーションマークは、反射率の異なる二つの長方形の図形で構成される。
本発明では更に、以下のワークテーブルキャリブレーション用マーキングプレートによって位置キャリブレーションを行う方法を開示する。プレアライメント測定装置を使用し、前記プレアライメント装置が光の伝播方向に沿って順に、レーザー装置と、第一シリンドリカルレンズと、第一撮像レンズと、照明絞りと、第二撮像レンズと、第二シリンドリカルレンズと、ＣＣＤ検出器とを有する。さらに、測定対象物が前記第一シリンドリカルレンズと前記第一撮像レンズの間に位置し、かつワークテーブルによって支持され、前記レーザー装置と、測定対象物と、ＣＣＤ検出器が、それぞれ前記測定装置全体によって形成される三角形の頂点上に位置し、前記三角型のある平面が前記測定対象物のある平面と垂直であって、かつ前記三角型のある面が前記測定対象物の辺縁に相接し、以下のステップを含む：
ステップ一：一定のピッチでｚ方向に沿ってワークテーブルを移動させる；
ステップ二：各ｚ方向の位置ｚｉにおいて、一定のピッチでｘ方向に前記ワークテーブルを移動させる；
ステップ三：各具体的な位置において、前記レーザー装置を介して照明の光束が発生し、前記第一シリンドリカルレンズを通過し、輸送された照明の光束を線状光源に転換し、かつ前記ワークテーブル上の測定対象物を照射し、前記測定対象物を通過して反射する反射線分を検出し、前記反射線分が、前記第二シリンドリカルレンズを通過し、ＣＣＤ画像の水平方向と垂直方向の拡大倍率が異なることによって、水平方向と垂直方向の解像度と測定範囲を整合させ、前記反射線分のＣＣＤ画像における複数の位置を取得し、境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）を求め、更に、ｕとｘがそれぞれＣＣＤ画像座標系中の横座標と縦座標であって、ｉが正整数である；
ステップ四：前記複数の位置（ｕｉ、ｖｉ）に対応する前記ワークテーブル上の点の位置（ｘｉ、ｚｉ）を記録し、更に、ｚｉが（ｕｉ、ｖｉ）検出時におけるワークテーブルの垂直方向の位置であって、ｘｉは、ワークテーブルがゼロ位置にあるときの座標系におけるマーク境界交差点の位置であって、（ｕｉ、ｖｉ）検出時におけるワークテーブルの水平方向の位置と、マーク境界交差点のワークテーブル座標系における位置と、を足し合わせて確定される位置である；
ステップ五：ＣＣＤ画像における境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）とワークテーブル座標系における境界交差点の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係を確立する。
ステップ二：各ｚ方向の位置ｚｉにおいて、一定のピッチでｘ方向に前記ワークテーブルを移動させる；
ステップ三：各具体的な位置において、前記レーザー装置を介して照明の光束が発生し、前記第一シリンドリカルレンズを通過し、輸送された照明の光束を線状光源に転換し、かつ前記ワークテーブル上の測定対象物を照射し、前記測定対象物を通過して反射する反射線分を検出し、前記反射線分が、前記第二シリンドリカルレンズを通過し、ＣＣＤ画像の水平方向と垂直方向の拡大倍率が異なることによって、水平方向と垂直方向の解像度と測定範囲を整合させ、前記反射線分のＣＣＤ画像における複数の位置を取得し、境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）を求め、更に、ｕとｘがそれぞれＣＣＤ画像座標系中の横座標と縦座標であって、ｉが正整数である；
ステップ四：前記複数の位置（ｕｉ、ｖｉ）に対応する前記ワークテーブル上の点の位置（ｘｉ、ｚｉ）を記録し、更に、ｚｉが（ｕｉ、ｖｉ）検出時におけるワークテーブルの垂直方向の位置であって、ｘｉは、ワークテーブルがゼロ位置にあるときの座標系におけるマーク境界交差点の位置であって、（ｕｉ、ｖｉ）検出時におけるワークテーブルの水平方向の位置と、マーク境界交差点のワークテーブル座標系における位置と、を足し合わせて確定される位置である；
