JP2600027B2 - 画像位置合わせ方法およびその装置 - Google Patents
画像位置合わせ方法およびその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像位置合せ方法およ
びその装置に係り、特に画像認識技術により、少なくと
も２個の被処理物上の各マークの位置合せを行う方法お
よび装置に関するものである。
びその装置に係り、特に画像認識技術により、少なくと
も２個の被処理物上の各マークの位置合せを行う方法お
よび装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】露光装置や印刷装置などでは、重ね合わ
せて、または対向して配設された被処理物、例えば、露
光マスクやスクリーンマスク（以下、マスクと総称）と
半導体基板やプリント基板（以下、基板と総称）の位置
合せを行うために、画像認識手段が用いられている。具
体的には、マスクと基板の双方に認識用マークを設け、
上側に配置される認識用マークを開孔で形成し、この開
孔を通して下側に配置される認識マークを読み取れるよ
うに両認識マークを画像認識手段で読取り、読取った各
マークを利用してマスクと基板の位置合せを行う。この
ような従来技術を示すものとしては、実開昭６２−６９
２４３号公報や特開昭６１−２２９３８６号公報などが
ある。
せて、または対向して配設された被処理物、例えば、露
光マスクやスクリーンマスク（以下、マスクと総称）と
半導体基板やプリント基板（以下、基板と総称）の位置
合せを行うために、画像認識手段が用いられている。具
体的には、マスクと基板の双方に認識用マークを設け、
上側に配置される認識用マークを開孔で形成し、この開
孔を通して下側に配置される認識マークを読み取れるよ
うに両認識マークを画像認識手段で読取り、読取った各
マークを利用してマスクと基板の位置合せを行う。この
ような従来技術を示すものとしては、実開昭６２−６９
２４３号公報や特開昭６１−２２９３８６号公報などが
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】画像認識手段を用いた
位置合せでは、マスクあるいは基板に設けた認識用マー
クを読取って画像処理を行い、その結果得られる重心位
置を位置合せに利用する。マスク上の認識用マークと基
板上の認識用マークの各々の全容が撮像され読取られる
場合には、両認識用マークの重心位置は正確に求めるこ
とができる。
位置合せでは、マスクあるいは基板に設けた認識用マー
クを読取って画像処理を行い、その結果得られる重心位
置を位置合せに利用する。マスク上の認識用マークと基
板上の認識用マークの各々の全容が撮像され読取られる
場合には、両認識用マークの重心位置は正確に求めるこ
とができる。
【０００４】しかしながら、一方の認識用マークが他方
の認識用マークの影になって、一方の認識用マークの全
容が読取れない場合、画像処理によって得られる重心位
置は、本来の重心位置からずれてしまう。
の認識用マークの影になって、一方の認識用マークの全
容が読取れない場合、画像処理によって得られる重心位
置は、本来の重心位置からずれてしまう。
【０００５】そのため、マスクと基板の双方の認識用マ
ークの全容が読取れるまでは位置合せを行うことが不可
能で、作業が遅れる問題があった。また、作業時間を早
めるため、全容を読取れない認識マークの重心位置をそ
のまま使うと正確な位置合せを行うことができず、その
結果、かえって、露光精度や印刷精度が低下してしまう
問題があった。
ークの全容が読取れるまでは位置合せを行うことが不可
能で、作業が遅れる問題があった。また、作業時間を早
めるため、全容を読取れない認識マークの重心位置をそ
のまま使うと正確な位置合せを行うことができず、その
結果、かえって、露光精度や印刷精度が低下してしまう
問題があった。
【０００６】それゆえ、本発明の目的は、認識用マーク
の全容が読取れない場合でも、短時間にしかも正確に位
置合せを行うことができる画像位置合せ方法およびその
装置を提供することにある。
の全容が読取れない場合でも、短時間にしかも正確に位
置合せを行うことができる画像位置合せ方法およびその
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、全容を読取れない認識用マークに関して、その画
像の重心位置を求め、この重心位置と他の認識用マーク
の重心位置を通る直線を求め、この直線と全容を読取れ
ない認識用マークの画像の輪郭の交点を得て、この交点
と該全容を読取れない認識用マークの真の重心位置との
間の既知の距離を用いて該全容を読取れない認識用マー
クの真の重心位置を求めることにある。
