JP4389871B2 - Reference pattern extraction method and apparatus, a pattern matching method and apparatus, the position detecting method and apparatus and an exposure method and apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、プラズマディスプレイ素子、薄膜磁気ヘッド等の電子デバイスを製造する際のリソグラフィー工程における露光方法に関し、特に、露光装置でウエハやレチクル等の位置決めに使用して好適な基準パターンの抽出方法とその装置、抽出した基準パターンを用いてマーク等の画像を検出するパターンマッチング方法とその装置、検出したマーク等に基づいて露光位置を検出する位置検出方法とその装置、及び、検出した位置に基づいて露光を行う露光方法とその装置に関する。 The present invention is, for example, a semiconductor device, a liquid crystal display device, plasma display device, relates to an exposure method in a lithography process when manufacturing electron devices such as thin-film magnetic head, in particular, be used in the positioning, such as a wafer and a reticle in the exposure apparatus extraction method and apparatus of the preferred reference pattern, the pattern matching method for detecting an image of such marks by using the extracted reference pattern and apparatus, the position detecting method for detecting the exposure position based on the detected mark or the like and apparatus and an exposure method for performing exposure based on the detected position and its device.

半導体素子、液晶表示素子、プラズマディスプレイ素子、薄膜磁気ヘッド等の電子デバイスを製造する際には、露光装置を用いて、マスクやレチクル(以下、レチクルと総称する)に形成された微細なパターンの像を感光剤が塗布された半導体ウエハやガラスプレート等の基板上に繰り返し投影露光する。 Semiconductor devices, liquid crystal display devices, plasma display devices, when manufacturing electronic devices such as thin-film magnetic head, using an exposure apparatus, a mask or reticle (hereinafter collectively referred to as reticle) which is formed on a fine pattern the image is a photosensitive agent is repeatedly projection exposure onto the substrate, such as a coated semiconductor wafer or a glass plate. この際、露光装置においては、基板の位置と投影されるパターンの像の位置とを高精度に合わせる必要がある。 In this case, in the exposure apparatus, it is necessary to match the position of the image of the pattern projected to the position of the substrate with high accuracy. 特に半導体素子の製造においては、近年の集積度の向上に伴って形成するパターンが非常に微細になっている。 Particularly in the production of semiconductor devices, patterns formed with the recent improvement of the degree of integration has become very fine. 従って、所望の性能を有する半導体素子を製造するためには、非常に高精度な位置合わせが要求される。 Therefore, in order to manufacture a semiconductor device having a desired performance, highly accurate alignment is required.

露光装置におけるこの位置合わせは、基板やレチクルに形成されたアライメントマーク(以下、単にマークあるいはパターンと称する場合もある。)をアライメントセンサにより検出し、基板等の位置を検出し、その位置を制御することにより行う。 The alignment in the exposure apparatus, the alignment marks (hereinafter, sometimes simply referred to as a mark or pattern.) Formed on the substrate or reticle is detected by the alignment sensor to detect the position of the substrate such as, controlling the position It carried out by. マークの位置を検出する方法としては種々の方法が用いられているが、近年、画像処理によりマークの位置を検出するFIA(Field Image Alignment)方式のアライメントセンサが用いられるようになっている。 Various methods have been used as a method of detecting the position of the mark, in recent years, so that the alignment sensor FIA (Field Image Alignment) method for detecting the position of the mark is used by the image processing. これは、マーク付近の基板表面を撮像した信号(パターン信号、n次元信号)を画像処理して、マークの位置情報を検出する方法である。 This imaging signal (pattern signal, n-dimensional signal) of the substrate surface in the vicinity of the mark by image processing, a method of detecting the positional information of the mark. そして画像処理の一方法として、予め用意したマーク信号に対応する基準パターン(テンプレート)と撮像した画像とを照合(マッチング)することにより、マークを検出するテンプレートマッチングの方法が知られている(例えば特許文献1参照)。 And as a method for image processing, by collating the image captured with the reference pattern corresponding to the mark signal prepared in advance (template) (matching), the method of template matching for detecting a mark is known (e.g. see Patent Document 1).
特開2001−210577号公報 JP 2001-210577 JP

ところで、そのようなテンプレートマッチングにおいては、テンプレートの生成が重要である。 Incidentally, in such template matching, template generation is important.
通常、テンプレートは、実際のデータの中から抽出したパターンをテンプレートとして指定するか、あるいは、アライメントマーク等のテンプレートとすべき既知のパターンの情報(マークの設計データやウエハ上での配置情報等)に基づいて作成するのが一般的である。 Normally, the template, specify the extracted pattern from the actual data as a template, or (like arrangement information on the design data and the wafer mark) a known pattern of information to be the template, such as the alignment mark it is a common practice to create on the basis of. そのため、テンプレートの作成用に実際のデータが得られていない場合や得られない場合、又は、テンプレートとすべきパターンが特定されていない場合等には、テンプレートを設定することができない。 Therefore, if the case or not obtained the actual data for the creation of a template is not obtained, or, the like if the pattern to be the template is not specified, it is impossible to set a template. そのような場合には、作業者がテンプレートを選択する方法が考えられるが、そのような方法では、ロバスト性が無い、精度が悪い、探すのが困難、作業者の個人差に性能が依存する等の問題があり適切ではない。 In such a case, it is conceivable way the operator to select a template, in such a method, there is no robustness, accuracy is poor, difficult to find, performance is dependent on the individual differences of the worker is a problem etc. There is not appropriate.

また、アライメント時に撮像される基板表面の画像の範囲(観察視野)は、ウエハの投入動作に関わる誤差及びパターンの製造に係る誤差等により、常に一定の位置とはならず、所定の範囲内でばらつく。 Further, the range of the image of the substrate surface to be imaged during alignment (observation field) is the error or the like according to the manufacturing errors and patterns related to the closing operation of the wafer is always not constant position, within a predetermined range It varies. そのような条件の下で、テンプレートとするパターンは、観察視野に必ず含まれるパターンである必要がある。 Under such conditions, the pattern of the template, it is necessary that a pattern always included in the observation field of view. 観察視野内にそもそもそのパターンが存在しなければ、検出することが不可能であるからである。 If in the observation field of view in the first place is that pattern does not exist, because it is impossible to detect. 一方で、テンプレートとするパターンは、観察視野となり得る最大の範囲(以後、観察視野最大範囲あるいは入力データ最大範囲と称する。)に唯一存在するユニークなパターンである必要がある。 On the other hand, the pattern of the template, the maximum range that can be observed field (hereinafter, referred to as the observation field of view up to a range or input data maximum range.) The only needs to be unique patterns present. 複数存在するパターンを検出したとしても、その位置を特定できないからである。 Even detects patterns of plurality of, it can not be identified its position.
しかしながら、観察視野のばらつき(誤差)が大きくなると、観察視野となり得る最大範囲は広くなり、逆に観察視野に常に含まれる領域は小さくなる。 However, the variation in the observation field (error) is large, the maximum range that can be observed field of view becomes wider, a region containing always observation field conversely decreases. 場合によっては、観察視野に常に含まれる領域が存在しない場合も生じ得る。 In some cases, it may also occur if the always area included in the observation field does not exist. そのような状況では、テンプレートとするパターンを選定するのが難しく、あるいは困難となり、実質的にテンプレートマッチングをすることができなくなる。 In such situations, it is difficult to select the pattern to templates, or difficult, it is impossible to substantially template matching.
テンプレートとなり得るパターンの情報を増やすためには、観察視野に常に含まれる領域を大きくする必要がある。 To increase the information of a pattern that may be template, it is necessary to increase always area included in the observation field. しかしながら、そのためには観察視野として取得する領域のばらつき(誤差)を小さくする必要があり、新たな困難性が生じる。 However, in order that it is necessary to reduce variations in the area to be acquired as the observation field (error) occurs new difficulties.

本発明の目的は、テンプレートマッチングのために有効な基準パターン(テンプレート)を適切に効率良く抽出することのできる基準パターン抽出方法とその装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a reference pattern extraction method and apparatus capable of extracting appropriately efficiently valid reference pattern (template) for the template matching. 具体的には、観察視野に常に含まれる領域に依存せずに、観察視野最大範囲から有効な基準パターンを抽出することのできる基準パターン抽出方法とその装置を提供することにある。 More specifically, independently of the area included always observation field, in the reference pattern extraction method that can extract the valid reference pattern from the observation field of view up to a range between providing the device. また、有効にテンプレートマッチングを行うことができるテンプレートを、テンプレート作成用の実際のデータを要しないで生成することのできる基準パターン抽出方法とその装置を提供することにある。 Another object is to provide effectively a template that can perform template matching, a reference pattern extraction method capable of producing without requiring the actual data for creating the template and its device.

また、本発明の他の目的は、そのように抽出された有効な基準パターン(テンプレート)を用いて、適切にテンプレートマッチングを行い所望のマーク等を検出することのできるパターンマッチング方法を提供することにある。 Another object of the present invention is that the way using the extracted valid reference patterns (templates) to provide a pattern matching method that can detect the proper desired mark performs template matching, etc. It is in. 具体的には、観察視野のばらつきがある程度生じていても、本発明に関わる方法により観察視野最大範囲全域から抽出されたテンプレートを用いて、適切に所望のパターンの検出ができるパターンマッチング方法を提供することにある。 Specifically, provided even occur variations in the observation field of view to some extent, by using a template that has been extracted from the observation field of view up to the entire range by the method according to the present invention, a pattern matching method that can detect the proper desired pattern It is to. また、実際のデータを要しないで作成された本発明に関わるテンプレートを用いて適切に所望のパターンの検出ができるパターンマッチング方法を提供することにある。 Another object is to provide a pattern matching method that can detect the proper desired pattern using a template according to the present invention that is created without requiring the actual data.