ステップ五：ＣＣＤ画像における境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）とワークテーブル座標系における境界交差点の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係を確立する。
更に、前記ステップ三において、前記反射線分のＣＣＤ画像における複数の位置（ｕｉ、ｖｉ）が直線検出アルゴリズムを用いた検出によって得られる。
また、前記ステップ三において、境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）を求めるステップには、検出した線分の位置に基づき、起点から終点まで、各点に対応するＣＣＤ検出器の濃淡値を取り出し、キャリブレーションマークの一次元濃淡分布図を取得し、濃淡分布図から、最急降下法を用いてキャリブレーションマークの境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）を検出するステップが含まれる。
プレアライメント測定装置による測定方法は、以下のステップを含む。
ステップ一：上述のキャリブレーション方法に従い、ＣＣＤ画像における境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）とワークテーブル座標系における境界交差点の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係を取得する；
ステップ二：測定対象物と前記測定対象物を支持するワークテーブルのＮ個の段差点のＣＣＤ画像における位置（ｕｊ、ｖｊ）を計算し、更に、ｕとｖがそれぞれＣＣＤ画像座標系における横座標と縦座標であって、ｊが１からＮまでの正整数である；
ステップ三：ステップ一において取得した前記ＣＣＤ画像における境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）とワークテーブル座標系における境界交差点の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係に基づき、Ｎ個の段差点の各点に対応する高さの差Δｚｉ及びｘ方向の位置の座標ｘｉを補完法で求める；
ステップ四：前記測定対象物の公称厚さ値に基づき、Ｎ個の段差点の内、前記測定対象物の辺縁を特徴付ける一つの段差点の位置（ｘｋ、Δｚｋ）を取得し、ここで、ｋが１からＮまでの正整数である；
ステップ五：前記測定対象物の辺縁の位置に基づき、前記測定対象物の中心位置を取得し、これにより、測定装置のプレアライメントを実現する。
ステップ二：測定対象物と前記測定対象物を支持するワークテーブルのＮ個の段差点のＣＣＤ画像における位置（ｕｊ、ｖｊ）を計算し、更に、ｕとｖがそれぞれＣＣＤ画像座標系における横座標と縦座標であって、ｊが１からＮまでの正整数である；
ステップ三：ステップ一において取得した前記ＣＣＤ画像における境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）とワークテーブル座標系における境界交差点の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係に基づき、Ｎ個の段差点の各点に対応する高さの差Δｚｉ及びｘ方向の位置の座標ｘｉを補完法で求める；
ステップ四：前記測定対象物の公称厚さ値に基づき、Ｎ個の段差点の内、前記測定対象物の辺縁を特徴付ける一つの段差点の位置（ｘｋ、Δｚｋ）を取得し、ここで、ｋが１からＮまでの正整数である；
ステップ五：前記測定対象物の辺縁の位置に基づき、前記測定対象物の中心位置を取得し、これにより、測定装置のプレアライメントを実現する。
従来技術に比べ、本発明は測定対象物と支持物の高さの差を計算し、かつ測定対象物の公称位置と比較することによって、吸盤溝がウエハのアライメントに及ぼす妨害を解消し、より高い信頼性でボンディングウエハのプレアライメントを行うことができ、また、水平方向と垂直方向の解像度の整合性を保証することができる。