ろは、全容を読取れない認識用マークに関して、その画
像の重心位置を求め、この重心位置と他の認識用マーク
の重心位置を通る直線を求め、この直線と全容を読取れ
ない認識用マークの画像の輪郭の交点を得て、この交点
と該全容を読取れない認識用マークの真の重心位置との
間の既知の距離を用いて該全容を読取れない認識用マー
クの真の重心位置を求めることにある。
【０００８】
【作用】両被処理物上の各認識用マークを円とすると、
全容が読取れない認識用マークの中心位置は、その認識
用マークの重心位置と他の認識用マークの重心位置を結
ぶ直線上に位置する。そこで、この直線を得て、直線と
全容を読取れない認識用マークの交点を求めれば、全容
を読取れない認識用マークの半径は既知であるので、そ
の認識用マークの中心位置（真の重心位置）を１回の操
作で正確に求めることができる。
全容が読取れない認識用マークの中心位置は、その認識
用マークの重心位置と他の認識用マークの重心位置を結
ぶ直線上に位置する。そこで、この直線を得て、直線と
全容を読取れない認識用マークの交点を求めれば、全容
を読取れない認識用マークの半径は既知であるので、そ
の認識用マークの中心位置（真の重心位置）を１回の操
作で正確に求めることができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて、本発明
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００１０】図１において、１０は図示していない架台
に対して固定される露光用マスク、１１はマスク１０と
対向して、ないし重ね合わせて設けられる基板、１０ａ
および１１ａは対応して形成された露光用マスク１０お
よび基板１１の認識用マーク、１２は基板１１を載置
し、Ｘ，Ｙ，θ，Ｚの各方向に移動してマスク１０と基
板１１を位置合せする移動テーブル、１３ａ〜１３ｄは
マスク１０と基板１１の各々の４隅に設けられた認識用
マーク１０ａ，１１ａを撮像するＣＣＤカメラ、１４は
各カメラ１３ａ〜１３ｄの映像信号を入力し、ＣＣＤカ
メラの各画素の明るさの度合いを電圧レベルに変換し、
アナログ波形の形で映像信号として出力するカメラコン
トローラ、１５はマスク１０、基板１１の各認識用マー
ク１０ａ、１１ａの撮像画像を２値化処理し、マークの
輪郭を求め、次に重心位置を算出する画像処理装置、１
６はＣＣＤカメラ１３ａ〜１３ｄの撮像画像および２値
画像を表示するモニターＴＶ、１７は画像処理装置１５
からの重心位置データを基に移動テーブル１２の移動量
算出や移動テーブル１２の運転制御を行うパソコン、１
８はパソコン１７に付属する操作卓で、手動で移動テー
ブル１２を動かすことも可能とするものである。１９は
パソコン１７からのデジタル信号の指示に基づいてアナ
ログ信号を発生し、移動テーブル１２を動かす制御盤で
ある。
に対して固定される露光用マスク、１１はマスク１０と
対向して、ないし重ね合わせて設けられる基板、１０ａ
および１１ａは対応して形成された露光用マスク１０お
よび基板１１の認識用マーク、１２は基板１１を載置
し、Ｘ，Ｙ，θ，Ｚの各方向に移動してマスク１０と基
板１１を位置合せする移動テーブル、１３ａ〜１３ｄは
マスク１０と基板１１の各々の４隅に設けられた認識用
マーク１０ａ，１１ａを撮像するＣＣＤカメラ、１４は
各カメラ１３ａ〜１３ｄの映像信号を入力し、ＣＣＤカ
メラの各画素の明るさの度合いを電圧レベルに変換し、
アナログ波形の形で映像信号として出力するカメラコン
トローラ、１５はマスク１０、基板１１の各認識用マー
ク１０ａ、１１ａの撮像画像を２値化処理し、マークの
輪郭を求め、次に重心位置を算出する画像処理装置、１
６はＣＣＤカメラ１３ａ〜１３ｄの撮像画像および２値
画像を表示するモニターＴＶ、１７は画像処理装置１５
からの重心位置データを基に移動テーブル１２の移動量
算出や移動テーブル１２の運転制御を行うパソコン、１
８はパソコン１７に付属する操作卓で、手動で移動テー
ブル１２を動かすことも可能とするものである。１９は
パソコン１７からのデジタル信号の指示に基づいてアナ
ログ信号を発生し、移動テーブル１２を動かす制御盤で
ある。
【００１１】たとえば、各画素の位置は直交座標（ｘ
ｉ，ｙｉ）によって指定され、重心や距離の演算はこれ
ら各画素のｘ座標値、ｙ座標値に基づいて行なわれる。
ｉ，ｙｉ）によって指定され、重心や距離の演算はこれ
ら各画素のｘ座標値、ｙ座標値に基づいて行なわれる。
【００１２】図２は、ＣＣＤカメラ１３ａを用いてマス
ク１０、基板１１の各認識用マーク１０ａ，１１ａを撮
像する状況を拡大して示している。この状況は他のＣＣ
Ｄカメラ１３ｂ〜１３ｄについても同様である。
ク１０、基板１１の各認識用マーク１０ａ，１１ａを撮
