JP2597754B2 - Substrate rotation correction method - Google Patents

Substrate rotation correction method

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JP2597754B2
JP2597754B2 JP41024890A JP41024890A JP2597754B2 JP 2597754 B2 JP2597754 B2 JP 2597754B2 JP 41024890 A JP41024890 A JP 41024890A JP 41024890 A JP41024890 A JP 41024890A JP 2597754 B2 JP2597754 B2 JP 2597754B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、膜厚測定装置などの各
種特性測定装置において、半導体ウエハなどの基板を位
置決めする方法に係り、特に、基板上に形成されたスク
ライブラインを検出して、基板を回転補正する方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for positioning a substrate such as a semiconductor wafer in various characteristic measuring devices such as a film thickness measuring device, and more particularly to a method for detecting a scribe line formed on a substrate. The present invention relates to a method for correcting rotation of a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体の測定工程や検査工程、
半導体製造工程などにおいて、微細パターンが形成され
た基板の位置合わせを行う場合、基板表面を拡大撮像
し、得られた画像の所定位置(例えば画像の中央位置)
に、基板上の所要個所(例えばスクライブラインの交差
領域の中央)の像が位置する関係になるように、撮像手
段に対する基板の位置、すなわち前記の目標とする位置
関係に対する直交2軸方向(X,Y方向)のズレ量を検
出し、このズレ量を補正する。このとき、位置合わせの
対象となる基板に、回転方向のズレが生じていると、上
記のような直交2軸方向の座標移動のみでは、正確な位
置合わせができないので、その前段階として、基板の回
転補正を行う必要がある。
2. Description of the Related Art Generally, semiconductor measurement and inspection processes,
When positioning a substrate on which a fine pattern is formed in a semiconductor manufacturing process or the like, an enlarged image of the substrate surface is taken, and a predetermined position of an obtained image (for example, a center position of the image)
Then, the position of the substrate with respect to the image pickup means, that is, the orthogonal two-axis direction (X , Y direction) is detected, and the deviation is corrected. At this time, if there is a displacement in the rotation direction on the substrate to be aligned, accurate alignment cannot be performed only by coordinate movement in the orthogonal two-axis directions as described above. Must be corrected.

【0003】基板の回転補正を行うにあたり、基板にお
けるスクライブラインを回転補正の指標として利用する
手法が知られている。かかる手法では、前段として基板
表面の拡大撮像画像の中から、スクライブラインを検出
する工程と、後段として前記拡大撮像画像におけるスク
ライブラインの向きを算出する工程とが必要であるが、
従来、その前段階をなす拡大撮像画像の中からスクライ
ブラインを検出する方法として、いわゆる2値化処理と
称される方法が知られている。
[0003] In correcting the rotation of the substrate, there is known a method of using a scribe line on the substrate as an index of the rotation correction. In such a method, a step of detecting a scribe line from an enlarged captured image of the substrate surface as a former stage and a step of calculating the direction of the scribe line in the enlarged captured image as a subsequent stage are necessary,
Conventionally, as a method of detecting a scribe line from an enlarged captured image which is a preceding stage, a method called a so-called binarization process is known.

【0004】この方法は、基板表面を撮影した多階調画
像を、例えばモード法と呼ばれる手法で設定した階調値
を閾値に設定して、2値画像に変換することで、画像中
のスクライブラインを検出するものである。
According to this method, a multi-gradation image obtained by photographing the surface of a substrate is converted into a binary image by setting a gradation value set by, for example, a method called a mode method as a threshold value, so that a scribe in the image is converted. This is to detect a line.

【0005】以下、図11および図12を参照して、スクラ
イブラインを検出する従来手法を説明する。図11は基板
表面の一部(スクライブラインが交差した領域)の拡大
撮像画像であり、図中、SXはX方向のスクライブライ
ン、SYはY方向のスクライブラインである。
Hereinafter, a conventional method for detecting scribe lines will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is an enlarged captured image of a part of the substrate surface (the area where the scribe lines intersect), in which SX is a scribe line in the X direction and SY is a scribe line in the Y direction.

【0006】いわゆるモード法は、図11のような撮像画
像の階調値ヒストグラムが図12に示すような双峰性を示
す場合に、ピーク間の谷部分に閾値THを設定し、これ
によって撮像画像を2値化処理するすることによってス
クライブラインを検出している。このようにして前段階
でスクライブラインが検出されると、2値化処理された
拡大撮像画像に対して、パターン認識の手法を駆使して
このスクライブラインを有する基板と撮像手段との回転
角度誤差が算出され、その誤差を打ち消すように、基板
を載置するθステージが駆動される。
In the so-called mode method, when the tone value histogram of a captured image as shown in FIG. 11 shows bimodality as shown in FIG. A scribe line is detected by performing binarization processing on an image. When the scribe line is detected in the previous stage in this way, the rotational angle error between the substrate having the scribe line and the image pickup means is taken full advantage of the pattern recognition method for the binarized enlarged captured image. Is calculated, and the θ stage on which the substrate is placed is driven so as to cancel the error.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなモード法を用いた2値化処理によるスクライブ
ラインの検出方法には、次のような問題点がある。
However, the scribe line detection method by the binarization processing using the mode method as described above has the following problems.

【0008】すなわち、前記2値化処理は、基板表面を
撮影した画像において、スクライブラインの領域はスク
ライブラインに特有の或る階調値であり、スクライブラ
イン以外の領域(主として回路パターンが形成される領
域なので以下、「パターン領域」と称する)はスクライ
ブラインとは異なる特有の階調値を取り、図12に示すよ
うに双峰性を示す階調値ヒストグラムの状態にあること
を前提としている。
That is, in the binarization processing, in an image obtained by photographing the surface of the substrate, the area of the scribe line is a certain gradation value specific to the scribe line, and the area other than the scribe line (mainly a circuit pattern is formed). In the following description, it is assumed that the “pattern region” has a unique gradation value different from that of the scribe line and is in a state of a gradation value histogram showing bimodality as shown in FIG. .

【0009】しかし、半導体製造の各工程ごとに基板
は、その表面の状態が、多種多様な様相を呈しており、
全ての基板が、かかる前提に合致するのでは無く、前記
方法では、スクライブラインを検出するのが困難なこと
が多々ある。
However, the state of the surface of the substrate in each step of the semiconductor manufacturing has various aspects,
Not all substrates meet this premise, and it is often difficult to detect scribe lines with the method.

【0010】例えば、パターン領域に或る種の膜しか形
成されていなくて、パターン領域とスクライブラインの
領域とで反射光の強度がほとんど同じような場合、その
階調値ヒストグラムは、図13(a)に示すような単峰性
を示す。また、半導体製造の或る段階では、パターン領
域中の様々な場所ごとに種々異なる膜が形成され、その
階調値ヒストグラムは、図13(b)に示すような3つ以
上の峰を示す。
For example, when only a certain kind of film is formed in the pattern area and the intensity of the reflected light is almost the same between the pattern area and the scribe line area, the gradation value histogram is shown in FIG. It shows unimodality as shown in a). Further, at a certain stage of semiconductor manufacturing, various films are formed at various locations in the pattern region, and the gradation value histogram shows three or more peaks as shown in FIG.