本発明の優位性と精神について、更に詳細に理解できるよう、以下の発明実施例と付属図面を用いて説明する。
以下では、図面を参照して、本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。
図５は本発明のプレアライメント測定装置の構造の概要を示す図である。図５に示す通り、本装置は、レーザー装置２と、第一シリンドリカルレンズ３と、第一撮像レンズ４と、照明絞り５と、第二撮像レンズ６と、第二シリンドリカルレンズ７と、ＣＣＤ検出器８から構成される。レーザー装置２から発射された光は、第一シリンドリカルレンズ３を通過して線状光源となり、段差（高さの差）を有する測定対象物９を照射する。前記測定対象物は従来のウエハであってもよいが、特にボンディングウエハとガラス基板の検出のために使用される。前記段差の形状は測定対象物の辺縁と支持物の表面で形成され、光線が測定対象物９を通過して反射され、第一撮像レンズ４及び第二撮像レンズ６を通過した後に、像が拡大される。撮像面ｕ、ｖ方向はそれぞれ測定対象物９の段差の位置及び段差の高さが特定されるものである。具体的には、図６に示すように、図６では光線が段差を通過した後の撮像位置の相違によって、入射光２０が段差を通過して反射された後に反射光２１ａと２１ｂが形成されることを示す。更に、前記段差は測定対象物表面９ａと支持物（例えば、吸盤）表面９ｂの間の高さの差によって形成され、反射光２１ａは入射光２０が測定対象物表面９ａを通過して反射した後に形成された反射光束であり、反射光２１ｂは入射光２０が支持物表面９ｂを通過して反射した後に形成された反射光束である。図６を参照するに、撮像画像のｕ方向のデータには測定対象物９と支持物の間の段差の位置情報、即ち、測定対象物９の辺縁の位置情報が含まれる。撮像画像のｖ方向のデータには測定対象物９と支持物の間の段差の高さ情報、即ち、測定対象物９の厚さ情報が含まれる。これら二つの方向の精度及び視野に対する要求は、通常、異なることから、第二撮像レンズ６の後ろに、第二シリンドリカルレンズ７を加えて撮像面ｕ、ｖ方向の拡大倍率が異なるようにする。最終的に光線はＣＣＤ検出器８の検知面に到達する。
更に、前記撮像面ｕ、ｖ方向の拡大倍率が異なることによって、水平方向と垂直方向の解像度と測定範囲が整合する。
測定対象物９は、例えばウエハ又はガラス基板であって、本実施例ではウエハを例示する。測定対象物９の表面は光沢面であっても、粗面であってもよい。粗面の回析光の影響を減少させるため、第一撮像レンズ４の後ろに、照明絞り５を加える。
プレアライメント測定を行うため、まず支持物、即ち、ワークテーブルの位置をキャリブレーションし、上述の吸盤はワークテーブルと測定対象物が直接接触する部分となる。
図７に示す通り、ワークテーブル内にキャリブレーション用マーキングプレート１０を設置する。キャリブレーション用マーキングプレート１０の上表面とワークテーブル表面は同一平面である。図８に示す通り、キャリブレーション用マーキングプレートは反射率の差がやや大きい二つの図形１０ａ、１０ｂが相接して構成され、製造され易く、ＣＣＤに検知され易いように、本実施例では二つの図形１０ａ、１０ｂを長方形としたが、これに限定されるものではなく、前記図形を他の適切な形状とすることもできる。ラインレーザー装置から発射される束光がキャリブレーション用マーキングプレート１０を通過して反射され、最終的にＣＣＤ検出器において撮像される。ラインレーザー装置から発射される当該束光とキャリブレーション用マーキングプレート１０の接触領域を線分１１と仮定すると、図８及び図９に示す通り、前記線分１１が図形１０ａと１０ｂの境界線をちょうど通過し、これにより境界交差点１２が形成され、当該束光がキャリブレーション用マーキングプレート１０を通過して反射された後、ＣＣＤ検出器において撮像された像が線分８１となり、前記境界交差点１２と線分８１上の境界交差点８２が相対応する。
ワークテーブルにおける境界交差点１２とＣＣＤ画像における境界交差点８２の間の対応関係は以下の通りである。
ワークテーブルの高さ、即ち、ワークテーブルのｚ方向の位置に変化が生じた場合、境界交差点８２のＣＣＤ検出器におけるＶ方向の位置もそれに伴い変化する。