像する状況を拡大して示している。この状況は他のＣＣ
Ｄカメラ１３ｂ〜１３ｄについても同様である。
【００１３】図２に示すように、マスク１０上のマーク
１０ａはガラス基板上にクロームを蒸着して設けたもの
で、中央に円形開孔を有する円形をした（ドーナツ形
の）ものである。マーク１０ａの開孔が認識用マークと
なる。また、他の例としては、ＣＣＤカメラ１３ａの視
野内を全てクローム領域で占有させ、中央に円形の開孔
を有するもの等がある。以下の説明では円形マーク１０
ａを例にとって説明する。一方、基板１１のマーク１１
ａは基板１１に設けた開孔である。マーク１０ａの開孔
直径は、マーク１１ａの直径より大きくされている。
１０ａはガラス基板上にクロームを蒸着して設けたもの
で、中央に円形開孔を有する円形をした（ドーナツ形
の）ものである。マーク１０ａの開孔が認識用マークと
なる。また、他の例としては、ＣＣＤカメラ１３ａの視
野内を全てクローム領域で占有させ、中央に円形の開孔
を有するもの等がある。以下の説明では円形マーク１０
ａを例にとって説明する。一方、基板１１のマーク１１
ａは基板１１に設けた開孔である。マーク１０ａの開孔
直径は、マーク１１ａの直径より大きくされている。
【００１４】図１では詳細に示していないが、移動テー
ブル１２上方からマスク１０に光を当て、認識用マーク
１０ａからの反射光２１をＣＣＤカメラ１３ａで捕捉し
て画像化するほかに、移動テーブル１２内より下方から
の基板１１の下面に向けて光を当て。マーク１１ａの透
過光２２もマスク１０におけるマーク１０ａの開孔を介
してＣＣＤカメラ１３ａで捕捉して画像化する。ＣＣＤ
カメラ１３ａで捕捉される反射光２１、透過光２２は明
度差が付けられており、画像処理装置１５での２値化処
理でノイズを除去しつつ、両マーク１０ａ，１１ａの輪
郭は明確化される。なお、両マーク検出の形態はこの例
に限らない。
ブル１２上方からマスク１０に光を当て、認識用マーク
１０ａからの反射光２１をＣＣＤカメラ１３ａで捕捉し
て画像化するほかに、移動テーブル１２内より下方から
の基板１１の下面に向けて光を当て。マーク１１ａの透
過光２２もマスク１０におけるマーク１０ａの開孔を介
してＣＣＤカメラ１３ａで捕捉して画像化する。ＣＣＤ
カメラ１３ａで捕捉される反射光２１、透過光２２は明
度差が付けられており、画像処理装置１５での２値化処
理でノイズを除去しつつ、両マーク１０ａ，１１ａの輪
郭は明確化される。なお、両マーク検出の形態はこの例
に限らない。
【００１５】両マーク１０ａ，１１ａの開孔の画像を画
像処理装置１５を使い画像処理した状況で、マーク１０
ａの画像たる大円の中にマーク１１ａの画像たる小円が
入った形となってマークの全容が読取られている場合
は、パソコン１７で各マーク１０ａ，１１ａの重心位置
は簡単に算出できる。それらの重心位置はマーク１０
ａ，１１ａの中心位置に一致しているので、固定されて
いるマスク１０のマーク重心位置に基板１１のマーク重
心位置を合せるべく移動テーブル１２を制御盤１９で駆
動させることにより、マスク１０と基板１１の位置合せ
が行われる。
像処理装置１５を使い画像処理した状況で、マーク１０
ａの画像たる大円の中にマーク１１ａの画像たる小円が
入った形となってマークの全容が読取られている場合
は、パソコン１７で各マーク１０ａ，１１ａの重心位置
は簡単に算出できる。それらの重心位置はマーク１０
ａ，１１ａの中心位置に一致しているので、固定されて
いるマスク１０のマーク重心位置に基板１１のマーク重
心位置を合せるべく移動テーブル１２を制御盤１９で駆
動させることにより、マスク１０と基板１１の位置合せ
が行われる。
【００１６】図３は、画像処理された後のマスク１０の
マーク１０ａの大円開孔輪郭３０と基板１１のマーク１
１ａの小円開孔輪郭３１が重なり、マーク１０ａのクロ
ム膜に隠れて基板１１のマーク全容を読取れない状況を
示している。
マーク１０ａの大円開孔輪郭３０と基板１１のマーク１
１ａの小円開孔輪郭３１が重なり、マーク１０ａのクロ
ム膜に隠れて基板１１のマーク全容を読取れない状況を
示している。
【００１７】この場合、基板１１のマーク１１ａの輪郭
３１の方が小円であるため、観察されるマーク１１ａ
は、２つの異なる曲率半径で定義される形状となる。こ
の形を以下、三日月形と呼ぶ。三日月形の重心位置は、
当然ながら円形マーク１１ａの重心位置、すなわち中心
位置と一致しない。
３１の方が小円であるため、観察されるマーク１１ａ
は、２つの異なる曲率半径で定義される形状となる。こ
の形を以下、三日月形と呼ぶ。三日月形の重心位置は、
当然ながら円形マーク１１ａの重心位置、すなわち中心
位置と一致しない。
【００１８】そこで、本発明においては、パソコン１７