【0011】そのため、従来法によれば、閾値の設定が
困難になり、2値化処理そのものができないために、ス
クライブラインの検出が困難で基板の回転補正が不能に
なることが多いという問題点がある。
Therefore, according to the conventional method, it is difficult to set a threshold value, and since the binarization process itself cannot be performed, it is difficult to detect a scribe line, and it is often impossible to correct the rotation of the substrate. There is.

【0012】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、多様な基板に対してスクライブライン
を確実に検出して、基板を精度よく回転補正することが
できる基板の回転補正方法を提供することを目的として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and a substrate rotation correction capable of accurately detecting a scribe line for various substrates and accurately correcting the rotation of the substrate. It is intended to provide a way.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明は、拡大撮像した基板のスクライブラインの
像が所定の方向と、平行になるように、撮像光学手段と
基板とを回転補正する方法において、前記撮像光学手段
が落射顕微光学系であり、スクライブラインの交差領域
を撮像した多階調データに対して、画像内の前記所定の
方向と平行な各画素列について、階調値の積分処理を行
う積分処理過程と、前記積分処理で得られた前記所定の
方向と垂直な方向に並べられた積分データを微分処理す
る微分処理過程と、前記微分処理過程で得られた微分デ
ータのピーク値を検出するピーク値検出過程とを含み、
前記微分データの上下変動幅が最大となる向きへ、前記
撮像光学手段と基板とを相対的に回転変移させる回転補
正過程と、を備えたものである。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object. That is, the present invention provides a method of correcting the rotation of the imaging optical unit and the substrate so that the image of the scribe line of the substrate obtained by the enlarged imaging is parallel to a predetermined direction. An integration process of performing an integration process of a grayscale value for each pixel row parallel to the predetermined direction in the image with respect to the multi-gradation data obtained by imaging the intersection area of the scribe line; A differential processing step of differentiating the obtained integrated data arranged in a direction perpendicular to the predetermined direction, and a peak value detecting step of detecting a peak value of the differential data obtained in the differential processing step,
A rotation correction step of relatively rotating and shifting the imaging optical unit and the substrate in a direction in which the vertical fluctuation width of the differential data is maximized.

【0014】前記微分データの上下変動幅が最大となる
向きへ、撮像光学手段と基板とを相対的に回転変移する
手法は、特に限定しないが、例えば、基板と撮像光学手
段とを相対的に回転変位させて得られた少なくとも3箇
所の回転変位位置における各微分データの上下変動幅を
検出し、それら3箇所での微分値の上下変動幅を、近似
多項式に、すなわち回転変位を変数とする微分データの
上下変動幅の関数に近似するとして予め定めた近似多項
式に当てはめて、微分値の上下変動幅が極大値を示す角
度位置を算出し、基準位置からの前記角度位置の変位量
を回転誤差とする手法や、
The method of relatively rotating and shifting the imaging optical means and the substrate in a direction in which the vertical fluctuation width of the differential data is maximum is not particularly limited. The vertical fluctuation width of each differential data at at least three rotational displacement positions obtained by rotational displacement is detected, and the vertical fluctuation width of the differential value at these three positions is converted into an approximate polynomial, that is, the rotational displacement is used as a variable. By applying a predetermined approximation polynomial as an approximation to the function of the vertical fluctuation width of the differential data, calculating the angular position at which the vertical fluctuation width of the differential value shows the maximum value, and rotating the displacement amount of the angular position from the reference position Error method,

【0015】基板と撮像カメラ系を相対的に微小角度ず
つ順に回転変位させて、各回転変位位置における微分デ
ータの上下変動幅を順に比較し、前記上下変動幅が極大
となる角度位置を求め、基準位置からの前記角度位置の
変位量を回転誤差とする手法がある。
The substrate and the imaging camera system are rotationally displaced in order by a relatively small angle, and the vertical fluctuation width of the differential data at each rotational displacement position is sequentially compared to determine an angular position where the vertical fluctuation width is maximum, There is a method of using a displacement amount of the angular position from a reference position as a rotation error.

【0016】[0016]

【作用】本発明の作用は次のとおりである。基板表面に
おいてパターン領域は、半導体回路を構成するように種
々の膜が形成され、スクライブラインより1層ないしそ
れ以上多くの膜を有しているため、スクライブラインの
エッジは、パターン領域との高低差による段差のため、
基板表面上で傾斜している。
The operation of the present invention is as follows. In the pattern region on the substrate surface, various films are formed so as to constitute a semiconductor circuit, and the pattern region has one or more films than the scribe lines. Because of the step due to the difference,
It is inclined on the substrate surface.

【0017】ところで、落射顕微光学系で基板を撮影し
た画像では、基板を照明するのは対物レンズから出射さ
れた光に限られ、かかる照明光はスクライブラインのエ
ッジに照射されると、スクライブラインのエッジが傾斜
しているが故に、落射顕微光学系の入射瞳の外へ反射し
てしまうから、この画像においてスクライブラインのエ
ッジ部分で階調(明るさ,光強度)値が急激に変化す
る。
By the way, in an image obtained by photographing a substrate with an incident-light microscopic optical system, the light illuminating the substrate is limited to light emitted from the objective lens. Is reflected outside the entrance pupil of the epi-illumination microscopic optical system due to the slanted edge, and the gradation (brightness, light intensity) value sharply changes at the edge of the scribe line in this image. .

【0018】したがって、本発明の積分処理過程におい
て、スクライブラインを含む多階調画像データを、撮像
カメラ系の基準軸方向の各画素列について、階調値の積
分を順に求めると、スクライブラインのエッジを通る画
素列領域で、積分データが変化する。
Therefore, in the integration process of the present invention, when the multi-gradation image data including the scribe line is obtained for each pixel row in the reference axis direction of the image pickup camera system in order, the integration of the gradation value is performed. The integrated data changes in the pixel row region passing through the edge.