水平ｘ方向に沿ってワークテーブルが移動する場合、境界交差点８２はＣＣＤ画像においてＵ方向に沿って移動する。
ワークテーブルの高さ、即ち、ワークテーブルのｚ方向の位置に変化が生じた場合、境界交差点８２のＣＣＤ検出器におけるＶ方向の位置もそれに伴い変化する。
水平ｘ方向に沿ってワークテーブルが移動する場合、境界交差点８２はＣＣＤ画像においてＵ方向に沿って移動する。
上述の対応関係に基づき、一連のキャリブレーションステップを通じてワークテーブルにおける点１２（例えば、座標（ｘ、ｚ）と表示する）とＣＣＤ画像における点８２（例えば、座標（ｕ、ｖ）と表示する）の間の対応関係を確立することができる。
主なキャリブレーションステップは以下の通りである。
ステップ一：一定のピッチで垂直方向、即ち、ｚ方向に沿ってワークテーブルを移動させる；
ステップ二：各垂直位置ｚｉにおいて、一定のピッチで水平方向、即ち、ｘ方向に沿ってワークテーブルを移動させる；
ステップ三：各具体的な位置において、レーザー装置の反射線分を検出し、反射線分のＣＣＤ画像における位置を取得し、かつ境界交差点８２の位置（ｕｉ、ｖｉ）を求めることとし、ここで、ｉが正整数である；
ステップ四：各点（ｕｉ、ｖｉ）につき、それに対応する前記ワークテーブル上の点の位置（ｘｉ、ｚｉ）を記録する。ここで、ｚｉは（ｕｉ、ｖｉ）検出時におけるワークテーブルの垂直方向の位置である。ｘｉは、ｘｉは、ワークテーブルがゼロ位置にあるときの座標系におけるマーク境界交差点１２の位置であって、（ｕｉ、ｖｉ）検出時におけるワークテーブルの水平方向の位置と、マーク境界交差点１２のワークテーブル座標系における位置と、を足し合わせて確定される位置である。キャリブレーションした各位置は図１０に示す通りであって、全てのキャリブレーションステップを経てＣＣＤ画像における境界交差点８２の位置（ｕｉ、ｖｉ）とワークテーブル座標系における境界交差点１２の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係を確立する。
上述のキャリブレーションステップの第三ステップにおいて、線分位置が直線検出アルゴリズム（例：”ＬＳＤ：Ａ Ｆａｓｔ Ｌｉｎｅ Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ ａ Ｆａｌｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ”ｂｙ Ｒａｆａｅｌ Ｇｒｏｍｐｏｎｅ ｖｏｎ Ｇｉｏｉ，Ｊｅｒｅｍｉｅ Ｊａｋｕｂｏｗｉｃｚ，Ｊｅａｎ−Ｍｉｃｈｅｌ Ｍｏｒｅｌ，ａｎｄ Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｒａｎｄａｌｌ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ｖｏｌ．３２，ｎｏ．４，ｐｐ．７２２−７３２，Ａｐｒｉｌ，２０１０．）を用いて検出され得る。
上述のキャリブレーションステップの第三ステップにおいて、検出した線分の位置に基づき、起点から終点まで各点に対応するＣＣＤ検出器の濃淡値を取り出し、キャリブレーションマークの一次元濃淡分布図を取得する。図１１を参照されたい。濃淡分布図から、最急降下法を用いて二種の材料の境界交差点８２の位置（ｕｉ、ｖｉ）を検出できる。
図１２に示す通り、測定対象物（例えば：ウエハ）を支持物（例えば：ワークテーブルの吸盤）に置いた時、ラインレーザー照射によって撮像して得られるＣＣＤ画像は図１３に示す通りである。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの四つの段差点のＣＣＤ画像における位置（ｕｉ、ｖｉ）を計算する。キャリブレーション記録のデータに基づき、各点のワークテーブル座標系における対応位置（ｘｉ、ｚｉ）が得られ、計算によって各二つ点の間の高さの差Δｚｊを取得することができる。即ち、ΔＺ１＝ＺＢ−ＺＡ、ΔＺ２＝ＺＣ−ＺＢ、ΔＺ３＝ＺＤ−ＺＣである。