で三日月形の輪郭３１の重心位置からマーク１１ａの中
心位置を以下のようにして求める。
で三日月形の輪郭３１の重心位置からマーク１１ａの中
心位置を以下のようにして求める。
【００１９】図３において、３３は、マスク１０のマー
ク１０ａの輪郭３０の重心位置で、これはマスクマーク
１０ａの中心位置に等しい。また、３４は、基板１１の
円形マーク１１ａの真の重心位置、すなわち中心位置
で、これから求めようとしている位置である。３５は、
三日月形に映るマーク１１ａの輪郭３１を画像処理して
得られる重心位置である。以下基板マーク１１ａの中心
位置を求めるいくつかの方法について説明する。
ク１０ａの輪郭３０の重心位置で、これはマスクマーク
１０ａの中心位置に等しい。また、３４は、基板１１の
円形マーク１１ａの真の重心位置、すなわち中心位置
で、これから求めようとしている位置である。３５は、
三日月形に映るマーク１１ａの輪郭３１を画像処理して
得られる重心位置である。以下基板マーク１１ａの中心
位置を求めるいくつかの方法について説明する。
【００２０】まず、基板マーク１１ａの重心位置３５か
ら最も近い輪郭３１上の点３７を求める。各ＣＣＤカメ
ラ１３ａ〜１３ｄは、マスクマーク１０ａ、基板マーク
１１ａを、画素の集まりとして撮像している。それで、
この点３７を求めるために輪郭３１上の各画素と重心位
置３５間の画素数を計測し、最も距離の近い輪郭３１上
の画素をもって点３７とする。この点３７は、両マーク
１０ａ、１１ａがともに円であることから、両重心位置
３３，３５を結ぶ直線３６上に位置することになる。換
言すれば、輪郭３１と直線３６の交点と言える。
ら最も近い輪郭３１上の点３７を求める。各ＣＣＤカメ
ラ１３ａ〜１３ｄは、マスクマーク１０ａ、基板マーク
１１ａを、画素の集まりとして撮像している。それで、
この点３７を求めるために輪郭３１上の各画素と重心位
置３５間の画素数を計測し、最も距離の近い輪郭３１上
の画素をもって点３７とする。この点３７は、両マーク
１０ａ、１１ａがともに円であることから、両重心位置
３３，３５を結ぶ直線３６上に位置することになる。換
言すれば、輪郭３１と直線３６の交点と言える。
【００２１】次に、基板マーク１１ａの半径ｒは既知で
あるから、上記のようにして求めた交点３７を用いて、
直線３６上に基板マーク１１ａの半径ｒを計測すると、
その位置が基板マーク１１ａの中心位置３４となる。
あるから、上記のようにして求めた交点３７を用いて、
直線３６上に基板マーク１１ａの半径ｒを計測すると、
その位置が基板マーク１１ａの中心位置３４となる。
【００２２】他の方法において、まずマーク１０ａの中
心位置３３と基板マーク１１ａの重心位置３５を結ぶ。
この直線は基板マーク１１ａの中心位置３４を通るもの
であり、前述の直線３６に一致する。この直線３６と輪
郭３１との交点を求めると、点３７が求まり、半径ｒず
らすことにより中心位置３４が求まる。
心位置３３と基板マーク１１ａの重心位置３５を結ぶ。
この直線は基板マーク１１ａの中心位置３４を通るもの
であり、前述の直線３６に一致する。この直線３６と輪
郭３１との交点を求めると、点３７が求まり、半径ｒず
らすことにより中心位置３４が求まる。
【００２３】さらに別の方法においては、まずマスクマ
ーク１０ａの輪郭３０と基板マーク１１ａの輪郭３１の
交点ＰＱを求める。線分ＰＱは円形輪郭３０の弦であ
り、円形輪郭３１の弦でもある。線分ＰＱの垂直２等分
線を引くと、円形輪郭３０の中心位置３３を通り、円形
輪郭３１の中心位置３４も通る直線となり、前述の直線
３６に一致する。以下前述の方法と同様に交点３７を求
め、中心位置３４を求める。
ーク１０ａの輪郭３０と基板マーク１１ａの輪郭３１の
交点ＰＱを求める。線分ＰＱは円形輪郭３０の弦であ
り、円形輪郭３１の弦でもある。線分ＰＱの垂直２等分
線を引くと、円形輪郭３０の中心位置３３を通り、円形
輪郭３１の中心位置３４も通る直線となり、前述の直線
３６に一致する。以下前述の方法と同様に交点３７を求
め、中心位置３４を求める。
【００２４】このように、基板マーク１１ａの中心位置
３４が求まったので、直線３６を基準として、マスクマ
ーク１０ａの重心位置、即ち中心位置３３と基板マーク
の中心位置３４との差を求めて、基板マークの中心位置
３４をマスクマーク１０ａの中心位置３３に一致するよ
うに移動テーブル１２を制御盤１９を介して駆動させ
る。
３４が求まったので、直線３６を基準として、マスクマ
ーク１０ａの重心位置、即ち中心位置３３と基板マーク
の中心位置３４との差を求めて、基板マークの中心位置
３４をマスクマーク１０ａの中心位置３３に一致するよ
うに移動テーブル１２を制御盤１９を介して駆動させ
る。