【0019】そして、微分処理過程において、各画素列
の積分データの変化の度合、すなわち、前記積分データ
を微分処理した微分データを得て、この微分データのピ
ーク値をピーク値検出過程で求める。この微分データの
ピーク値は、基板のスクライブラインと、撮像光学手段
との回転ズレ量に応じて変化する。つまり、基板と撮像
光学手段との間の回転ズレ量が小さいほど、積分データ
の変化の度合が大きいので、前記微分データのピーク値
が大きくなる(負のピーク値では小さくなる)。このよ
うに、基板の回転誤差と、各画素列の階調値の積分デー
タを微分して得られた微分データの上下変動幅との間に
は相関関係があるので、回転誤差検出過程では、基板の
複数個所の回転角度位置においてそれぞれ得られた微分
データの上下変動幅に基づき、基板と撮像光学手段との
間の回転ズレ量を検出し、回転補正過程では、この回転
ずれ量に基づき、基板と撮像光学手段を相対的に回転変
位させて、基板の回転誤差を実質的に補正する。
In the differentiation process, the degree of change of the integrated data of each pixel row, that is, the differential data obtained by differentiating the integrated data is obtained, and the peak value of the differential data is obtained in the peak value detecting process. The peak value of the differential data changes according to the amount of rotational deviation between the scribe line on the substrate and the imaging optical unit. In other words, the smaller the amount of rotational displacement between the substrate and the imaging optical means, the greater the degree of change in the integral data, so that the peak value of the differential data increases (it decreases with a negative peak value). As described above, since there is a correlation between the rotation error of the substrate and the vertical fluctuation width of the differential data obtained by differentiating the integrated data of the gradation value of each pixel column, in the rotation error detection process, Based on the vertical fluctuation width of the differential data obtained at each of the rotation angle positions at a plurality of positions on the substrate, the amount of rotation deviation between the substrate and the imaging optical means is detected. The rotation error of the substrate is substantially corrected by relatively rotating and displacing the substrate and the imaging optical unit.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。第1実施例 図1は本実施例で使用される膜厚測定装置の概略構成を
示したブロック図である。ここでは、本発明方法が適用
される装置の一例として膜厚測定装置を挙げているが、
本発明方法は、スクライブラインの検出を利用した位置
決め機構を備えた、例えば各種の特性測定装置にも適用
することができる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a film thickness measuring apparatus used in this embodiment. Here, a film thickness measuring apparatus is given as an example of an apparatus to which the method of the present invention is applied,
The method of the present invention can also be applied to, for example, various types of characteristic measuring devices provided with a positioning mechanism using scribe line detection.

【0021】図1において、符号Wは表面にスクライブ
ラインが形成された半導体ウエハなどの基板である。基
板Wは直交する2方向(X,Y方向)に水平移動するX
Yステージ1aと回転移動するθステージ1b上に載置
されている。符号2は、基板Wに対向配置された対物レ
ンズであり、光源3から照射された照明光はハーフミラ
ー4および対物レンズ2を介して基板W上に落射され
る。基板Wからの反射光は対物レンズ2、ハーフミラー
4を介してハーフミラー5に入射し、その一部は反射さ
れてテレビカメラ6に入射して基板Wの表面が拡大撮像
される。前記光源3、ハーフミラー4、対物レンズ2お
よびハーフミラー5からなる一連の光学手段で落射顕微
光学系を構成する。なお、本発明に係る方法を実施する
に要する光学系は図1に示す構造に限定されるものでは
なく、落射顕微光学系を構成するものであればよい。
In FIG. 1, reference numeral W denotes a substrate such as a semiconductor wafer having scribe lines formed on the surface. The substrate W moves horizontally in two orthogonal directions (X and Y directions).
It is mounted on a θ stage 1b that rotates with the Y stage 1a. Reference numeral 2 denotes an objective lens arranged to face the substrate W, and the illumination light emitted from the light source 3 falls on the substrate W via the half mirror 4 and the objective lens 2. The light reflected from the substrate W is incident on the half mirror 5 via the objective lens 2 and the half mirror 4, and a part of the light is reflected and incident on the television camera 6, and the surface of the substrate W is magnified and imaged. A series of optical means including the light source 3, the half mirror 4, the objective lens 2, and the half mirror 5 constitute an incident light microscopic optical system. The optical system required to carry out the method according to the present invention is not limited to the structure shown in FIG. 1, but may be any as long as it constitutes an incident-light microscope optical system.

【0022】基板Wの表面の多階調画像は、後述する位
置合わせ処理を行う画像処理ユニット7を介してCRT
8に与えられて、基板Wの表面の拡大画像が映し出され
る。画像処理ユニット7は、後に詳述する回転補正処理
によって、基板Wのスクライブラインと撮像カメラ系の
基準軸であるX軸あるいはY軸との回転誤差を検出し
て、XYθステージ駆動回路9を介してθステージ1b
を駆動することにより、基板を回転補正する。基板の回
転誤差が補正されると、画像処理ユニット7は、基板W
のスクライブラインと撮像カメラ系の基準軸X,Y軸と
の移動誤差を検出し、その移動誤差だけXYθステージ
駆動回路9を介してXYステージ1aを移動させて基板
Wの位置補正を完了する。
A multi-tone image on the surface of the substrate W is converted into a CRT image through an image processing unit 7 for performing a positioning process described later.
8, an enlarged image of the surface of the substrate W is displayed. The image processing unit 7 detects a rotation error between the scribe line of the substrate W and the X-axis or the Y-axis which is the reference axis of the imaging camera system by a rotation correction process described later in detail, and outputs the result via the XYθ stage drive circuit 9. And θ stage 1b
To correct the rotation of the substrate. When the rotation error of the substrate is corrected, the image processing unit 7
The XY stage 1a is moved via the XYθ stage drive circuit 9 by the movement error between the scribe line and the reference axes X and Y axes of the imaging camera system, and the position correction of the substrate W is completed.

【0023】このように位置合わせされた後、基板Wの
膜厚測定スポットからの反射光が、対物レンズ2、ハー
フミラー4,5を介して分光器10に入射して、膜厚測定
が行われる。
After the alignment, the reflected light from the film thickness measuring spot on the substrate W is incident on the spectroscope 10 via the objective lens 2 and the half mirrors 4 and 5, and the film thickness is measured. Will be

【0024】以下、図2のフローチャートを参照して、
本実施例における基板の回転補正処理動作について説明
する。なお、回転補正処理の後に、続いて行われる移動
誤差の補正処理は、本発明の要旨とするところでないの
で、その説明は省略する。
Hereinafter, referring to the flowchart of FIG.
A description will be given of the substrate rotation correction processing operation in the present embodiment. It should be noted that since the correction processing of the movement error performed after the rotation correction processing is not the gist of the present invention, the description thereof is omitted.

【0025】ステップS1,S2:画像処理ユニット7
内にある、画像取り込み回数を計数するためのカウンタ
をリセットした後、テレビカメラ6によって撮像された
基板Wのスクライブライン領域の拡大多階調画像を画像
処理ユニット7に取り込む。画像処理ユニット7に取り
込まれた画像は、前記したように落射顕微光学系を介し
て撮影された画像であるため、基板Wにおけるスクライ
ブラインのエッジで、その階調値が変化する。
Steps S1 and S2: Image processing unit 7
After resetting the counter for counting the number of times of image capturing, the enlarged multi-tone image of the scribe line area of the substrate W captured by the television camera 6 is captured into the image processing unit 7. Since the image captured by the image processing unit 7 is an image captured through the incident-light microscopic optical system as described above, the tone value changes at the edge of the scribe line on the substrate W.