また、本発明の他の目的は、そのような本発明に関わるテンプレートマッチング方法を用いて、位置決めに用いる所望のパターンを検出し、その位置を適切に検出することのできる位置検出方法とその装置を提供することにある。 Another object of the present invention, by using the template matching method according to the present invention as described above, to detect the desired pattern to be used for positioning, a position detecting method capable of appropriately detecting the position the device It is to provide a.
また、本発明の他の目的は、そのような本発明に関わる位置検出方法を用いて、基板等の露光位置を検出し、基板等の所望の位置に適切に露光を行うことのできる露光方法とその装置を提供することにある。 Another object of the present invention, an exposure method using the position detection method according to the present invention as described above, to detect the exposure position of the substrate or the like, capable of performing properly exposed to the desired position of the substrate or the like and to provide the apparatus.

前記目的を達成するために、本発明の基準パターン抽出方法は、物体上の所定領域(OR_Area)内に任意に配置される前記所定領域(OR_Area)よりも小さい面積を有する被計測領域(VIEW_Area)内において、ユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、前記所定領域(OR_Area)内のパターン信号情報を得る第1工程と(ステップS410)、前記第1工程で得られた前記パターン信号情報の中から、前記所定領域(OR_Area)内で前記被計測領域(VIEW_Area)が取り得る全ての位置において、各位置ごとに被計測領域(VIEW_Area)内でユニークであると認識可能であり、そのユニークさが互いに異なる複数のユニークパターンを抽出す To achieve the above object, the reference pattern extraction process of the present invention, the measurement region having a smaller area than the predetermined area to be placed in any (OR_Area) in a predetermined region (OR_Area) in on the object (VIEW_Area) in inner, a reference pattern extracting method for extracting a reference pattern having a unique signal characteristic, a first step and to obtain a pattern signal information of the predetermined area (OR_Area) (step S410), obtained in the first step recognition from among the pattern signal information that is, at every position where said at predetermined regions (OR_Area) within the measurement area (VIEW_Area) can take, to be unique within the measurement area (VIEW_Area) for each position possible, to extract a plurality of unique patterns that uniqueness is different 第2工程と(ステップS430〜ステップS470)、前記第2工程で抽出された前記複数のユニークパターンの全てを、前記被計測領域(VIEW_Area)が前記所定領域(OR_Area)内で取り得る位置とは無関係に、前記基準パターンとして抽出する第3工程と(ステップS480)を有する(図11A〜図11C及び図12参照)。 A second step (step S430~ step S470), all of said plurality of unique patterns extracted in the second step, the a position which the measurement region (VIEW_Area) is possible in the predetermined area (OR_Area) is independently, a third step of extracting as the reference pattern (step S480) having a (see FIG 11A~-11C and FIG. 12).

このような基準パターン抽出方法によれば、第1工程で得たパターン信号情報に基づいて、第2工程において、例えば観察視野(VIEW_Area)となり得る最大の範囲等である所定領域(OR_Area)内において、ユニークさが互いに異なり、かつ、その所定領域(OR_Area)内に任意に配置される被計測領域(VIEW_Area)内においてもユニークであると認識されるユニークなパターンを複数抽出している。 According to such a reference pattern extraction method, based on the pattern signal information obtained in the first step, in a second step, for example, in the observation field (VIEW_Area) capable of becoming a predetermined region which is the maximum range, etc. (OR_Area) Unlike uniqueness from each other, and have multiple extracts a unique pattern to be recognized as a unique even within the measurement area (VIEW_Area) arranged optionally on the predetermined region (OR_Area) within. そして、第3工程において、抽出されたユニークなパターンの全てを、被計測領域(VIEW_Area)が取り得る範囲とは無関係に、基準パターン(テンプレート)として設定している。 Then, in the third step, all the unique patterns extracted is set as regardless of the area in which the measurement region (VIEW_Area) may take, the reference pattern (template). すなわち、観察視野に常に含まれる領域に依存せずに、観察視野最大範囲から複数の基準パターンを抽出している。 In other words, independently of the area included always observation field, and extracting a plurality of reference patterns from the observation field of view maximum range.
従って、テンプレートマッチング時等に観察視野(VIEW_Area)を設定して画像を取り込んだ場合、その観察視野(VIEW_Area)内には、設定した複数のユニークパターンのいずれかであって、観察視野内においても所定領域内においてもユニークパターンを検出することができ、このユニークパターンの位置に基づいて位置計測を適切に行うことができる。 Therefore, if the captured image by setting the observation field (VIEW_Area) when the template matching or the like, within the observation field of view (VIEW_Area), be any of a plurality of unique patterns set, even in the observation field of view also can detect a unique pattern in the predetermined region, it is possible to properly carry out the position measurement based on the position of the unique pattern.

好適には、前記第2工程では、前記被計測領域(VIEW_Area)よりも小さい面積の特定領域(エレメント)単位で、個々の前記ユニークパターンを抽出する。 Preferably, in the second step, the in a particular region (element) units of smaller area than the measurement area (VIEW_Area), extracts the individual said unique pattern.
また好適には、前記第2工程では、パターン形状特徴に関する情報を前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する。 Also preferably, in the second step, while using the information about the pattern shape features as an indication of the uniqueness, it extracts the unique pattern.
また好適には、前記第2工程では、前記パターン形状特徴に関する情報に加えて、互いに異なるパターン形状特徴を有する各パターンの個数及びそれらの配置関係の少なくともいずれか一方をも前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する。 Also preferably, in the second step, in addition to the information about the pattern shape features, as an indication of the uniqueness also at least one of the number and their arrangement relation of each pattern with a different pattern characteristics to each other used while, for extracting said unique pattern.

また好適には、前記第2工程では、互いに同一のパターン形状特徴を備えたパターンの個数及びそれらの配置関係の少なくともいずれか一方を、前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する。 Also preferably, in the second step, the same pattern shape of the pattern having a number of features and their positional relationship to at least one other, while using as an indication of the uniqueness, extracts the unique pattern .
また好適には、前記パターン間の配置関係を前記ユニークさの指標として使用する場合には、配置関係に関する設計値情報を使用する。 Also preferably, when using an arrangement relationship between the pattern as an indication of the uniqueness uses design value information relating to the arrangement relationship.
また好適には、前記パターン形状特徴に関する情報を、前記所定領域(OR_Area)内のパターン信号情報に対する、個々の前記特定領域内のパターン信号情報ごとの相関演算処理又はSSDA法を用いた演算処理を行うことによって求める。 Also preferably, the information about the pattern shape features, with respect to the pattern signal information within the predetermined area (OR_Area), arithmetic processing using a correlation operation or SSDA method for each pattern signal information of each of the specific region determined by the course of treatment.
また好適には、前記パターンの形状特徴に関する情報を、個々の前記特定領域内のパターン信号情報におけるSN比、エッジの量、エントロピー量、分散値、モーメント量の内の少なくともいずれか1つの情報量を用いて求める。 Also preferably, the information about the feature of said pattern, SN ratio in the pattern signal information of each of the specific region, the amount of edge, entropy weight, dispersion value, at least one of the information amount of the moment amount It determined using the.

また好適には、前記第1工程では、前記所定領域(OR_Area)を一度に撮像可能な撮像手段を用いて、前記所定領域(OR_Area)内のパターン信号情報を求める。 Also preferably, in the first step, the predetermined region (OR_Area) using imageable imaging means at once, obtaining the pattern signal information within the predetermined area (OR_Area).
また好適には、前記第1工程では、前記被計測領域(VIEW_Area)内を撮像可能な撮像手段を用い、撮像手段に対する前記物体の位置を変化させながら複数位置での前記被計測領域(VIEW_Area)内のパターン信号情報をそれぞれ求め、前記求められた複数のパターン信号情報を合成することにより、前記所定領域(OR_Area)内のパターン信号情報を求める。 Also preferably, in the first step, the used imageable imaging unit inside the measurement area (VIEW_Area), wherein the measurement region at a plurality of positions while changing the position of said object with respect to the image capturing means (VIEW_Area) determined pattern signal information of the inner respectively, by synthesizing the plurality of pattern signals obtained information, determining the pattern signal information within the predetermined area (OR_Area).
また好適には、前記第1工程では、前記物体上に形成されたパターンに関する設計値情報を用いて、前記撮像手段に対する前記物体の位置決めを行う。 Also preferably, in the first step, by using the design value information about the pattern formed on the object, the positioning of the object with respect to the imaging unit.

また、本発明に係るパターンマッチング方法は、前述した基準パターン抽出方法により求められた前記基準パターンを用いて、前記物体上の前記被計測領域(VIEW_Area)内のパターン信号情報に対して相関演算処理を行う。 The pattern matching method according to the present invention, by using the reference pattern obtained by the reference pattern extraction method described above, the correlation calculation process on the pattern signal information in the measurement region (VIEW_Area) on the object I do.
好適には、前記複数のユニークパターンの全てを順次用いて、前記被計測領域(VIEW_Area)内のパターン信号情報に対して相関演算処理を行う。 Preferably, all sequentially with the plurality of unique pattern, performs correlation operation with respect to the pattern signal information in the measurement region (VIEW_Area).