【００２５】前記のように、ＣＣＤカメラ１３ａ〜１３
ｄは、各マーク１０ａ、１１ａを画素の集まりである画
像として測定しているので、中心位置３３、３４、およ
び重心位置３５に対応する画素を得て、それらの位置や
その位置の間に入る画素数を割り出すことで、中心位置
３３，３４の偏差を簡単に求めることができる。
ｄは、各マーク１０ａ、１１ａを画素の集まりである画
像として測定しているので、中心位置３３、３４、およ
び重心位置３５に対応する画素を得て、それらの位置や
その位置の間に入る画素数を割り出すことで、中心位置
３３，３４の偏差を簡単に求めることができる。
【００２６】このように、パソコン１７は、ＣＣＤカメ
ラ１３ａ〜１３ｄに映る画像をそのまま用いて、両マー
ク１０ａ，１１ａのずれ量を求め、１回の操作により両
マーク１０ａ，１１ａの位置合せを確実に行うことがで
きる。このため、作業効率は大幅に向上する。
ラ１３ａ〜１３ｄに映る画像をそのまま用いて、両マー
ク１０ａ，１１ａのずれ量を求め、１回の操作により両
マーク１０ａ，１１ａの位置合せを確実に行うことがで
きる。このため、作業効率は大幅に向上する。
【００２７】また、この実施例では、マスクマーク１０
ａの中心に近い側の輪郭３１を利用している。この輪郭
３１は、各ＣＣＤカメラ１３ａ〜１３ｄに明度差で明確
に表されるので、各画素を特定し易く、精度が高く、中
心位置３４を求める時の誤差が小さい。
ａの中心に近い側の輪郭３１を利用している。この輪郭
３１は、各ＣＣＤカメラ１３ａ〜１３ｄに明度差で明確
に表されるので、各画素を特定し易く、精度が高く、中
心位置３４を求める時の誤差が小さい。
【００２８】次に、基板マーク１１ａの重心位置３５を
中心として、基板マーク１１ａの中心位置３４を求める
他の実施例によるパソコン１７の処理について説明す
る。
中心として、基板マーク１１ａの中心位置３４を求める
他の実施例によるパソコン１７の処理について説明す
る。
【００２９】マスクマーク１０ａ、基板マーク１１ａの
各々の重心位置３３，３５が画像処理で求められている
ものとして、次に、マスクマーク１０ａの輪郭３０に沿
った基板マーク１１ａの輪郭３２が両マーク１０ａ，１
１ａの重心位置３３，３５を結ぶ直線３６と交わる点３
８も前記実施例と同様にして求める。たとえば基板マー
ク１１ａの重心位置３５から最も近い画素として求め
る。
各々の重心位置３３，３５が画像処理で求められている
ものとして、次に、マスクマーク１０ａの輪郭３０に沿
った基板マーク１１ａの輪郭３２が両マーク１０ａ，１
１ａの重心位置３３，３５を結ぶ直線３６と交わる点３
８も前記実施例と同様にして求める。たとえば基板マー
ク１１ａの重心位置３５から最も近い画素として求め
る。
【００３０】重心位置３５と交点３８を結ぶ直線３６上
にあり、かつ輪郭３１上にある画素を交点３７として求
める。両交点３７，３８の位置に基づき、間に入る画素
数を測定し、両交点間の距離Ｗを求める。一方、基板マ
ーク１１ａの重心位置３５と交点３８間との位置に基づ
き、重心位置３５と交点３８の間の距離Ｌも求める。
にあり、かつ輪郭３１上にある画素を交点３７として求
める。両交点３７，３８の位置に基づき、間に入る画素
数を測定し、両交点間の距離Ｗを求める。一方、基板マ
ーク１１ａの重心位置３５と交点３８間との位置に基づ
き、重心位置３５と交点３８の間の距離Ｌも求める。
【００３１】次に、交点間距離Ｗと交点３８・重心位置
３５間の距離Ｌの差Ｄを求める。更に、基板マーク１１
ａの既知の半径ｒから上記差分Ｄを引くと、重心位置３
５と中心位置３４の距離Ｇが得られる。重心位置３５に
距離Ｇ分を加味すると中心位置３４が得られることにな
る。なお、交点３７を得た後、直ちにＤを求めてもよ
い。
３５間の距離Ｌの差Ｄを求める。更に、基板マーク１１
ａの既知の半径ｒから上記差分Ｄを引くと、重心位置３
５と中心位置３４の距離Ｇが得られる。重心位置３５に
距離Ｇ分を加味すると中心位置３４が得られることにな
る。なお、交点３７を得た後、直ちにＤを求めてもよ
い。
【００３２】最後に、この中心位置３４とマスクマーク
１０ａの中心位置３３との位置合せを行う。
１０ａの中心位置３３との位置合せを行う。
【００３３】この実施例では、輪郭３２に沿った画素数
が少ないので、交点３８を早く求めることが可能であ
り、より短時間での位置合せを実現できる。
が少ないので、交点３８を早く求めることが可能であ
り、より短時間での位置合せを実現できる。
【００３４】次に、さらに他の実施例によるパソコン１
７の処理について説明する。図４において、マスクマー
ク１０ａの輪郭３０に沿わない側の基板マーク３１の輪
郭３１上の任意の３点Ａ〜Ｃを決め、各点Ａ〜Ｃを結ぶ
三角形４１を得る。輪郭線３１は三角形４１の外接円で