【0026】これは、基板表面において、スクライブラ
イン領域とパターン領域との高低差による段差のため、
スクライブラインのエッジ部分では、対物レンズ2から
出射された照明光が、対物レンズ2の入射瞳の外へ反射
してしまい、テレビカメラ6へは向かわないからであ
る。
This is because of a step due to a height difference between the scribe line area and the pattern area on the substrate surface.
This is because at the edge of the scribe line, the illumination light emitted from the objective lens 2 is reflected outside the entrance pupil of the objective lens 2 and does not go to the television camera 6.

【0027】なお、虫めがねで基板表面を観察した場合
や、自然光で基板表面を撮影した場合には、広範囲な向
きからの光で基板が照明されるので、スクライブライン
のエッジが暗く(小さな階調値で)見えたり撮影される
と言ったことはない。本発明において、前記したように
スクライブラインのエッジで階調値が変化するのは、本
発明では、落射顕微光学系で基板表面を撮影するからで
ある。
When the substrate surface is observed with a magnifying glass or when the substrate surface is photographed with natural light, the substrate is illuminated with light from a wide range of directions, so that the edges of the scribe lines are dark (small gradations). (By value) I never said I could see or be photographed. In the present invention, the reason why the gradation value changes at the edge of the scribe line as described above is that in the present invention, the substrate surface is photographed by the incident-light microscopic optical system.

【0028】図3(a)は、基板Wが初期位置(ここで
は、初期位置を0°とする)にあるときに、画像処理ユ
ニット7に取り込まれてCRT8に映し出された基板W
の表面の多階調画像を示している。同図に示すように、
未だ回転補正されていない基板Wは、撮像カメラ系の基
準軸(ここでは、Y軸を基準にしている)に対して、a
°の回転誤差がある。
FIG. 3A shows a state where the substrate W is taken into the image processing unit 7 and projected on the CRT 8 when the substrate W is at the initial position (here, the initial position is set to 0 °).
3 shows a multi-tone image of the surface of FIG. As shown in the figure,
The substrate W that has not yet been subjected to the rotation correction is a relative to a reference axis of the imaging camera system (here, the Y axis is used as a reference).
There is a rotation error of °.

【0029】ステップS3:画像処理ユニット7に取り
込まれた多階調画像について、撮像カメラ系の基準軸で
あるY方向の各画素列の画像データを各々積分する。具
体的には、図3(a)に示すように、この図の左上端を
原点(0,0)とすると、Y=0のX方向の直線上に並
んだ各画素Lx0,Lx1,…,Lx255 を起点として、各
々Y=0からY=239 まで延びるY方向と平行な256 本
の画素列の各々について階調値を積分( 積算) する。図
3(b)は、このようにして得られた、Y方向階調積分
値の分布図である。同図において、縦軸は最大の積分値
を『1.0』に置き換えて換算した積分値を示してい
る。
Step S3: With respect to the multi-tone image taken into the image processing unit 7, the image data of each pixel row in the Y direction, which is the reference axis of the imaging camera system, is integrated. Specifically, as shown in FIG. 3A, assuming that the upper left end of the figure is the origin (0, 0), each pixel L x0 , L x1, .., Lx255 as a starting point, the gradation value is integrated (integrated) for each of the 256 pixel rows extending in the range from Y = 0 to Y = 239 and parallel to the Y direction. FIG. 3B is a distribution diagram of the Y-direction grayscale integrated values obtained in this manner. In the figure, the vertical axis indicates the integrated value obtained by replacing the maximum integrated value with “1.0”.

【0030】上述したように、落射照明によって基板W
の表面を撮像すると、図3(a)に示したスクライブラ
イン領域(斜線領域)のエッジで階調値が変化するの
で、同図(b)に示すように、Y方向のスクライブライ
ンのエッジを横切る画素列領域Eの積分データは変化し
ている。
As described above, the epi-illumination causes the substrate W
3A, the gradation value changes at the edge of the scribe line area (hatched area) shown in FIG. 3A, so that the edge of the scribe line in the Y direction is changed as shown in FIG. The integral data of the pixel row region E that crosses is changing.

【0031】ステップS4:ステップS3で得られた25
6 個の積分データを微分処理する。図3(c)は、この
ようにして得られた、微分値の分布図である。この微分
値の分布図には、図3(b)に示した積分データの傾き
の度合に応じた、正負の四つのピークが現れる。
Step S4: 25 obtained in step S3
Differentiate the six integral data. FIG. 3C is a distribution diagram of the differential values obtained in this manner. In the differential value distribution diagram, four positive and negative peaks appear according to the degree of the slope of the integral data shown in FIG.

【0032】ステップS5:ここでは、ステップS4で
求めた微分値の上下変動幅、すなわち最大ピーク値の絶
対値と最小ピーク値の絶対値との和D0 を求める。上下
変動幅D0 は、撮像カメラ系の基準軸に対する基板Wの
スクライブラインの回転誤差が小さいほど大きくなる。
[0032] Step S5: Here, the vertical variation width of the differential value obtained in step S4, i.e. the sum D 0 of the absolute value of the absolute value and the minimum peak value of the maximum peak value. The vertical fluctuation width D 0 increases as the rotation error of the scribe line of the substrate W with respect to the reference axis of the imaging camera system decreases.

【0033】ステップS6〜S8:ステップS1〜S5
の処理によって、初期位置にある基板Wについて上下変
動幅D0 を検出すると、画像処理ユニット7内のカウン
タを『1』だけカウントアップし、カウンタの計数値が
『1』であれば、基板Wが載置されているθステージ1
bを、例えば時計方向に予め定められた角度αだけ回転
する。
Steps S6 to S8: Steps S1 to S5
When the vertical fluctuation width D 0 is detected for the substrate W at the initial position by the processing of the above, the counter in the image processing unit 7 is counted up by “1”, and if the counted value of the counter is “1”, the substrate W Stage 1 on which is mounted
b is rotated, for example, clockwise by a predetermined angle α.