また、本発明に係る基準パターン抽出装置は、物体上の所定領域(OR_Area)内に任意に配置される前記所定領域(OR_Area)よりも小さい面積を有する被計測領域(VIEW_Area)内において、ユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、前記所定領域(OR_Area)内のパターン信号情報を得るパターン信号情報取得手段と、前記得られた前記パターン信号情報の中から、前記所定領域(OR_Area)内で前記被計測領域(VIEW_Area)が取り得る全ての位置において、各位置ごとに被計測領域(VIEW_Area)内でユニークであると認識可能であり、かつそのユニークさが互いに異なる複数のユニークパターンを抽出するユニークパターン抽出手段 The reference pattern extracting apparatus according to the present invention, within the measurement region having a smaller area than the predetermined area to be placed in any (OR_Area) in a predetermined region (OR_Area) in on the object (VIEW_Area), unique a reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern having a signal characteristic, and the pattern signal information acquisition means for obtaining a pattern signal information within the predetermined area (OR_Area), from among the obtained the pattern signal information, the at every position where the can be measured region (VIEW_Area) takes a predetermined region (OR_Area) within a recognizable as being unique within the measurement area (VIEW_Area) for each position, and different uniqueness that is mutually unique pattern extracting means for extracting a plurality of unique pattern ,
前記抽出された前記複数のユニークパターンの全てを、前記被計測領域(VIEW_Area)が前記所定領域(OR_Area)内で取り得る位置とは無関係に、前記基準パターンとして抽出する基準パターン抽出手段とを有する。 All of the plurality of unique patterns the extracted, said regardless of the position of the measurement region (VIEW_Area) can be taken within the predetermined area (OR_Area), and a reference pattern extracting means for extracting as the reference pattern .

また、本発明に係るパターンマッチング装置は、前述した基準パターン抽出装置により求められた前記基準パターンを用いて、前記物体上の前記被計測領域(VIEW_Area)内のパターン信号情報に対して、前記複数のユニークパターンの全てを順次用いて相関演算処理を行う相関演算処理手段を有する。 The pattern matching apparatus according to the present invention, by using the reference pattern obtained by the reference pattern extraction apparatus described above, with respect to the pattern signal information in the measurement region (VIEW_Area) on said object, said plurality having a correlation operation means for performing a correlation operation processing all unique pattern successively with the.

また、本発明に係る他の基準パターン抽出方法は、物体上に形成された所定パターンを識別する際に使用される基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、前記物体上に形成されたパターンの形状及びその配置情報の少なくともいずれか一方に関する設計値情報を得る第1工程と、前記設計値情報をパターン信号情報に変換する第2工程と、前記パターン信号情報の中から、ユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出する第3工程と、前記第3工程で抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する第4工程とを有する。 Another reference pattern extracting method according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting method for extracting a reference pattern that is used to identify the predetermined pattern formed on the object, which is formed on the object a first step of obtaining a design value information regarding at least one of the pattern shape and the arrangement information, a second step of converting the design value information to the pattern signal information, from among the pattern signal information, unique signal and a third step of extracting a unique pattern with characteristic, and a fourth step of determining the reference pattern based on the unique pattern extracted in the third step.

このような基準パターン抽出方法によれば、第1工程で物体上に形成されたパターンに関する設計値情報を獲得し、第2工程においてその設計値情報より物体上に形成されたパターンのパターン信号データを生成している。 According to such a reference pattern extraction method, to acquire the design value information about the pattern formed on the object in a first step, the pattern signal data pattern that is formed on the object on than the design value information in the second step It is generating. そして、そのパターン信号データより、第3工程においてユニークなパターンを抽出し、第4工程においてこれをテンプレート(基準パターン)として設定している。 Then, from the pattern signal data, in a third step to extract the unique pattern is set which in the fourth step as a template (reference pattern). このように、この基準パターン抽出方法では、実際の物体上から撮像したパターン信号データを一切使用せずに、基準パターンを生成している。 Thus, in this standard pattern extracting method, without using any pattern signal data captured from the actual on the object, and it generates a reference pattern. また、自動的にユニークなパターン、すなわち、パターン検出領域内に単一的に存在しそのパターンを検出することにより位置が特定できるようなパターンを検出してこれをテンプレートとしている。 Also, automatically unique pattern, that is, a template this by detecting the pattern so that the position can be specified by detecting the single non-existent and the pattern on the pattern detection area. 従って、パターン信号データが得られない場合や、テンプレートとすべきパターンが明示されていない場合等においても、有効なテンプレートを適切に生成することができる。 Therefore, if not obtained pattern signal data and, in such case where the pattern to be the template is not specified, it is possible to appropriately generate a valid template.

好適には、前記第3工程では、前記パターン信号情報に対する、前記パターン信号情報内の部分パターン信号情報ごとの相関演算処理、又はSSDA法を用いた演算処理を行うことによって、前記ユニークパターンを抽出する。 Preferably, in the third step, with respect to the pattern signal information, by performing the correlation operation for each partial pattern signal information in the pattern signal information, or arithmetic processing using the SSDA method, extracting the unique pattern to.
また好適には、前記第3工程では、前記部分パターン信号情報から得られる領域の大きさを変更しながら前記ユニークパターンを抽出する。 Also preferably, in the third step, extracting the unique pattern while changing the size of the region resulting from the partial pattern signal information.
また好適には、前記第4工程では、前記第3工程において前記ユニークパターンが複数抽出された場合には、前記パターン信号情報内の他のパターンに対して特徴差が最も大きいユニークパターンを前記基準パターンとして決定する。 Also preferably, in the fourth step, wherein when said unique pattern is a plurality extracted in the third step, the other of said reference the largest unique pattern characteristic difference with respect to the pattern in the pattern signal information It is determined as a pattern.

また、本発明に係る基準パターン抽出装置は、物体上に形成された所定パターンを識別する際に使用される基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、前記物体上に形成されたパターンの形状及びその配置情報の少なくともいずれか一方に関する設計値情報を得る設計値情報取得手段と、前記設計値情報をパターン信号情報に変換する情報変換手段と、前記パターン信号情報の中から、ユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出するユニークパターン抽出手段と、前記抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する基準パターン決定手段とを有する。 The reference pattern extracting apparatus according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern that is used to identify the predetermined pattern formed on the object, the pattern of which is formed on the object the shape and the design value information obtaining means for obtaining at least one design value information about one of the location information, the information converting means for converting the design value information to the pattern signal information, from among the pattern signal information, unique signal has a unique pattern extracting means for extracting a unique pattern with characteristic and a reference pattern determining means for determining the reference pattern based on the unique pattern the extracted.

また、本発明に係る基準パターン抽出方法は、物体上に形成された所定パターンを識別する際に使用される基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、物体上を撮像してパターン信号情報を求める第1工程と、前記物体上に形成されたパターンの形状及び配置状態の少なくともいずれか一方に関する設計値情報を得る第2工程と、前記第1工程で得られたパターン信号情報と、前記第2工程で得られた設計値情報とに基づいて、前記パターン信号情報の中の一部分を、前記基準パターンに関する情報として抽出する第3工程とを有する。 The reference pattern extracting method according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting method for extracting a reference pattern that is used to identify the predetermined pattern formed on the object, the pattern signal information by capturing the upper body a first step of obtaining a second step of obtaining design value information regarding at least one of the shape and arrangement of pattern formed on the object, and the pattern signal information obtained in the first step, the based on the design value information obtained in the second step, a portion in the pattern signal information, and a third step of extracting as information on the reference pattern.

このような基準パターン抽出方法によれば、まず、第1工程において物体上に形成されたパターンを撮像してパターン信号データを得ている。 According to such a reference pattern extraction method, first, to obtain a pattern signal data by imaging a pattern formed on an object in the first step. そして、第2工程で物体上に形成されたパターンに関する設計値情報を獲得し、第3工程においてその設計値情報と撮像パターン信号データとに基づいて、基準パターンを生成している。 Then, acquiring the design value information about the pattern formed on the object in a second step, on the basis of its design value information and the image pattern signal data in the third step, and generates a reference pattern. すなわち、テンプレートとすべきパターン信号の検出や、そのパターンの領域の検出は設計値情報に基づいて行い、実際にテンプレートとすべきパターン信号を獲得する点のみ、実際の撮像データを用いている。 That is, the detection and the pattern signal to be the template, the detection area of ​​the pattern is performed on the basis of the design value information, only in acquiring a pattern signal to be actually template, and using the actual imaging data. 従って、テンプレートとして実際のパターンと相関の高いパターンを設定することができる。 Therefore, it is possible to set the actual pattern having high correlation with the pattern as a template. また、設計値情報を用いた処理と適宜並列に処理を行うことができるので、効率良く、また性能を相互にチェックしたり確認するなどしながらテンプレートを設定することができ有効である。 Further, it is possible to perform processing to process as appropriate parallel using the design value information, efficiently, also to be effective it is to set a template with such verify or check the performance of each other.

好適には、前記第3工程は、前記設計値情報をパターン信号情報に変換する工程と、前記変換されたパターン信号情報の中から、ユニークな信号特徴を有する部分の位置に関するユニークパターン位置情報を求める工程と、前記ユニークパターン位置情報に基づいて、前記第1工程で得られたパターン信号情報の中の一部分を特定する工程と、前記特定された一部分を、前記基準パターンに関する情報として抽出する工程とを有する。 Preferably, the third step includes a step of converting the design value information to the pattern signal information, from among the transformed pattern signal information, the unique pattern position information regarding the position of the portion having a unique signal characteristic a step of determining, based on the unique pattern position information, the step of extracting identifying a portion in the pattern signal information obtained in the first step, a portion of the identified, as information on the reference pattern with the door.