ある。そこで、三角形４１の任意の二辺、または三辺の
垂直二等分線の交点３４を得る。この交点３４は、外接
円、即ち輪郭線３１の中心であり、基板マーク１１ａの
中心位置を示すことになる。
７の処理について説明する。図４において、マスクマー
ク１０ａの輪郭３０に沿わない側の基板マーク３１の輪
郭３１上の任意の３点Ａ〜Ｃを決め、各点Ａ〜Ｃを結ぶ
三角形４１を得る。輪郭線３１は三角形４１の外接円で
ある。そこで、三角形４１の任意の二辺、または三辺の
垂直二等分線の交点３４を得る。この交点３４は、外接
円、即ち輪郭線３１の中心であり、基板マーク１１ａの
中心位置を示すことになる。
【００３５】マスクマーク１０ａの重心（中心）位置３
３は先の実施例で前述したように画像処理によって求め
られるから、外接円の中心位置３４をマスクマーク１０
ａの重心位置３３に位置合せすれば、マスク１０と基板
１１を容易に整合できる。
３は先の実施例で前述したように画像処理によって求め
られるから、外接円の中心位置３４をマスクマーク１０
ａの重心位置３３に位置合せすれば、マスク１０と基板
１１を容易に整合できる。
【００３６】この実施例では、図３に示すように輪郭３
１，３２上の各画素について、重心位置３５との間の距
離を演算して交点３７，３８を求める必要はないので、
一層早く、しかも、正確に基板マーク１１ａの中心位置
３４を求めることができる。
１，３２上の各画素について、重心位置３５との間の距
離を演算して交点３７，３８を求める必要はないので、
一層早く、しかも、正確に基板マーク１１ａの中心位置
３４を求めることができる。
【００３７】次に、基板マーク１１が円以外の例につい
て説明する。図５に示すように、基板マーク１１ａが正
方形であるとする。
て説明する。図５に示すように、基板マーク１１ａが正
方形であるとする。
【００３８】この場合、正方形の基板マーク１１ａの画
像の輪郭５１の少なくとも２個の頂点が、マスクマーク
１０ａの輪郭３０内に入るようにする。各々が２辺の交
点として定まる頂点が２個が定まれば正方形の位置が定
まる。
像の輪郭５１の少なくとも２個の頂点が、マスクマーク
１０ａの輪郭３０内に入るようにする。各々が２辺の交
点として定まる頂点が２個が定まれば正方形の位置が定
まる。
【００３９】ここで、正方形基板マーク１１ａの外接円
５１ａを考える。この外接円５１ａは、基板マーク１１
ａの少なくとも２個の頂点および頂点に関連する情報に
基づいて求めることができる。この外接円５１ａを図
３、図４の輪郭線３１と見立てれば、後は、図３、図４
と同様な処理により、外接円３１ａの中心位置３４を求
めることができる。２頂点の位置から直接中心位置を算
出することもできる。この中心位置３４は、基板マーク
１１ａの方形輪郭５１の中心でもある。求めた中心位置
３４をマスクマーク１０ａの中心位置３３に移動させれ
ば、マスク１０と基板１１の位置合せを容易に行うこと
ができる。
５１ａを考える。この外接円５１ａは、基板マーク１１
ａの少なくとも２個の頂点および頂点に関連する情報に
基づいて求めることができる。この外接円５１ａを図
３、図４の輪郭線３１と見立てれば、後は、図３、図４
と同様な処理により、外接円３１ａの中心位置３４を求
めることができる。２頂点の位置から直接中心位置を算
出することもできる。この中心位置３４は、基板マーク
１１ａの方形輪郭５１の中心でもある。求めた中心位置
３４をマスクマーク１０ａの中心位置３３に移動させれ
ば、マスク１０と基板１１の位置合せを容易に行うこと
ができる。
【００４０】このように、マスクマーク１０ａ、基板マ
ーク１１ａが点対称あるいは線対称をしたものであれば
外接円を擬示させることによりそれらのマークの中心位
置を容易に求めることができる。
ーク１１ａが点対称あるいは線対称をしたものであれば
外接円を擬示させることによりそれらのマークの中心位
置を容易に求めることができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
認識用マークの全容を読取らなくても、正確に位置合せ
を行うことができ、短時間に作業を完了させることがで
きる。
認識用マークの全容を読取らなくても、正確に位置合せ
を行うことができ、短時間に作業を完了させることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例による画像位置合せ装置の概
略図である。
略図である。
【図２】図１に示す本発明の実施例による装置の撮像部
を拡大して示す図である。
を拡大して示す図である。
【図３】図１に示す本発明の実施例による装置で行う本
発明の実施例による画像位置合せ方法を説明する図であ
る。
発明の実施例による画像位置合せ方法を説明する図であ