【0034】そして、ステップS2に戻り、上述と同様
に、その位置での画像データを取り込み、続いて、基準
方向の積分処理(ステップS3)、微分処理(ステップ
S4)を行った後、上下変動幅D1 を求める(ステップ
S5)。図4(a)は、このときに画像処理ユニット7
に取り込まれた基板Wの多階調画像を示し、図4(b)
は撮像カメラ系の基準軸Yに沿った各画素列の積分値の
分布図を示し、図4(c)は同図(b)の微分値の分布
図である。図示した例では、角度αの回転変位により、
Y方向のスクライブラインと撮像カメラ系の基準軸Yと
の傾きが、図3の初期位置よりも大きくなっているの
で、図4(b)の積分値の傾きはより緩くなっており、
したがって、図4(c)に示した上下変動幅D1 の値も
小さくなっている。
Then, returning to step S2, the image data at that position is fetched in the same manner as described above, and then the integration processing (step S3) and the differentiation processing (step S4) in the reference direction are performed. Request width D 1 (step S5). FIG. 4A shows the image processing unit 7 at this time.
FIG. 4B shows a multi-tone image of the substrate W captured in FIG.
FIG. 4C is a distribution diagram of the integral value of each pixel row along the reference axis Y of the imaging camera system, and FIG. 4C is a distribution diagram of the differential value of FIG. In the illustrated example, the rotational displacement of the angle α
Since the inclination between the scribe line in the Y direction and the reference axis Y of the imaging camera system is larger than the initial position in FIG. 3, the inclination of the integrated value in FIG.
Therefore, the smaller the value of the vertical variation width D 1 shown in FIG. 4 (c).

【0035】ステップS9,S10:上下変動幅D1 を検
出すると、前記カウンタが更にカウントアップされて、
その計数値nが『2』になるので、ステップS9からス
テップS10に進む。このステップS10では、基板Wをそ
の位置から、反時計方向に2α°だけ回転変位させる。
[0035] Step S9, S10: When detecting the vertical variation width D 1, wherein the counter is further incremented,
Since the count value n becomes "2", the process proceeds from step S9 to step S10. In this step S10, the substrate W is rotationally displaced counterclockwise by 2α ° from that position.

【0036】そして、前述したステップS2〜S5と同
様の処理を行い、その位置における上下変動幅D2 を検
出する。図5(a)は、このときに画像処理ユニット7
に取り込まれた基板Wの多階調画像を示し、図5(b)
は撮像カメラ系の基準軸Yに沿った各画素列の積分値の
分布図を示し、図5(c)は同図(b)の微分値の分布
図である。図示した例では、角度−2αの回転変位によ
り、Y方向のスクライブラインと撮像カメラ系の基準軸
Yとの傾きが、図3の初期位置と図4の回転変位位置と
の中間になっているので、図5(c)の上下変動幅D2
は、上下変動幅D0 とD1 の中間に属する値になってい
る。
[0036] Then, the same process as in step S2~S5 described above, to detect the vertical variation width D 2 at that location. FIG. 5A shows the image processing unit 7 at this time.
FIG. 5B shows a multi-tone image of the substrate W captured in FIG.
FIG. 5C is a distribution diagram of the integral value of each pixel row along the reference axis Y of the imaging camera system, and FIG. 5C is a distribution diagram of the differential value of FIG. In the illustrated example, the inclination between the scribe line in the Y direction and the reference axis Y of the imaging camera system is halfway between the initial position in FIG. 3 and the rotational displacement position in FIG. 4 due to the rotational displacement of the angle −2α. Therefore, the vertical fluctuation width D 2 shown in FIG.
Is a value belonging to the middle between the vertical fluctuation widths D 0 and D 1 .

【0037】ステップS11,S12:以上のようにして、
基板Wの初期位置、角度α°の回転変位位置、および角
度−2α°の回転変位位置での上下変動幅D0 ,D1
2 をそれぞれ検出すると、初期位置における上下変動
幅D0 に対する、回転変位位置における上下変動幅
1 ,D2 の大小関係を判断する。上下変動幅D0 が、
上下変動幅D1 ,D2 よりも大きい場合(上述した図3
〜図5の例の場合)、上下変動幅D0 ,D1 ,D2 は図
6のような関係になり、同図に鎖線で示したように近似
的に2次曲線上の点として表すことができ、後述するよ
うに、その極大値の角度位置aは比較的精度よく求める
ことができる。
Steps S11 and S12: As described above,
Initial position of substrate W, rotational displacement position at angle α °, and angle
Vertical fluctuation width D at a rotational displacement position of -2α °0, D1,
DTwo Is detected, the vertical fluctuation at the initial position
Width D0Vertical fluctuation width at the rotational displacement position with respect to
D1, DTwoJudge the magnitude relationship of Vertical fluctuation range D0But,
Vertical fluctuation range D1, DTwoLarger than (see FIG. 3 described above).
To the case of FIG. 5), the vertical fluctuation width D0, D1, DTwoIs a figure
The relationship is as shown in Fig. 6, which is approximated by the dashed line in the figure.
Can be represented as a point on a quadratic curve, and will be described later.
As described above, the angular position a of the local maximum value is determined relatively accurately.
be able to.

【0038】一方、上下変動幅D0 よりもD1 またはD
2 の方が大きい場合は、各上下変動幅D0 ,D1 ,D2
が、図6の極大値よりも左側、あるいは右側に偏るの
で、極大値の角度位置の検出精度が悪くなる。そこで、
このような場合にはステップS13に進む。
On the other hand, D 1 or D is larger than the vertical fluctuation width D 0.
If the value of 2 is larger, the vertical fluctuation widths D 0 , D 1 , D 2
However, since it is biased to the left or right side of the local maximum value in FIG. 6, the detection accuracy of the angular position of the local maximum value is deteriorated. Therefore,
In such a case, the process proceeds to step S13.

【0039】ステップS13:ここでは、回転変位角度α
をさらに大きな値(α+Δα)に設定する。そして、上
述したステップS1〜S10の処理を繰り返し実行して、
ステップS11,S12の各条件を満足するような上下変動
幅D0 ,D1 ,D2 を検出する。
Step S13: Here, the rotational displacement angle α
Is set to a larger value (α + Δα). Then, the processing of steps S1 to S10 described above is repeatedly executed, and
The vertical fluctuation ranges D 0 , D 1 , and D 2 that satisfy the conditions of steps S11 and S12 are detected.

【0040】ステップS14:上述したように、上下変動
幅D0 ,D1 ,D2 は、近似的に図6に示したような2
次曲線上の点として表すことができる。この2次曲線
は、撮像カメラ系の基準軸に対する基板Wの回転誤差に
関連した上下変動幅の変化、すなわち、各画素列の積分
データの変化の度合を示している。撮像カメラ系の基準
軸と基板Wのスクライブラインの方向とが一致していた
場合、各画素列の積分データの変化の度合、すなわち、
その微分データの上下変動幅は最も大きくなるので、逆
に前記2次曲線が極大値DMAX をとる回転角度位置aを
求めることにより、撮像カメラ系の基準軸に対する基板
Wの回転角度誤差を算出することができる。
Step S14: As described above, the vertical fluctuation widths D 0 , D 1 , and D 2 are approximately 2 as shown in FIG.
It can be represented as a point on the following curve. This quadratic curve indicates the change in the vertical fluctuation width related to the rotation error of the substrate W with respect to the reference axis of the imaging camera system, that is, the degree of change in the integrated data of each pixel column. When the reference axis of the imaging camera system and the direction of the scribe line of the substrate W match, the degree of change of the integrated data of each pixel column, that is,
Since the upper and lower variation range of the differential data is largest, by obtaining the rotational angular position a of the quadratic curve conversely takes a maximum value D MAX, calculates the rotation angle error of the substrate W with respect to the reference axis of the imaging camera system can do.