また、本発明に係る基準パターン抽出装置は、物体上に形成された所定パターンを識別する際に使用される基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、物体上を撮像してパターン信号情報を求めるパターン信号情報取得手段と、前記物体上に形成されたパターンの形状及び配置状態の少なくともいずれか一方に関する設計値情報を得る設計値情報取得手段と、前記パターン信号情報取得手段により得られたパターン信号情報と、前記設計値情報取得手段で得られた設計値情報とに基づいて、前記パターン信号情報の中の一部分を、前記基準パターンに関する情報として抽出する基準パターン抽出手段とを有する。 The reference pattern extracting apparatus according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern that is used to identify the predetermined pattern formed on the object, the pattern signal information by capturing the upper body a pattern signal information acquisition means for obtaining and a design value information obtaining means for obtaining a design value information regarding at least one of the shape and arrangement of pattern formed on the object, obtained by the pattern signal information acquisition means a pattern signal information, on the basis of the design value information obtained by the design value information acquisition means, a portion in the pattern signal information, and a reference pattern extracting means for extracting as information on the reference pattern.

また、本発明に係るパターンマッチング方法は、物体上の所定領域(OR_Area)内に形成された所定パターンを識別するパターンマッチング方法であって、前記基準パターンとして、互いにユニークさの異なる複数の基準パターンを用意する第1工程と、前記所定領域(OR_Area)内を撮像してパターン信号情報を求める第2工程と、前記複数の基準パターンの全てを順次用いて、前記第2工程で得られたパターン信号情報に対する相関演算処理を行う第3工程とを有する。 The pattern matching method according to the present invention, there is provided a pattern matching method for identifying a predetermined pattern formed on a predetermined region (OR_Area) in on the object, as the reference pattern, a plurality of different criteria of uniqueness to each other pattern a first step of preparing a second step of obtaining a pattern signal information by imaging the predetermined area (OR_Area) within sequentially with all of the plurality of reference patterns, obtained in the second step patterns and a third step of performing a correlation operation for signal information.

好適には、前記複数の基準パターンは、パターン形状特徴が互いに異なっている。 Preferably, the plurality of reference patterns, the pattern shape features are different from each other.
また好適には、前記複数の基準パターンは、特定形状を有するパターンの個数及び配置関係の少なくともいずれか一方が互いに異なっている。 Also preferably, the plurality of reference patterns, the at least one of the number and arrangement of pattern having a predetermined shape are different from each other.

また、本発明に係るパターンマッチング装置は、物体上の所定領域(OR_Area)内に形成された所定パターンを識別するパターンマッチング装置であって、前記基準パターンとして、互いにユニークさの異なる複数の基準パターンを用意する基準パターン用意手段と、前記所定領域(OR_Area)内を撮像してパターン信号情報を求めるパターン信号情報取得手段と、前記複数の基準パターンの全てを順次用いて、前記得られたパターン信号情報に対する相関演算処理を行う相関演算処理手段とを有する。 The pattern matching apparatus according to the present invention, there is provided a pattern matching device for identifying a predetermined pattern formed in a predetermined region (OR_Area) in on the object, as the reference pattern, a plurality of different criteria of uniqueness to each other pattern a reference pattern provided means for preparing, the predetermined area and the pattern signal information acquisition means (OR_Area) in the by picking Request pattern signal information, sequentially with all of the plurality of reference patterns, the resulting pattern signal and a correlation operation means for performing a correlation operation to information.

また、本発明に係る基準パターン抽出方法は、物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、前記物体上を、第1の検出倍率を持つ光学系を介して光電検出して、第1のパターン信号情報を得る第1工程と、前記第1工程で得られた前記第1のパターン信号情報に基づいて、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンが存在すると推測される前記物体上の所定領域を特定する第2工程と、前記第2工程で特定された前記所定領域を、前記第1の検出倍率よりも高倍な第2の検出倍率を持つ光学系を介して光電検出して、前記所定領域内の第2のパターン信号情報を得る第3工程と、前記第3工程で得られた前記第2のパターン信号情報に基づいて、前記基準パター The reference pattern extracting method according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting method for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object, the upper body, the first detection magnification and photoelectrically detected through the optical system having, having a first step of obtaining a first pattern signal information, on the basis of said first pattern signal information obtained in the first step, a unique pattern signal feature a second step of specifying a predetermined region on said object to be estimated to the unique pattern is present, the said predetermined region specified in the second step, the first detection high magnification of the second detection magnification than the magnification via an optical system having a detecting photoelectrically, based on the third step of obtaining a second pattern signal information of a predetermined area, the second pattern signal information obtained in the third step, the standard putter とすべき前記ユニークパターンを抽出する第4工程とを有する。 And a fourth step of extracting the unique pattern should be.

また、本発明に係る基準パターン抽出装置は、物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、前記物体上を、第1の検出倍率を持つ光学系を介して光電検出して、第1のパターン信号情報を得る第1情報取得手段と、前記第1のパターン信号情報に基づいて、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンが存在すると推測される前記物体上の所定領域を特定する所定領域特定手段と、前記特定された前記所定領域を、前記第1の倍率よりも高倍な第2の検出倍率を持つ光学系を介して光電検出して、前記所定領域内の第2のパターン信号情報を得る第2情報取得手段と、前記第2のパターン信号情報に基づいて、前記基準パターンとすべき前記ユニークパターンを抽 The reference pattern extracting apparatus according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object, the upper body, the first detection magnification and photoelectrically detected through the optical system having, estimated to a first information obtaining means for obtaining a first pattern signal information, based on the first pattern signal information, a unique pattern with a unique pattern signal feature is present and a predetermined area specifying means for specifying a predetermined region on said object to be, the specified predetermined region, detected photoelectrically through an optical system having a first magnification high magnification of the second detection magnification than extracting Te, a second information obtaining means for obtaining a second pattern signal information of the predetermined area, based on the second pattern signal information, the unique pattern to be the reference pattern し決定する基準パターン決定手段とを有する。 And a reference pattern determining means for determining.

また、本発明に係る基準パターン抽出方法は、物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、前記物体上の所定領域のパターン信号情報を得る第1工程と、前記第1工程で得られたパターン信号情報に基づいて、前記所定領域よりも小さい面積を有し当該所定領域内の任意の位置に配置される被計測領域に必ず含まれる特定領域に存在するパターンであって、前記所定領域内においてユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、当該抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する第2工程と、前記第2工程において前記特定領域から前記ユニークパターンが抽出できなかった場合に、前記第1工程で得られたパターン信号情報に基づ The reference pattern extracting method according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting method for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object, the pattern signal information of a predetermined area on said object obtaining a first step, based on the obtained pattern signal information obtained in the first step, always contained in a measurement region which is located at any position of the predetermined region has a smaller area than the predetermined area a pattern present in a particular region, a second step of the extracted unique pattern having a unique pattern signal features in a given area, to determine the reference pattern based on the unique pattern the extracted, the first when the unique pattern from the specific area can not be extracted in two steps, based on the pattern signal information obtained in the first step て、前記所定領域内の任意の位置に配置され、面積が前記特定領域の面積以下のパターンであって、前記所定領域内においてユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出する第3工程と、前記第3工程において前記ユニークパターンが抽出された場合に、前記ユニークパターンを含むように前記特定領域が規定されるように、前記所定領域を再設定する第4工程とを有し、前記再設定された前記所定領域に対して、前記第1工程及び前記第2工程を施し、前記ユニークパターンを抽出する。 Te, wherein arranged at any position of a predetermined area, the area is a less pattern area of ​​the specific region, and a third step of extracting a unique pattern with a unique signal characteristic in the predetermined region, wherein when the unique pattern has been extracted in the third step, as the specific area to include the unique pattern is defined, and a fourth step of resetting said predetermined area, is the re-set with respect to the predetermined area, subjected to the first step and the second step, extracting the unique pattern.

また、本発明に係る基準パターン抽出装置は、物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、前記物体上の所定領域のパターン信号情報を得るパターン信号情報取得手段と、前記得られたパターン信号情報に基づいて、前記所定領域よりも小さい面積を有し当該所定領域内の任意の位置に配置される被計測領域に必ず含まれる特定領域に存在するパターンであって、前記所定領域内においてユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、当該抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する基準パターン決定手段と、前記基準パターン決定手段において前記特定領域から前記ユニークパターンが抽出できなかった場合に、前記パターン信 The reference pattern extracting apparatus according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object, the pattern signal information of a predetermined area on said object a pattern signal information acquisition means for obtaining, based on said obtained pattern signal information, always specific area included in the measurement region arranged at any position of the predetermined region has a smaller area than the predetermined area a pattern present in said extract a unique pattern with a unique pattern signal features in a given area, and the reference pattern determining means for determining the reference pattern based on the unique pattern which is the extracted, the reference pattern when the unique pattern from the specific region in the determination means can not be extracted, the pattern signal 情報取得手段で得られたパターン信号情報に基づいて、前記所定領域内の任意の位置に配置され、面積が前記特定領域の面積以下のパターンであって、前記所定領域内においてユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出するユニークパターン抽出手段と、前記ユニークパターン抽出手段において前記ユニークパターンが抽出された場合に、前記ユニークパターンを含むように前記特定領域が規定されるように、前記所定領域を再設定する所定領域再設定手段とを有し、前記再設定された前記所定領域に対して、前記パターン信号情報取得手段において前記パターン信号情報を取得し、前記基準パターン決定手段において前記基準パターンを決定する。 Based on the pattern signal information obtained by the information acquisition means, wherein disposed at any position of a predetermined region, a following pattern area of ​​area the specific area, a unique signal characteristic in the predetermined area a unique pattern extracting means for extracting a unique pattern, wherein when said unique pattern is extracted in the unique pattern extracting means, as the specific area is defined to include the unique pattern, the predetermined area again with and a predetermined region-resetting unit configured to set, the relative reset said predetermined area, and acquires the pattern signal information in the pattern signal information acquisition means, determine the reference pattern in the reference pattern determining means to.