る。
【図４】本発明の他の実施例による画像位置合せ方法を
説明する図である。
説明する図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例による画像位置合せ
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
１０…マスク， １０ａ…認識用マーク（マスクマー
ク）， １１…基板，１１ａ…認識用マーク（基板マ
ーク）， １２…移動テーブル，１３ａ〜１３ｄ…Ｃ
ＣＤカメラ， １４…カメラコントローラ，１５…画
像処理装置， １６…モニターＴＶ， １７…パソ
コン，１８…操作卓， １９…制御盤，３０〜３２，
５１…輪郭線，３３，３５…重心位置， ３４…中心
位置， ３７，３８…交点，４１…内接三角形，
５１ａ…擬示外接円
ク）， １１…基板，１１ａ…認識用マーク（基板マ
ーク）， １２…移動テーブル，１３ａ〜１３ｄ…Ｃ
ＣＤカメラ， １４…カメラコントローラ，１５…画
像処理装置， １６…モニターＴＶ， １７…パソ
コン，１８…操作卓， １９…制御盤，３０〜３２，
５１…輪郭線，３３，３５…重心位置， ３４…中心
位置， ３７，３８…交点，４１…内接三角形，
５１ａ…擬示外接円
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高垣 正 茨城県竜ヶ崎市向陽台五丁目２番 日立 テクノエンジニアリング株式会社 開発 研究所内 (72)発明者 山岸 哲也 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 見坊 行雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平１−184473（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−143902（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−69243（ＪＰ，Ｕ)
Claims (8)
- 【請求項１】重ね合わせて配設された被処理物の各々に
設けられた認識用マークをカメラで読取り、画像処理を
行って得た重心位置を用いて両被処理物の位置合せ処理
を行う画像位置合せ方法において、認識用マークの一方
の全容が読み取れない時、全容を読取れない認識用マー
クについて、画像処理でその重心位置を求め、次にこの
重心位置と他の認識用マークの重心位置を結ぶ直線と全
容を読取れない認識用マークの画像の輪郭の交点を得
て、この交点と全容を読取れない認識用マークの真の重
心位置との間の既知の距離を用いて全容を読取れない認
識用マークの真の重心位置を求め、この重心位置を用い
て両被処理物の位置合せを行うことを特徴とする画像位
置合せ方法。 - 【請求項２】請求項１の画像位置合せ方法において、前
記認識用マークの画像の輪郭は、該認識用マークの画像
の重心位置と他の認識用マークの画像の重心位置の間に
存在するものであり、前記交点は、全容を読取れない認
識用マークの重心位置から最も近い該認識用マークの画
像の前記輪郭上の点であることを特徴とする画像位置合
せ方法。 - 【請求項３】請求項１の画像位置合せ方法において、前
記認識用マークの画像の輪郭は、他の認識用マークの画
像の輪郭に沿うものであり、前記交点は、全容を読取れ
ない認識用マークの重心位置から最も近い該認識用マー
クの画像の前記輪郭上の点であることを特徴とする画像
位置合せ方法。 - 【請求項４】請求項３の画像位置合せ方法において、更
に、前記全容を読取れない認識用マークの画像の重心位
置と他の認識用マークの画像の重心位置間の前記全容を
読取れない認識用マークの画像の輪郭と、前記両認識用
マークの画像の重心位置を結ぶ直線との交点を求め、両
交点間の距離、両交点と前記全容を読取れない認識用マ
ークの画像の重心位置の間の各距離を得て、前記全容を
読取れない認識用マークの真の重心位置を求めることを
特徴とする画像位置合せ方法。 - 【請求項５】重ね合わせて配設された被処理物の各々に
設けられた認識用マークをカメラで読取り、画像処理を
行って得た重心位置を用いて両被処理物の位置合せ処理
を行う画像位置合せ方法において、認識用マークの一方
の全容が読み取れない時、全容を読取れない認識用マー
クについて、両重心位置の間の前記全容を読取れない認
識用マークの画像の輪郭線上の任意の３点を結んででき
る三角形の少なくとも２辺の垂直二等分線の交点を求
め、この交点を前記全容を読取れない認識用マークの真
の重心位置として前記両被処理物の位置合せを行うこと
を特徴とする画像位置合せ方法。 - 【請求項６】請求項１及至請求項５のいずれかの画像位