【0041】したがって、このステップS14では、上述
の各処理によって求められた上下変動幅D0 ,D1 ,D
2 を、次に示す近似多項式に代入することによって、極
大値DMAX をとる回転角度位置aを求める。
Therefore, in this step S14, the vertical fluctuation ranges D 0 , D 1 , D
2, by substituting the approximate polynomial shown below, obtaining the rotational angular position a to take the maximum value D MAX.

【0042】極大値DMAX を求めるための近似多項式は
次式(1)によって表される。 y=AX2 +BX+C ……(1) 上式(1)において、yはピーク値、Xは回転角度位
置、A,B,Cは未知の係数(A<0)である。
The approximate polynomial for obtaining a maximum value D MAX is represented by the following formula (1). y = AX 2 + BX + C (1) In the above equation (1), y is a peak value, X is a rotational angle position, and A, B, and C are unknown coefficients (A <0).

【0043】極大値DMAX をとる回転角度位置aは、上
式(1)の1次微分が『0』になる値であるから、次式
(2)で得られる。 a=−B/2A ……(2)
The rotation angle position a having the local maximum value D MAX is a value at which the first derivative of the above equation (1) becomes “0”, and is obtained by the following equation (2). a = −B / 2A (2)

【0044】未知の係数A,B,Cを決定するために、
上下変動幅D0 ,D1 ,D2 を(1)式にそれぞれ代入
すると、次のようになる。 D0 =C ……(3) D1 =Aα2 −Bα+C ……(4) D2 =Aα2 +Bα+C ……(5)
To determine the unknown coefficients A, B, C,
Substituting the vertical fluctuation ranges D 0 , D 1 , and D 2 into the equation (1) yields the following. D 0 = C (3) D 1 = Aα 2 −Bα + C (4) D 2 = Aα 2 + Bα + C (5)

【0045】上式(3)〜(5)を解くことにより、係
数A,Bは次のように表すことができる。 A=(D1 +D2 −2D0 )/2α2 ……(6) B=(D1 −D2 )/2α ……(7)
By solving the above equations (3) to (5), the coefficients A and B can be expressed as follows. A = (D 1 + D 2 −2D 0 ) / 2α 2 (6) B = (D 1 -D 2 ) / 2α (7)

【0046】上式(6),(7)を(2)式に代入する
と、極大値DMAXをとる回転角度位置aは、次式(8)
のように表される。 a={(D2 −D1 )/(D1 +D2 −2D)}×α/2 ……(8)
By substituting the above equations (6) and (7) into the equation (2), the rotation angle position a having the maximum value D MAX is given by the following equation (8)
It is represented as a = {(D 2 −D 1 ) / (D 1 + D 2 −2D)} × α / 2 (8)

【0047】すなわち、検出された上下変動幅D0 ,D
1 ,D2 および所定の回転変位角αを、上式(8)に当
てはめることにより、極大値DMAX をとる回転角度位置
aを求めることができる。
That is, the detected vertical fluctuation widths D 0 , D
By applying 1 , D 2 and the predetermined rotational displacement angle α to the above equation (8), the rotational angle position a having the maximum value D MAX can be obtained.

【0048】ステップS15:基板Wは、ステップSS11
およびS12でD0 −D1 >0およびD0 −D2 >0のい
ずれをも満足する上下変動幅D0 が得られた位置におい
て、撮像カメラ系の基準軸に対して、ステップS14で求
められた角度a°だけ回転変位しているのであるから、
前記D0 が得られた位置を基準にして、θステージ1b
を−a°の角度に位置するように回転させて、基板Wの
スクライブラインを撮像カメラ系の基準軸に一致させる
ことにより、基板Wの回転補正を行う。
Step S15: The substrate W is placed in step SS11.
And in S12 in D 0 -D 1> 0 and D 0 -D 2> position where the vertical variation width D 0 that satisfies obtained any of 0, the reference axis of the imaging camera system, determined in Step S14 Because it has been rotationally displaced by the given angle a °,
On the basis of the position where D 0 is obtained, θ stage 1b
Is rotated so as to be positioned at an angle of -a °, and the scribe line of the substrate W is made to coincide with the reference axis of the imaging camera system, thereby performing the rotation correction of the substrate W.

【0049】なお、上述の実施例では積分データの上下
変動幅の変化を、2次多項式で近似したが、さらに厳密
な近似多項式を用い、その近似多項式が極大値をとる回
転角度位置を求めて回転補正を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the change in the vertical fluctuation range of the integral data is approximated by a quadratic polynomial. However, a stricter approximate polynomial is used, and a rotation angle position at which the approximate polynomial takes a maximum value is obtained. Rotation correction may be performed.

【0050】第2実施例 第1実施例では、異なる3つの回転角度位置における上
下変動幅を、予め定められた近似多項式にあてはめて、
基板Wの回転誤差を検出するようにしたが、第2実施例
では、基板と撮像カメラ系を相対的に微小角度ずつ順に
回転変位させて、各回転変位位置における微分データの
上下変動幅を順に比較し、前記上下変動幅が極大となる
角度位置を求め、基準位置からの前記角度位置の変位量
を回転誤差として検出している。
Second Embodiment In the first embodiment, the vertical fluctuation width at three different rotation angle positions is applied to a predetermined approximation polynomial,
The rotation error of the substrate W is detected, but in the second embodiment, the substrate and the imaging camera system are sequentially rotated and displaced by a small angle, and the vertical fluctuation width of the differential data at each rotational displacement position is sequentially determined. By comparison, an angular position at which the vertical fluctuation width becomes maximum is obtained, and a displacement amount of the angular position from a reference position is detected as a rotation error.

【0051】以下、図7および図8に示したフローチャ
ートを参照して説明する。ステップN1:基板Wの回転
誤差を効率的に検出するためには、基板Wをどちらの方
向に回転変位させていくのがよいかを決定する。具体的
には、図8に示す処理が行われる。
Hereinafter, description will be made with reference to the flowcharts shown in FIGS. Step N1: In order to efficiently detect the rotation error of the substrate W, it is determined in which direction the substrate W should be rotationally displaced. Specifically, the processing shown in FIG. 8 is performed.

【0052】すなわち、画像処理ユニット7内のカウン
タをリセットし(ステップN11 )、初期位置での画像
データを取り込む(ステップN12 )。そして、実施例
1で説明したと同様に、撮像カメラ系の基準軸方向の各
画素列の画像データを積分し(ステップN13 )、その
積分データを微分処理し(ステップN14 )、微分デー
タの上下変動幅D0 を検出する(ステップN16 )。
That is, the counter in the image processing unit 7 is reset (step N1 1 ), and the image data at the initial position is fetched (step N1 2 ). Then, as described in the first embodiment, the image data of each pixel row in the reference axis direction of the imaging camera system is integrated (step N1 3 ), and the integrated data is differentiated (step N1 4 ). detecting the vertical variation width D 0 of (step N1 6).