また、本発明に係る基準パターン抽出方法は、物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、前記物体上の所定領域のパータン信号情報を取得し、当該取得したパターン信号情報に基づいて前記所定領域内においてユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、当該抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する第1工程と、前記第1工程において前記所定領域から前記ユニークパターンが抽出できなかった場合に、当該所定領域付近の領域であって、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンの存在する可能性の高い領域に、前記所定領域を再設定する第2工程とを有し、前記再設定された前記所定領域に対して前記第 The reference pattern extracting method according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting method for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object, the Patan signal information of a predetermined area on said object acquired, and the first step on the basis of the acquired pattern signal information extracting unique pattern having a unique pattern signal, wherein in the predetermined area to determine the reference pattern based on the unique pattern the extracted, if said unique pattern from the predetermined area in the first step can not be extracted, a region near the predetermined region, the existence region likely to unique patterns having a unique pattern signal characteristic, the and a second step of resetting the predetermined region, wherein relative to said re-set the predetermined regions the 工程を施し前記基準パターンを決定する。 Subjected to a step to determine the reference pattern.

また、本発明に係る基準パターン抽出装置は、物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、前記物体上の所定領域のパータン信号情報を取得し、当該取得したパターン信号情報に基づいて前記所定領域内においてユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、当該抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する基準パターン決定手段と、前記基準パターン決定手段において前記所定領域から前記ユニークパターンが抽出できなかった場合に、当該所定領域付近の領域であって、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンの存在する可能性の高い領域に、前記所定領域を再設定する所定領域再設定手段とを有し、前記再設 The reference pattern extracting apparatus according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object, the Patan signal information of a predetermined area on said object obtained, on the basis of the acquired pattern signal information extracting unique pattern having a unique pattern signal, wherein in said predetermined area, and the reference pattern determining means for determining the reference pattern based on the unique pattern, which is the extracted , when the unique pattern from the predetermined area can not be extracted in the reference pattern determining unit, an area in the vicinity of the predetermined area, the existence region likely to unique patterns having a unique pattern signal feature , and a predetermined region-resetting means for resetting said predetermined region, said reconfigure された前記所定領域に対して、前記基準パターン決定手段において再度前記基準パターンの決定を行う。 To the predetermined region is performed again determination of the reference pattern in the reference pattern determining means.

また、本発明に係るパターンマッチング方法は、前述の基準パターン抽出方法により抽出された前記基準パターンを用いて、前記物体上の被計測領域(VIEW_Area)内のパターン信号情報に対して相関演算処理を行う。 The pattern matching method according to the present invention, by using the reference pattern extracted by the reference pattern extraction method described above, the correlation operation with respect to the pattern signal information in the measurement region (VIEW_Area) on the object do.
また、本発明に係るパターンマッチング装置は、前述の基準パターン抽出装置により抽出された前記基準パターンを用いて、前記物体上の被計測領域(VIEW_Area)内のパターン信号情報に対して相関演算処理を行う。 The pattern matching apparatus according to the present invention, by using the reference pattern extracted by the above-described reference pattern extracting apparatus, a correlation operation with respect to the pattern signal information in the measurement region (VIEW_Area) on the object do.

また、本発明に係る位置検出方法は、前述のパターンマッチング方法を用いて、前記被計測領域(VIEW_Area)内における前記ユニークパターンの位置情報を求める。 The position detecting method according to the present invention, by using the pattern matching method described above, obtains the positional information of the unique pattern within said target measurement region (VIEW_Area).
また、本発明に係る位置検出装置は、前述のパターンマッチング装置を用いて、前記被計測領域(VIEW_Area)内における前記ユニークパターンの位置情報を求める位置情報検出手段を有する。 The position detecting device according to the present invention, using the aforementioned pattern matching apparatus has position information detecting means for determining the positional information of the unique pattern within said target measurement region (VIEW_Area).

また、本発明に係る露光装置は、前述の位置検出方法を用いて前記物体としての基板上に形成されたユニークパターンの、前記物体の移動座標系上での位置情報を求め、前記位置情報に基づいて前記基板を位置合わせし、前記位置合わせされた基板上に、所定のパターンを転写露光する。 The exposure apparatus according to the present invention, a unique pattern formed on a substrate as the object using the position detection method described above, obtains the positional information on the movement coordinate system of the object, the position information based aligning said substrate, said aligned substrate to transfer exposure of a predetermined pattern.
また、本発明に係る露光装置は、前記物体としての基板上に形成されたユニークパターンの、前記物体の移動座標系上での位置情報を求める前述の位置検出装置と、前記位置情報に基づいて前記基板を位置合わせする位置合わせ手段と、前記位置合わせされた基板上に、所定のパターンを転写露光する露光手段とを有する。 The exposure apparatus according to the present invention, a unique pattern formed on a substrate as the object, the position detecting device described above to obtain the position information on the movement coordinate system of the object, based on said positional information and alignment means for aligning said substrate, said aligned on a substrate, and a exposing means for transferring exposing a predetermined pattern.

また、本発明に係る他の基準パターン抽出方法は、パターンが形成された物体上からユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、所定面積の被計測領域が配置され得る、前記被計測領域よりも広い範囲の所定領域の中でユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法において、前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな Another reference pattern extracting method according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting method for extracting a reference pattern having a unique signal characteristic from the object on which a pattern is formed, the measurement area having a predetermined area are disposed obtained, wherein in the reference pattern extraction method for extracting a reference pattern having a unique signal characteristics within a predetermined area of ​​a wider range than the measurement area, included in the object to be measured region located in the first position of the predetermined region from patterns, extracts the first reference pattern having a unique signal characteristic, wherein the first position of the predetermined region a device under measurement region located in different second position, positioned in the first position wherein the pattern in which the included in the measurement region located on the second position comprising at least a portion different pattern than the measurement region, unique 号特徴を有する第2基準パターンを抽出する。 Extracting the second reference pattern having a No. features.

また、本発明に係る他のパターンマッチング方法は、パターンが形成された物体上に所定面積の被計測領域を配置し、前記被計測領域に含まれるパターンから予め定めた基準パターンと一致する特定パターンを検出するパターンマッチング方法であって、前記被計測領域よりも広い範囲の所定領域の中から前記特定パターンを検出するパターンマッチング方法において、前記基準パターンとして、前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する Another pattern matching method according to the present invention, the specific pattern that matches the reference pattern pattern arranged to be measured region of a predetermined area on the formed object, predetermined from the pattern contained in the object to be measured region a pattern matching method for detecting the in the pattern matching method for detecting the specific pattern from a predetermined area of ​​a wider range than the measurement region, as the reference pattern, the first position of the predetermined region wherein the pattern included in the measurement region, extracts the first reference pattern having a unique signal characteristics, there in the target measurement area located in different second position from said first position of said predetermined area Te, located on the second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position 記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出し、前記物体上に前記被計測領域を設定し、前記被計測領域内の前記物体の像から前記第1基準パターン又は第2基準パターンと一致するパターンを検出する。 Serial from the pattern that is included in the measurement area, and extracts the second reference pattern having a unique signal characteristic, the said set to be measurement area on the object, the first from the image of the object of the measurement region detecting a pattern that matches the reference pattern or a second reference pattern.

また、本発明に係る他の位置検出方法は、パターンが形成された物体の位置情報を検出する位置検出方法であって、前記物体上に所定面積の被計測領域を配置し、前記被計測領域に含まれるパターンから予め定めた基準パターンと一致する特定パターンを検出することによって前記特定パターンと前記被計測領域との相対位置情報を検出する位置検出方法において、前記基準パターンとして、前記被計測領域よりも広い範囲の所定領域内で第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む Further, another position detecting method according to the present invention, there is provided a position detecting method for detecting a position information of the object on which a pattern is formed, is arranged to be measured region of a predetermined area on the object, the object to be measured region in the position detecting method for detecting the relative position information of the object to be measured region and the specific pattern by detecting the specific pattern that matches the predetermined reference pattern from the pattern contained in, as the reference pattern, the target measurement area from the pattern contained in the object to be measured region located in the first position in a wide range of a predetermined area than extracts the first reference pattern having a unique signal characteristic, said first position of said predetermined area is a device under measurement region located in different second position, at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position 該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出し、前記物体上に前記被計測領域を設定し、前記被計測領域内の前記物体の像から前記第1基準パターン又は第2基準パターンと一致する特定パターンを検出し、前記特定パターンと前記被計測領域との相対位置情報を検出する。 From the pattern contained in the object to be measured region located in the second position, to extract a second reference pattern having a unique signal characteristic, the on the object set to be measurement area, the said object to be measured within the region detecting a specific pattern that matches the first reference pattern or a second reference pattern from the image of the object, detecting the relative position information of the specific pattern and the target measurement area.

また、本発明に係る他の基準パターン抽出装置は、パターンが形成された物体上からユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、所定面積の被計測領域が配置され得る前記被計測領域よりも広い範囲の前記物体上の所定領域において、前記被計測領域が第1位置に位置する際に前記被計測領域に含まれるパターンからユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2準パターンを抽出するユニークパターン抽 Another reference pattern extracting apparatus according to the present invention, there is provided a reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern having a unique signal characteristic from the object on which a pattern is formed, the measurement area having a predetermined area are disposed in obtaining the predetermined region on the object of a wider range than the measurement area, the first reference pattern having a unique signal features from the pattern of the object to be measured region is included in the object to be measured area when located in a first position extracts the said predetermined and said first position in the area a device under measurement region located in different second position, at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position from the pattern of the included in the measurement region located on the second position including the unique pattern to extract a second quasi pattern having a unique signal characteristic extraction 装置を有する。 It comprises a device.