置合せ方法において、両被処理物上の認識用マークは円
形であることを特徴とする画像位置合せ方法。 - 【請求項７】重ね合わせて配設された被処理物の各々に
設けられた認識用マークをカメラで読取って画像処理を
行い、それによって得た重心位置を用いて両被処理物の
位置合せ処理を行う画像位置合せ方法において、画像処
理により、全容が読取れない点対称あるいは線対称の形
の認識用マークの輪郭上の少なくとも２個の頂点および
頂点に関連する情報に基づいて外接円の中心位置を求
め、この中心位置を前記全容が読取れない認識用マーク
の真の重心位置として、両被処理物の位置合せを行うこ
とを特徴とする画像位置合せ方法。 - 【請求項８】相対的に移動可能に重ね合わせて配設され
た被処理物上の各々の認識用マークを読取るカメラと、
カメラで読取った各認識用マークの画像処理を行い、画
像の重心位置を求める画像処理装置と、前記重心位置を
用いて被処理物の一方を他方に移動させる位置合せ装置
を備えた画像位置合せ装置において、前記位置合せ装置
は、全容を読取れない認識用マークについて、その重心
位置と他の認識用マークの画像の重心位置を結ぶ直線と
前記全容を読取れない認識用マークの画像の輸郭の交点
を得て、この交点と前記全容を読取れない認識用マーク
の真の重心位置との間の既知の距離を用いて該全容を読
取れない認識用マークの真の重心位置を求める演算を行
なう位置合せ装置であることを特徴とする画像位置合せ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111738A JP2600027B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 画像位置合わせ方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111738A JP2600027B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 画像位置合わせ方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340555A JPH04340555A (ja) | 1992-11-26 |
| JP2600027B2 true JP2600027B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=14568935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3111738A Expired - Fee Related JP2600027B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 画像位置合わせ方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600027B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6994806B2 (ja) * | 2017-10-31 | 2022-01-14 | 株式会社アドテックエンジニアリング | 両面露光装置及び両面露光方法 |
| JP7412872B2 (ja) * | 2017-10-31 | 2024-01-15 | 株式会社アドテックエンジニアリング | 両面露光装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6269243U (ja) * | 1985-10-19 | 1987-04-30 | ||
| EP0313681A1 (en) * | 1987-10-30 | 1989-05-03 | Ibm Deutschland Gmbh | Phase-sensitive interferometric mask-wafer alignment |
| JPH01184473A (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-24 | Kyoei Sangyo Kk | プリント配線板検査機の位置合せ装置 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3111738A patent/JP2600027B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04340555A (ja) | 1992-11-26 |
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