【0053】次に、前記カウンタを『1』だけカウント
アップし(ステップN17 )、カウンタの計数値nが
『1』であれば、θステージ1bを、例えば時計方向に
微小角度Δθだけ回転する(ステップN19 )。そし
て、ステップN12 に戻って、その位置における画像デ
ータを取り込んで、上述と同様に上下変動幅D1 を検出
する。
Next, the counter counts up by "1" (Step N1 7), if the count n of the counter is "1", the θ stage 1b, for example, rotates in the clockwise direction by a very small angle Δθ (step N1 9). Then, the process returns to step N1 2, captures image data at that position, to detect the vertical variation width D 1 in the same manner as described above.

【0054】以上のようにして、初期位置での上下変動
幅D0 と、時計方向にΔθだけ回転変位した位置での上
下変動幅D1 が求まると、上下変動幅D0 ,D1 の大小
関係を比較する(ステップN110)。図9aに示すよう
に、上下変動幅D1 の方がD0 よりも大きい場合は、基
板Wを時計方向に変位させることにより、撮像カメラ系
の基準軸とスクライブラインとをより速く一致させるこ
とができるで、この場合は回転方向設定用のフラグFを
『1』にセットする(ステップN111)。一方、図9b
に示すように、上下変動幅D0 の方がD1 よりも大きい
場合は、ステップN19 の回転変位方向とは逆の方向に
変位させた方が効率的であるので、フラグFを『0』に
セットする(ステップN112)。
[0054] As described above, the vertical variation width D 0 at the initial position, the the vertical variation width D 1 of the at position rotated displaced by Δθ clockwise is obtained, the vertical variation width D 0, D 1 magnitude The relations are compared (step N1 10 ). As shown in FIG. 9a, when towards the vertical variation width D 1 is greater than D 0, by displacing the substrate W in a clockwise direction, to match the faster the reference axis and the scribe line of the imaging camera system In this case, the rotation direction setting flag F is set to "1" (step N1 11 ). On the other hand, FIG.
As shown in the figure, if the vertical fluctuation width D 0 is larger than D 1 , it is more efficient to displace in the direction opposite to the rotational displacement direction in step N 19 , so the flag F is set to “0”. (Step N1 12 ).

【0055】上述のようにして、回転方向を決定する
と、θステージ1bを初期位置に戻し(ステップN
13)、次のステップN2に進む。ステップN2〜N
4:前記フラグFが『1』であるかどうかを判断し、F
=1であれば、θステージ1bを時計方向に微小角度Δ
θだけ回転変位する。フラグF=0であれば、θステー
ジ1bを反時計方向に微小角度Δθだけ回転変位する。
When the rotation direction is determined as described above, the θ stage 1b is returned to the initial position (step N).
1 13 ), and proceed to the next step N2. Step N2-N
4: It is determined whether or not the flag F is "1".
= 1, the θ stage 1b is rotated clockwise by a small angle Δ
Rotationally displaces by θ. If the flag F = 0, the θ stage 1b is rotationally displaced counterclockwise by a small angle Δθ.

【0056】ステップN5〜N8:微小回転変位した位
置で、基板Wの画像データを取り込み、上述したと同様
に、撮像カメラ系の基準軸に沿った各画素列の画像デー
タを積分処理し、この積分データを微分処理し、得られ
た微分値の上下変動幅Dn を検出する。
Steps N5 to N8: The image data of the substrate W is fetched at the position where it has been slightly displaced, and the image data of each pixel array along the reference axis of the imaging camera system is integrated in the same manner as described above. the integrated data differentiated processing to detect the vertical variation width D n of the obtained differential values.

【0057】ステップN9:今回の画像データの取り込
みによって得られた上下変動幅Dn と、前の回転変位位
置での上下変動幅Dn-1 とを比較する。今回の上下変動
幅Dn が、前回の上下変動幅Dn-1 よりも大きい場合
は、前回の上下変動幅Dn-1 は、前述した極大値ではな
いので、ステップN2に戻り、θステージ1bを更に、
Δθ(あるいは、−Δθ)だけ微小回転変位する。そし
て、その位置での基板Wの画像データを取り込んで、新
たな上下変動幅を検出し、ステップN9の判断を行う。
ステップN9の判断で、Dn-1 −Dn >0が成立するま
で、ステップN2〜N9の処理を繰り返し行う。
Step N9: Capture of current image data
Vertical fluctuation width D obtained byn And the previous rotational displacement
Vertical fluctuation range Dn-1Compare with The up and down movement this time
Width DnIs the previous vertical fluctuation width Dn-1If greater than
Is the previous vertical fluctuation width Dn-1Is not the maximum value mentioned above.
Therefore, returning to step N2, the θ stage 1b is further moved
It is slightly displaced by Δθ (or −Δθ). Soshi
The image data of the substrate W at that position
The vertical fluctuation width is detected, and the determination in step N9 is performed.
In the judgment of step N9, Dn-1-DnUntil> 0 holds
Then, the processing of steps N2 to N9 is repeatedly performed.

【0058】ステップN10:図10に示すように、Dn-1
−Dn >0の関係が成立すれば、上下変動幅Dn-1 は極
大値であると判断し、θステージ1bをΔθだけ元に戻
した位置θn-1に設定することにより、基板Wの回転補
正を終了する。
Step N10: As shown in FIG. 10, D n-1
If the relationship of -D n > 0 is established, the vertical fluctuation width D n-1 is determined to be the maximum value, and the θ stage 1b is set to the position θ n-1 returned by Δθ to the original position, whereby the substrate The rotation correction of W ends.

【0059】なお、第2実施例では、回転誤差の検出を
効率的に行うために、最初のステップN1で回転方向の
設定処理を設けたが、基板Wを一定の方向に微小回転変
位させていくことにより、微分データの上下変動幅が極
大値を採る回転角度位置を検出するようにしてもよい。
In the second embodiment, in order to efficiently detect the rotation error, the processing for setting the rotation direction is provided in the first step N1, but the substrate W is slightly rotated and displaced in a fixed direction. By doing so, the rotational angle position where the vertical fluctuation width of the differential data takes a local maximum value may be detected.