また、本発明に係る他のパターンマッチング装置は、パターンが形成された物体上に所定面積の被計測領域を配置し、前記被計測領域に含まれるパターンから予め定めた基準パターンと一致する特定パターンを検出するパターンマッチング装置であって、前記被計測領域よりも広い範囲の所定領域の中から前記特定パターンを検出するパターンマッチング装置において、前記基準パターンとして、前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する Another pattern-matching device according to the present invention, the specific pattern that matches the reference pattern pattern arranged to be measured region of a predetermined area on the formed object, predetermined from the pattern contained in the object to be measured region a pattern matching apparatus for detecting, in the above pattern matching apparatus for detecting the specific pattern from a predetermined area of ​​a wider range than the measurement region, as the reference pattern, the first position of the predetermined region wherein the pattern included in the measurement region, extracts the first reference pattern having a unique signal characteristics, there in the target measurement area located in different second position from said first position of said predetermined area Te, located on the second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position 記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出するユニークパターン抽出装置と、前記物体上に前記被計測領域を設定する設定手段と、前記被計測領域内の前記物体の像から前記第1基準パターン又は第2基準パターンと一致するパターンを検出する検出手段とを有する。 Serial from the pattern that is included in the measurement area, and the unique pattern extracting apparatus for extracting a second reference pattern having a unique signal characteristic setting means for setting the target measurement area on the object, of the object to be measured within the region and a detecting means for detecting a pattern consistent with the first reference pattern or a second reference pattern from the image of the object.

また、本発明に係る他の位置検出装置は、パターンが形成された物体上に所定面積の被計測領域を配置し、前記被計測領域に含まれるパターンから予め定めた基準パターンと一致する特定パターンを検出して、前記物体と前記被計測領域との相対位置情報を検出する位置検出装置であって、前記基準パターンとして、前記被計測領域よりも広い所定領域内において前記被計測領域が第1位置に位置する際に、前記第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前 Another position detecting device according to the present invention, the specific pattern that matches the reference pattern pattern arranged to be measured region of a predetermined area on the formed object, predetermined from the pattern contained in the object to be measured region to detect, the said object a position detecting device for detecting the relative position information between the measurement region, as the reference pattern, wherein the measurement region in a wide predetermined area than the measurement area is first when located in the position, from the pattern contained in the object to be measured region located in said first position, it extracts the first reference pattern having a unique signal characteristic, and the first position of the predetermined region is a device under measurement region located in different second position, prior to the position to the second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position 被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出するユニークパターン抽出装置と、前記物体上に前記被計測領域を設定する設定手段と、前記被計測領域内の前記物体の像から前記第1基準パターン又は第2基準パターンと一致するパターンを検出し前記物体と前記被計測領域との相対位置情報を検出する検出装置とを有する。 From pattern included in the measurement area, and the unique pattern extracting apparatus for extracting a second reference pattern having a unique signal characteristic setting means for setting the target measurement area on the object, the said object to be measured within the region wherein the detecting a pattern consistent with the first reference pattern or a second reference pattern from an object image of the object and a detection device for detecting the relative position information between the measurement area.

なお、本欄においては、各構成に対して、添付図面に示されている対応する構成の符号を記載したが、これはあくまでも理解を容易にするためのものであって、何ら本発明に係る手段が添付図面を参照して後述する実施の形態の態様に限定されることを示すものではない。 In the present field, for each configuration, have been described code configuration corresponding shown in the accompanying drawings, which are intended for the last facilitate understanding, according to the present invention in any way means does not indicate that it is limited to the aspects of the embodiment described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、テンプレートマッチングのために有効な基準パターン(テンプレート)を適切に効率良く抽出することのできる基準パターン抽出方法とその装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a reference pattern extraction method and apparatus capable of extracting appropriately efficiently valid reference pattern (template) for the template matching. 具体的には、観察視野に常に含まれる領域に依存せずに、観察視野最大範囲から有効な基準パターンを抽出することのできる基準パターン抽出方法とその装置を提供することができる。 Specifically, it is possible to provide independently of the area included always observation field, the reference pattern extraction method and apparatus capable of extracting a valid reference pattern from the observation field of view maximum range. また、有効にテンプレートマッチングを行うことができるテンプレートを、テンプレート作成用の実際のデータを要しないで生成することのできる基準パターン抽出方法とその装置を提供することができる。 Further, it is possible to provide effectively a template that can perform template matching, a reference pattern extraction method capable of producing without requiring the actual data for creating the template and its device.

また、そのように抽出された有効な基準パターン(テンプレート)を用いて、適切にテンプレートマッチングを行い所望のマーク等を検出することのできるパターンマッチング方法を提供することができる。 Further, it is possible to so by using the extracted valid reference patterns (templates) to provide a pattern matching method that can detect the proper desired mark performs template matching or the like. 具体的には、観察視野のばらつきがある程度生じていても、観察視野最大範囲全域から抽出されたテンプレートを用いて、適切に所望のパターンの検出ができるパターンマッチング方法を提供することができる。 Specifically, even if caused variations of the observation field of view to some extent, it is possible using the extracted from the observation field of view up to the whole range template provides a pattern matching method that can detect the proper desired pattern. また、実際のデータを要しないで作成された本発明に関わるテンプレートを用いて適切に所望のパターンの検出ができるパターンマッチング方法を提供することができる。 Further, it is possible to provide a pattern matching method that can detect the proper desired pattern using a template according to the present invention that is created without requiring the actual data.

また、そのようなテンプレートマッチング方法を用いて、位置決めに用いる所望のパターンを検出し、その位置を適切に検出することのできる位置検出方法とその装置を提供することができる。 Further, it is possible to use such a template matching method to detect the desired pattern used for positioning, to provide a position detecting method capable of appropriately detecting the position the device.
また、そのような位置検出方法を用いて、基板等の露光位置を検出し、基板等の所望の位置に適切に露光を行うことのできる露光方法とその装置を提供することができる。 Further, it is possible to such a position detection method was used to detect the exposure position of the substrate or the like, to provide an apparatus and exposure method capable of performing appropriate exposure in a desired position of the substrate.

図1は、本発明の一実施の形態の露光装置の構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of an exposure apparatus of the present invention. 図2は、図1に示した露光装置のTTL方式アライメント系の瞳像面上におけるウエハ上のマークからの光情報の分布を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing the distribution of optical information from the mark on the wafer in the TTL type alignment system pupil image plane of the exposure apparatus shown in FIG. 図3は、図1に示した露光装置のTTL方式アライメント系の受光素子の受光面を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing a light receiving surface of the TTL type alignment system of the light-receiving element of the exposure apparatus shown in FIG. 図4は、図1に示した露光装置のオフ・アクシス方式のアライメント光学系の指標板の断面図である。 Figure 4 is a cross-sectional view of the indicator plate the alignment optical system of the off-axis type of the exposure apparatus shown in FIG. 図5は、図1に示した露光装置のオフ・アクシス方式のアライメント光学系のFIA演算ユニットの構成を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing a configuration of the FIA ​​computation unit of the alignment optical system of the off-axis type of the exposure apparatus shown in FIG. 図6は、本発明の第1の実施の形態に係るテンプレート作成方法を示すフローチャートである。 Figure 6 is a flow chart illustrating a template generating method according to the first embodiment of the present invention. 図7Aは、本発明の第1の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第1の図である。 7A is a first diagram for explaining a template creation method according to a first embodiment of the present invention. 図7Bは、本発明の第1の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第2の図である。 7B is a second diagram for explaining a template creation method according to a first embodiment of the present invention. 図8Aは、本発明の第1の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第3の図である。 Figure 8A is a third diagram for explaining a template creation method according to a first embodiment of the present invention. 図8Bは、本発明の第1の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第4の図である。 Figure 8B is a fourth diagram for explaining a template creation method according to a first embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第1の実施の形態に係る露光処理の全体の流れを示すフローチャートである。 Figure 9 is a flow chart showing the overall flow of exposure processing according to the first embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第2の実施の形態に係るテンプレート作成方法を示すフローチャートである。 Figure 10 is a flow chart illustrating a template generating method according to a second embodiment of the present invention. 図11Aは、本発明の第3の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第1の図である。 Figure 11A is a first diagram for explaining a template creation method according to a third embodiment of the present invention. 図11Bは、本発明の第3の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第2の図である。 Figure 11B is a second diagram for explaining a template creation method according to a third embodiment of the present invention. 図11Cは、本発明の第3の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第3の図である。 Figure 11C is a third diagram for explaining a template creation method according to a third embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第3の実施の形態に係るテンプレート作成方法を示すフローチャートである。 Figure 12 is a flow chart illustrating a template generating method according to the third embodiment of the present invention. 図13Aは、同一のパターンに対して検出された複数のエレメントから1のエレメントを選択する処理を説明するための第1の図である。 Figure 13A is a first diagram for explaining a process of selecting one element from a plurality of elements that are detected for the same pattern. 図13Bは、同一のパターンに対して検出された複数のエレメントから1のエレメントを選択する処理を説明するための第2の図である。 13B is a second diagram for explaining a process of selecting one element from a plurality of elements that are detected for the same pattern. 図14は、複数のエレメントによりテンプレートを構成する処理を説明するための第1の図である。 Figure 14 is a first diagram for explaining a process of constructing a template of a plurality of elements. 図15は、複数のエレメントによりテンプレートを構成する処理を説明するための第2の図である。 Figure 15 is a second diagram for explaining the process of configuring a template of a plurality of elements. 図16Aは、複数のエレメントによりテンプレートを構成する処理を説明するための第3の図である。 Figure 16A is a third diagram for illustrating the process of configuring a template of a plurality of elements. 図16Bは、複数のエレメントによりテンプレートを構成する処理を説明するための第4の図である。 16B is a fourth diagram for explaining a process of constructing a template of a plurality of elements. 図16Cは、複数のエレメントによりテンプレートを構成する処理を説明するための第5の図である。 Figure 16C is a fifth diagram for explaining a process of constructing a template of a plurality of elements. 図17は、本発明の第3の実施の形態に係るサーチアライメントの処理の流れを示すフローチャートである。 Figure 17 is a flowchart showing a flow of processing of search alignment according to a third embodiment of the present invention. 図18は、本発明の第4の実施の形態に係るテンプレート作成方法を示すフローチャートである。 Figure 18 is a flow chart illustrating a template generating method according to the fourth embodiment of the present invention. 図19Aは、本発明の第4の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第1の図である。 Figure 19A is a first diagram for explaining a template creation method according to the fourth embodiment of the present invention. 図19Bは、本発明の第4の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第2の図である。 19B is a second diagram for explaining a template creation method according to the fourth embodiment of the present invention. 図20Aは、本発明の第4の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第3の図である。 Figure 20A is a third diagram for explaining a template creation method according to the fourth embodiment of the present invention. 図20Bは、本発明の第4の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第4の図である。 20B is a fourth diagram for explaining a template creation method according to the fourth embodiment of the present invention. 図21は、本発明の第4の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第5の図である。 Figure 21 is a fifth diagram for explaining a template creation method according to the fourth embodiment of the present invention. 図22は、本発明の第4の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第6の図である。 Figure 22 is a sixth diagram for explaining a template creation method according to the fourth embodiment of the present invention. 図23は、本発明の第5の実施の形態に係るテンプレート作成方法を示すフローチャートである。 Figure 23 is a flow chart illustrating a template generating method according to the fifth embodiment of the present invention. 図24Aは、本発明の第5の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第1の図である。 Figure 24A is a first diagram for explaining a template creation method according to a fifth embodiment of the present invention. 図24Bは、本発明の第5の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第2の図である。 Figure 24B is a second diagram for explaining a template creation method according to a fifth embodiment of the present invention. 図25Aは、本発明の第5の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第3の図である。 Figure 25A is a third diagram for explaining a template creation method according to a fifth embodiment of the present invention. 図25Bは、本発明の第5の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第4の図である。 Figure 25B is a fourth diagram for explaining a template creation method according to a fifth embodiment of the present invention. 図26は、本発明の第5の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための第5の図である。 Figure 26 is a fifth diagram for explaining a template creation method according to a fifth embodiment of the present invention. 図27は、本発明の第6の実施の形態に係るテンプレート作成方法を示すフローチャートである。 Figure 27 is a flow chart illustrating a template generating method according to a sixth embodiment of the present invention. 図28は、本発明の第6の実施の形態に係るテンプレート作成方法を説明するための図である。 Figure 28 is a diagram for explaining a template creation method according to a sixth embodiment of the present invention. 図29は、本発明に係るデバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。 Figure 29 is a flowchart for explaining a method for producing the device of the present invention.