ウエハの公称厚さ値に基づき、Δｚｊの絶対値のウエハの厚さ値に最も接近する一つを探し出すことができる。本実施例においてはΔＺ２であり、これにより、ΔＺ２に対応する二つの点、即ち、Ｂ、Ｃの二点が測定対象物と支持物によって形成される段差に位置すると判断できる。更にＢ、Ｃ二点のｚ値を比較することによって、ウエハのエッジを特徴付ける点Ｂ及びその位置データ（ｘＢ、ｚＢ）を識別できる。
ウエハのエッジの位置に基づき、更に円又は長方形のフィッティングを行うことによって、ウエハの中心位置を取得する。
本明細書に記載するのは本発明の好適な実施例に過ぎず、上記実施例は本発明の技術的解決手段を説明することのみに使用され、本発明を限定するものではない。本分野の技術者が本発明の理念に基づき、理論的分析、推断又は有限な実験によって得ることのできる技術的解決手段は、等しく本発明の範囲内に含まれる。
Claims (9)
- 光の伝播方向に沿って順に、レーザー装置と、第一シリンドリカルレンズと、第一撮像レンズと、照明絞りと、第二撮像レンズと、第二シリンドリカルレンズと、ＣＣＤ検出器とを有し、
測定対象物が前記第一シリンドリカルレンズと前記第一撮像レンズの間に位置し、かつワークテーブルによって支持され、前記レーザー装置と、前記測定対象物と、前記ＣＣＤ検出器が、それぞれ前記測定装置全体によって形成される三角形の頂点上に位置し、前記三角型のある平面が前記測定対象物のある平面と垂直であって、かつ前記三角型のある面が前記測定対象物の辺縁に相接し、
前記レーザー装置から発射される光束が前記第一シリンドリカルレンズを通過した後、線状光源となり、前記測定対象物を通過して反射した光線が、前記第二シリンドリカルレンズを通過した後、前記ＣＣＤ画像の水平方向と垂直方向の拡大倍率が異なることによって、
前記水平方向と垂直方向の解像度と測定範囲を整合させ、
前記測定対象物及び前記ワークテーブルが形成する段差の位置情報と段差の高さ情報が特定される、
ことを特徴とするプレアライメント測定装置。 - 前記測定装置が更にキャリブレーション用マーキングプレートを有し、
前記キャリブレーション用マーキングプレートが前記ワークテーブル内に嵌入され、前記キャリブレーション用マーキングプレートの上表面と前記ワークテーブルの表面が同一平面である、
ことを特徴とする請求項１に記載のプレアライメント測定装置。 - 前記キャリブレーション用マーキングプレート上のキャリブレーションマークは、反射率の異なる二つの長方形の図形で構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載のプレアライメント測定装置。 - ワークテーブルのキャリブレーションマークによって位置キャリブレーションを行う方法であって、
プレアライメント測定装置を使用し、前記プレアライメント装置が光の伝播方向に沿って順に、レーザー装置と、第一シリンドリカルレンズと、第一撮像レンズと、照明絞りと、第二撮像レンズと、第二シリンドリカルレンズと、ＣＣＤ検出器とを有し、
測定対象物が前記第一シリンドリカルレンズと前記第一撮像レンズの間に位置し、かつ前記ワークテーブルによって支持され、前記レーザー装置と、前記測定対象物と、前記ＣＣＤ検出器が、それぞれ前記測定装置全体によって形成される三角形の頂点上に位置し、前記三角型のある平面が前記測定対象物のある平面と垂直であって、かつ前記三角型のある面が前記測定対象物の辺縁に相接し、以下のステップを含む、
ステップ一；一定のピッチでｚ方向に沿って前記ワークテーブルを移動する；
ステップ二；前記各ｚ方向の位置ｚｉにおいて、一定のピッチでｘ方向に前記ワークテーブルを移動する；
ステップ三；各具体的な位置において、前記レーザー装置を介して照明の光束が発生し、前記第一シリンドリカルレンズを通過し、輸送された前記照明の光束を線状光源に転換し、かつ前記ワークテーブル上の前記測定対象物を照射し、前記測定対象物を通過して反射する反射線分を検出し、前記反射線分が、前記第二シリンドリカルレンズを通過し、ＣＣＤ画像の水平方向と垂直方向の拡大倍率が異なることによって、前記水平方向と垂直方向の解像度と測定範囲を整合させ、前記反射線分のＣＣＤ画像における複数の位置を取得し、境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）を求め、さらに、ｕとｘがそれぞれ前記ＣＣＤ画像座標系中の横座標と縦座標であって、ｉが正整数である；