【0060】なお、前記各実施例では、微分データの最
大ピーク値の絶対値と最小ピーク値の絶対値との和を、
微分データの上下変動幅としたが、最大ピーク値を上下
変動幅としたり、あるいは最小ピーク値の絶対値を上下
変動幅としてもよい。
In each of the above embodiments, the sum of the absolute value of the maximum peak value and the absolute value of the minimum peak value of the differential data is calculated as
Although the vertical fluctuation width of the differential data is used, the maximum peak value may be used as the vertical fluctuation width, or the absolute value of the minimum peak value may be used as the vertical fluctuation width.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、スクライブラインが形成された基板を落射顕
微光学系で撮影し、その多階調画像データに対して、撮
像カメラ系の基準軸に沿った各画像列について積分処理
を順に行い、得られた積分データを微分処理し、その微
分データの上下変動幅を検出するという各処理を、複数
の回転角度位置でそれぞれ実行し、前記微分データの上
下変動幅が最大となる向きへ、撮像光学手段と基板とを
相対的に回転変位させることに基づいて、基板を実質的
に回転補正しているので、従来のモード法を用いての2
値化処理に基づく方法のように基板を撮影した像を2値
化処理できにくいためにスクライブラインの検出自体が
出来なくて、基板の回転補正が不能になるということが
なく、表面状態の多様な基板に対して、回転補正を精度
よく行うことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the substrate on which the scribe lines are formed is photographed by the epi-illumination microscopic optical system, and the multi-gradation image data is taken by the imaging camera system. Integral processing is sequentially performed on each image sequence along the reference axis, the obtained integral data is differentiated, and each processing of detecting the vertical fluctuation width of the differentiated data is executed at a plurality of rotation angle positions, respectively. In the direction in which the vertical fluctuation width of the differential data is maximized, based on the relative rotational displacement of the imaging optical unit and the substrate, the rotation of the substrate is substantially corrected, so the conventional mode method is used. 2
Since it is difficult to binarize the image of the substrate as in the method based on the binarization process, it is difficult to detect the scribe line itself, so that the rotation correction of the substrate is not disabled, and the surface state is various. The rotation can be accurately corrected for a simple substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の各実施例に共通に使用される膜厚測定
装置の概略構成を示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a film thickness measuring device commonly used in each embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の動作フローチャートである。FIG. 2 is an operation flowchart of the first embodiment.

【図3】第1実施例において、第1の回転変位位置にお
ける基板の撮像画像,撮像画像データの積分値の分布
図,積分データを微分処理した微分値の分布図である。
FIG. 3 is a distribution diagram of a captured image of a substrate at a first rotational displacement position, an integrated value of the captured image data, and a differential value obtained by differentiating the integrated data in the first embodiment.

【図4】第1実施例において、第2の回転変位位置にお
ける基板の撮像画像,撮像画像データの積分値の分布
図,積分データを微分処理した微分値の分布図である。
FIG. 4 is a distribution diagram of a captured image of a substrate at a second rotational displacement position, an integrated value of the captured image data, and a differential value obtained by differentiating the integrated data in the first embodiment.

【図5】第1実施例において、第3の回転変位位置にお
ける基板の撮像画像,撮像画像データの積分値の分布
図,積分データを微分処理した微分値の分布図である。
FIG. 5 is a distribution diagram of a captured image of a substrate at a third rotational displacement position, an integrated value of the captured image data, and a differential value obtained by differentiating the integrated data in the first embodiment.

【図6】第1実施例において、検出された上下変動幅を
用いた回転誤差検出処理の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a rotation error detection process using the detected vertical fluctuation width in the first embodiment.

【図7】第2実施例の動作フローチャートである。FIG. 7 is an operation flowchart of the second embodiment.

【図8】第2実施例の回転方向設定処理の詳細なフロー
チャートである。
FIG. 8 is a detailed flowchart of a rotation direction setting process according to the second embodiment.

【図9】第2実施例の回転方向設定処理の説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a rotation direction setting process according to the second embodiment.

【図10】第2実施例において、検出された上下変動幅
を用いた回転誤差検出処理の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a rotation error detection process using the detected vertical fluctuation width in the second embodiment.

【図11】従来例の説明に係る、基板上のスクライブラ
インの交差領域を拡大撮像した状態を示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state in which an intersection area of a scribe line on a substrate is enlarged and imaged according to a description of a conventional example.

【図12】図11の画像の階調値ヒストグラムの一例を示
した図である。
12 is a diagram illustrating an example of a tone value histogram of the image of FIG. 11;

【図13】従来例の問題点の説明に供する階調値ヒスト
グラムを示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing a tone value histogram for explaining a problem of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

W…基板 1a…XYステージ 1b…θステージ 2…対物レンズ 3…光源 4,5…ハーフミラー 6…テレビカメラ 7…画像処理ユニット 8…CRT 9…XYθステージ駆動回路 10…分光器 W ... Substrate 1a ... XY stage 1b ... Theta stage 2 ... Objective lens 3 ... Light source 4,5 ... Half mirror 6 ... TV camera 7 ... Image processing unit 8 ... CRT 9 ... XYθ stage drive circuit 10 ... Spectroscope

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−100742(JP,A) 特開 昭60−49642(JP,A) 特開 昭62−150112(JP,A) 特開 昭62−279654(JP,A) 特開 昭64−59829(JP,A) 特開 昭54−29977(JP,A) 特開 昭62−181429(JP,A)Continuation of the front page (56) References JP-A-57-100742 (JP, A) JP-A-60-49642 (JP, A) JP-A-62-150112 (JP, A) JP-A-62-279654 (JP) JP-A-64-59829 (JP, A) JP-A-54-29977 (JP, A) JP-A-62-181429 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 拡大撮像した基板のスクライブラインの
像が所定の方向と、平行になるように、撮像光学手段と
基板とを回転補正する方法において、前記撮像光学手段
が落射顕微光学系であり、スクライブラインの交差領域
を撮像した多階調データに対して、画像内の前記所定の
方向と平行な各画素列について、階調値の積分処理を行
う積分処理過程と、前記積分処理で得られた前記所定の
方向と垂直な方向に並べられた積分データを微分処理す
る微分処理過程と、前記微分処理過程で得られた微分デ
ータのピーク値を検出するピーク値検出過程とを含み、
前記微分データの上下変動幅が最大となる向きへ、前記
撮像光学手段と基板とを相対的に回転変移させる回転補
正過程と、を備えたことを特徴とする基板の回転補正方
法。
1. A method for correcting the rotation of an imaging optical unit and a substrate so that an image of a scribe line of a substrate obtained by enlarging and imaging is parallel to a predetermined direction, wherein the imaging optical unit is an incident-light microscope. An integration process of performing an integration process of a gradation value on multi-grayscale data obtained by imaging an intersection region of a scribe line with respect to each pixel row parallel to the predetermined direction in the image; Differentiation processing step of differentiating the integrated data arranged in the direction perpendicular to the predetermined direction, and a peak value detection step of detecting a peak value of the differential data obtained in the differentiation processing step,
A rotation correction step of relatively rotating and shifting the imaging optical unit and the substrate in a direction in which the vertical fluctuation width of the differential data is maximized.
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