第1の実施の形態 First Embodiment
本発明の第1の実施の形態について、図1〜図12を参照して説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1-12.
本実施の形態においては、画像処理によりウエハの所定の基準となるパターンを検出するオフアクシス方式のアライメント光学系を有する露光装置、この露光装置においてテンプレートマッチングによりアライメントを行う場合のテンプレート(基準パターン)の作成方法、及び、この露光装置におけるそのテンプレートを用いたアライメント方法等について説明する。 In the present embodiment, an exposure apparatus having an alignment optical system of the off-axis method of detecting a pattern by image processing a predetermined criterion of the wafer, the template in the case of performing the alignment by the template matching in the exposure apparatus (the reference pattern) the method of creation, and, for the alignment method and the like will be described using the template in the exposure apparatus.

まず、その露光装置の全体構成について図1〜図4を参照して説明する。 First, it will be described with reference to FIGS overall configuration of the exposure apparatus.
図1は、本実施の形態の露光装置100の概略構成を示す図である。 Figure 1 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus 100 of the present embodiment.
なお、以下の説明においては、図1中に示したXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係等について説明する。 In the following description, an XYZ rectangular coordinate system shown in FIG. 1, with reference to the XYZ orthogonal coordinate system for the positional relationship of respective members will be described. XYZ直交座標系は、X軸及びZ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Y軸が紙面に対して垂直となる方向に設定される。 XYZ orthogonal coordinate system, X-axis and Z axis are set so as to be parallel to the paper surface, Y axis is set in the direction perpendicular to the paper surface. 図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。 XYZ coordinate system in the figure, actually the XY plane is set in a plane parallel to the horizontal plane, Z-axis is set vertically upward.

図1に示すように、図示しない照明光学系から出射された露光光ELは、コンデンサレンズ1を介してレチクルRに形成されたパターン領域PAに均一な照度分布で照射される。 As shown in FIG. 1, the exposure light EL emitted from the illumination optical system (not shown) is illuminated with uniform illuminance distribution on the pattern area PA formed on reticle R via condenser lens 1. 露光光ELとしては、例えばg線(436nm)やi線(365nm)、又は、KrFエキシマレーザ光(248nm)、ArFエキシマレーザ光(193nm)又はF2レーザ光(157nm)等が用いられる。 As the exposure light EL, for example, g-line (436 nm) or i-line (365 nm), or, KrF excimer laser light (248 nm), ArF excimer laser light (193 nm) or F2 laser light (157 nm) or the like is used.

レチクルRはレチクルステージ2上に保持され、レチクルステージ2はベース3上の2次元平面内において移動及び微小回転ができるように支持される。 The reticle R is held on a reticle stage 2, the reticle stage 2 is supported so as to be moved and microspheroidal in a two-dimensional plane on the base 3. 装置全体の動作を制御する主制御系15が、ベース3上の駆動装置4を介してレチクルステージ2の動作を制御する。 The main control system 15 for controlling the operation of the entire apparatus, and controls the operation of the reticle stage 2 via the drive unit 4 on the base 3. このレチクルRは、その周辺に形成された図示しないレチクルアライメントマークがミラー5、対物レンズ6、マーク検出系7からなるレチクルアライメント系で検出されることによって、投影レンズPLの光軸AXに関して位置決めされる。 The reticle R, the reticle alignment marks mirror 5 (not shown) formed in the periphery thereof, by being detected by the objective lens 6, a reticle alignment system comprising a mark detection system 7 is positioned with respect to the optical axis AX of the projection lens PL that.

レチクルRのパターン領域PAを透過した露光光ELは、例えば両側(片側でもよい。)テレセントリックな投影レンズPLに入射され、ウエハ(基板)W上の各ショット領域に投影される。 Transmitting the exposure light EL the pattern area PA of the reticle R, for example on both sides (or one side.) Is incident on the telecentric projection lens PL, is projected onto each shot area on the wafer (substrate) W. 投影レンズPLは、露光光ELの波長に関して最良に収差補正されており、その波長のもとでレチクルRとウエハWとは互いに共役になっている。 Projection lens PL is best aberration corrected for the wavelength of the exposure light EL, has become coupled to each other and the reticle R and the wafer W under that wavelength. また、照明光ELは、ケラー照明であり、投影レンズPLの瞳EP内の中心に光源像として結像される。 Further, the illumination light EL is Keller illumination is imaged as a light source image in the center of the pupil EP of the projection lens PL.
なお、投影レンズPLはレンズ等の光学素子を複数有する。 The projection lens PL are several chromatic optical elements such as lenses. その光学素子の硝材としては露光光ELの波長に応じて石英、蛍石等の光学材料が使用される。 As the glass material of the optical element according to the wavelength of the exposure light EL quartz, optical material such as fluorite is employed.

ウエハWは、ウエハホルダー8を介してウエハステージ9上に載置される。 Wafer W is placed on the wafer stage 9 via the wafer holder 8. ウエハホルダー8上には、ベースライン計測等で使用する基準マーク10が設けられている。 On the wafer holder 8, the reference mark 10 used in the baseline measurement and the like. ウエハステージ9は、投影レンズPLの光軸AXに垂直な面内でウエハWを2次元的に位置決めするXYステージ、投影レンズPLの光軸AXに平行な方向(Z方向)にウエハWを位置決めするZステージ、ウエハWを微小回転させるステージ、及び、Z軸に対する角度を変化させてXY平面に対するウエハWの傾きを調整するステージ等を有する。 Wafer stage 9, positions the optical axis XY stage for positioning the wafer W is two-dimensionally in a plane perpendicular to the AX, the wafer W in a direction parallel (Z-direction) to the optical axis AX of the projection lens PL of the projection lens PL Z stage, stage for small rotating the wafer W to be, and a stage for adjusting the inclination of the wafer W with respect to the XY plane by changing the angle with respect to the Z-axis.