ステップ四；前記複数の位置（ｕｉ、ｖｉ）に対応する前記ワークテーブル上の点の位置（ｘｉ、ｚｉ）を記録し、更に、前記ｚｉが（ｕｉ、ｖｉ）検出時における前記ワークテーブルの垂直方向の位置であって、前記ｘｉは、前記ワークテーブルがゼロ位置にあるときの座標系におけるマーク境界交差点の位置であって、（ｕｉ、ｖｉ）検出時におけるワークテーブルの水平方向の位置と、マーク境界交差点のワークテーブル座標系における位置と、を足し合わせて確定される位置である；
ステップ五；前記ＣＣＤ画像における境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）と前記ワークテーブル座標系における境界交差点の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係を確立する、
ことを特徴とするワークテーブルのキャリブレーションマークによって位置をキャリブレーションする方法。 - 前記ステップ三において、前記反射線分のＣＣＤ画像における前記複数の位置（ｕｉ、ｖｉ）が直線検出アルゴリズムを用いた検出によって得られる、
ことを特徴とする請求項４に記載のキャリブレーション方法。 - 前記ステップ三において、前記境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）を求めるステップには、検出した線分の位置に基づき、起点から終点までの、各点に対応する前記ＣＣＤ検出器の濃淡値を取り出し、前記キャリブレーションマークの一次元濃淡分布図を取得し、
前記濃淡分布図から、最急降下法を用いて前記キャリブレーションマークの境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）を検出することを含む、
ことを特徴とする請求項４に記載のキャリブレーション方法。 - プレアライメント測定装置の測定方法であって、以下のステップを含む、
ステップ一；請求項４に記載のキャリブレーション方法に従い、ＣＣＤ画像における前記境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）とワークテーブル座標系における境界交差点の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係を取得する；
ステップ二；測定対象物と前記測定対象物を支持する前記ワークテーブルのＮ個の段差点の前記ＣＣＤ画像における位置（ｕｊ、ｖｊ）を計算し、更に、ｕとｖがそれぞれ前記ＣＣＤ画像座標系における横座標と縦座標であって、ｊが１からＮまでの正整数である；
ステップ三；前記ステップ一において取得した前記ＣＣＤ画像における境界交差点の位置（ｕｉ、ｖｉ）と前記ワークテーブル座標系における境界交差点の位置（ｘｉ、ｚｉ）の間の対応関係に基づき、前記Ｎ個の段差点の各点に対応する高さの差Δｚｉ及びｘ方向の位置の座標ｘｉを補完法で求める；
ステップ四；前記測定対象物の公称厚さ値に基づき、前記Ｎ個の段差点の内、前記測定対象物の辺縁を特徴付ける一つの段差点の位置（ｘｋ、Δｚｋ）を取得し、更に、ｋが１からＮまでの正整数である；
ステップ五；前記測定対象物辺縁の位置に基づき、前記測定対象物の中心位置を取得し、これにより測定装置のプレアライメントを実現する、
ことを特徴とするプレアライメント測定装置の測定方法。 - 前記ステップ二において、前記Ｎが４である、
ことを特徴とする請求項７に記載のプレアライメント測定装置の測定方法。 - 前記ステップ四において、円又は長方形のフィッティングを行うことで前記測定対象物の中心位置の座標を取得する、
ことを特徴とする請求項８に記載のプレアライメント測定装置の測定方法。
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