ウエハステージ9の上面の一端にはL字型の移動ミラー11が取り付けられ、移動ミラー11の鏡面に対向した位置にレーザ干渉計12が配置される。 Moving mirror 11 of the L-shaped at one end of the upper surface of the wafer stage 9 is mounted, the laser interferometer 12 is disposed at a position opposed to the mirror surface of the movable mirror 11. 図1では簡略化して図示しているが、移動鏡11はX軸に垂直な反射面を有する平面鏡及びY軸に垂直な反射面を有する平面鏡より構成される。 Although illustrated in a simplified manner in FIG. 1, the moving mirror 11 is comprised of a plane mirror having a reflecting surface perpendicular to the plane mirror and the Y-axis has a reflecting surface perpendicular to the X axis.
また、レーザ干渉計12は、X軸に沿って移動鏡11にレーザビームを照射する2個のX軸用のレーザ干渉計及びY軸に沿って移動鏡11にレーザビームを照射するY軸用のレーザ干渉計より構成され、X軸用の1個のレーザ干渉計及びY軸用の1個のレーザ干渉計により、ウエハステージ9のX座標及びY座標が計測される。 A laser interferometer 12, the Y-axis for irradiating a laser beam to the moving mirror 11 along the laser interferometer and Y-axis for the two X-axis of a laser beam to the moving mirror 11 along the X-axis is composed of a laser interferometer, by a single laser interferometer for one laser interferometer and Y-axis of the X-axis, X-coordinate and Y-coordinate of the wafer stage 9 is measured. また、X軸用の2個のレーザ干渉計の計測値の差により、ウエハステージ9のXY平面内における回転角が計測される。 Also, the difference of the two measured values ​​of the laser interferometer for X-axis, rotation angle in the XY plane of wafer stage 9 is measured.

レーザ干渉計12により計測されたX座標、Y座標及び回転角を示す位置計測信号PDSは、ステージコントローラ13に供給される。 X-coordinate measured by the laser interferometer 12, Y-coordinate and the position measurement signal PDS indicating the rotation angle is supplied to the stage controller 13. ステージコントローラ13は、主制御系15の制御の下、この位置計測信号PDSに応じて、駆動系14を介してウエハステージ9の位置を制御する。 Stage controller 13, under control of the main control system 15, in accordance with the position measurement signal PDS, and controls the position of the wafer stage 9 via the drive system 14.
また、位置計測情報PDSは主制御系15へ出力される。 Further, position measurement information PDS is output to the main control system 15. 主制御系15は、供給された位置計測信号PDSをモニターしつつ、ウエハステージ9の位置を制御する制御信号をステージコントローラ13へ出力する。 The main control system 15, while monitoring the supplied position measurement signal PDS, and outputs a control signal for controlling the position of the wafer stage 9 to the stage controller 13.
さらに、レーザ干渉系12から出力された位置計測信号PDSは後述するレーザステップアライメント(LSA)演算ユニット25へ出力される。 Further, the position measurement signal PDS outputted from the laser interferometer 12 is outputted to the laser step alignment (LSA) arithmetic unit 25 described later.

また、露光装置100は、レーザ光源16、ビーム整形光学系17、ミラー18、レンズ系19、ミラー20、ビームスプリッタ21、対物レンズ22、ミラー23、受光素子24、LSA演算ユニット25及び投影レンズPLを構成部材とするTTL方式のアライメント光学系を有する。 The exposure apparatus 100 includes a laser light source 16, a beam shaping optical system 17, a mirror 18, a lens system 19, a mirror 20, beam splitter 21, an objective lens 22, a mirror 23, the light receiving element 24, LSA calculation unit 25 and the projection lens PL having an alignment optical system TTL scheme to component a.
レーザ光源16は、例えばHe−Neレーザ等の光源であり、赤色光(例えば波長632.8nm)であってウエハW上に塗布されたフォトレジストに対して非感光性のレーザビームLBを出射する。 The laser light source 16 is, for example, a light source of He-Ne laser or the like, for emitting a non-photosensitive laser beam LB with respect to the photoresist coated on the wafer W to a red light (e.g., wavelength of 632.8 nm) . このレーザビームLBは、シリンドリカルレンズ等を含むビーム整形光学系17を透過し、ミラー18、レンズ系19、ミラー20、ビームスプリッタ21を介して対物レンズ22に入射する。 The laser beam LB passes through the beam shaping optical system 17 including a cylindrical lens or the like, a mirror 18, a lens system 19, a mirror 20, enters the objective lens 22 via the beam splitter 21. 対物レンズ22を透過したレーザビームLBは、レチクルRの下方であってXY平面に対して斜め方向に設けられたミラー23で反射され、投影レンズPLの視野の周辺に光軸AXと平行に入射され、投影レンズPLの瞳EPの中心を通ってウエハWを垂直に照射する。 The laser beam LB having passed through the objective lens 22 is reflected by the mirror 23 provided in an oblique direction with respect to the XY plane to a lower reticle R, incident in parallel with the optical axis AX on the periphery of the field of the projection lens PL It is, through the center of the pupil EP of the projection lens PL irradiates the wafer W perpendicularly.

レーザビームLBは、ビーム整形光学系17の働きで対物レンズ22と投影レンズPLとの間の光路中の空間にスリット状のスポット光SP0となって集光している。 The laser beam LB is condensed by a slit-like light spot SP0 into the space of the optical path between the objective lens 22 by the action of the beam shaping optical system 17 and the projection lens PL.
投影レンズPLは、このスポット光SP0をウエハW上にスポットSPとして再結像する。 Projection lens PL is re-imaged as a spot SP this spot light SP0 on the wafer W.
ミラー23は、レチクルRのパターン領域PAの周辺よりも外側で、かつ投影レンズPLの視野内にあるように固定される。 Mirror 23, on the outside than the periphery of the pattern area PA of the reticle R, and is fixed to be within the field of the projection lens PL. 従って、ウエハW上に形成されるスリット状のスポット光SPは、パターン領域PAの投影像の外側に位置する。 Therefore, slit-like light spot SP formed on the wafer W is positioned outside of the projected image of the pattern area PA.

このスポット光SPによってウエハW上のマークを検出するには、ウエハステージ9をXY平面内においてスポット光SPに対して水平移動させる。 To detect the mark on the wafer W by the spot light SP, it is moved horizontally relative to the spot light SP wafer stage 9 in the XY plane. スポット光SPがマークを相対走査すると、マークからは正反射光、散乱光、回折光等が生じ、マークとスポット光SPの相対位置により光量が変化して行く。 The spot light SP is relative scanning the marks, from the mark specular light, scattered light, diffracted light or the like occurs, go amount is changed by the relative position of the mark and the spot light SP. こうした光情報は、レーザビームLBの送光路に沿って逆進し、投影レンズPL、ミラー23、対物レンズ22及びビームスプリッタ21を介して、受光素子24に達する。 Such optical information is to reverse along the optical path transmission of the laser beam LB, the projection lens PL, a mirror 23, through the objective lens 22 and the beam splitter 21 and reaches the light receiving element 24. 受光素子24の受光面は投影レンズPLの瞳EPとほぼ共役な瞳像面EP′に配置され、マークからの正反射光に対して不感領域を持ち、散乱光や回折光のみを受光する。 Receiving surface of the light receiving element 24 is arranged substantially conjugate pupil plane EP 'and pupil EP of the projection lens PL, it has a dead area relative to the specular reflection light from the mark, to receive only the scattered light or diffracted light.

図2は、瞳EP(又は瞳像面EP′)上におけるウエハW上のマークからの光情報の分布を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing the distribution of optical information from the mark on the wafer W in the pupil EP (or pupil plane EP ') on. 瞳EPの中心にX軸方向にスリット状に伸びた正反射光D0の上下(Y軸方向)には、それぞれ正の1次回折光+D1、2次回折光+D2と、負の1次回折光−D1、2次回折光−D2が並び、正反射光D0の左右(X軸方向)にはマークエッジからの散乱光±Drが位置する。 And below the regular reflection light D0 extending in the X-axis direction in a slit shape in the center of the pupil EP (Y-axis direction), positive first-order and diffracted light + Dl, 2-order diffracted light + D2 respectively, negative first-order diffracted light -D1, It lined second-order diffracted light -D2, scattered light ± Dr from the mark edge on the left and right of the specular reflection light D0 (X axis direction) is located. これは例えば特開昭61−128106号公報に詳しく述べられているので詳しい説明は省略するが、回折光±D1、±D2はマークが回折格子マークの時にのみ生じる。 This is repeated detailed description will set forth in detail in JP-A-61-128106 for example, diffracted light ± D1, ± D2 occurs only when the mark is a diffraction grating mark.

図2に示した分布を有するマークからの光情報を受光するために、受光素子24は、図3に示すように、瞳像面EP′内で4つの独立した受光面24a,24b,24c,24dに4分割され、受光面24a,24bが散乱光±Drを受光し、受光面24c,24dが回折光±D1、±D2を受光するように配列される。 To receive light information from the mark having a distribution shown in FIG. 2, the light receiving element 24, as shown in FIG. 3, four independent light-receiving surface 24a at the pupil plane EP 'in, 24b, 24c, 24d is divided into four light receiving surfaces 24a, 24b are receiving scattered light ± Dr receiving surface 24c, 24d diffracted light ± D1, is arranged to receive the ± D2.
図3は受光素子24の受光面を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing a light receiving surface of the light receiving element 24. なお、投影レンズPLのウエハW側の開口数(N.A.)が大きく、回折格子マークから発生する3次回折光も瞳EPを通過する場合には、受光面24c,24dはその3次回折光も受光するような大きさにするとよい。 The opening speed of the wafer W side of the projection lens PL (N.A.) is large, when passing through the third-order diffracted light is also pupil EP generated from the diffraction grating mark, the light receiving surface 24c, 24d thereof 3-order diffracted light it may be sized to received also.

受光素子24からの各光電信号はレーザ干渉計12から出力される位置計測信号PDSとともに、LSA演算ユニット25に入力され、マーク位置の情報AP1が作られる。 The photoelectric signals from the light receiving element 24 together with the position measurement signal PDS outputted from the laser interferometer 12, is input to the LSA computing unit 25, information AP1 in the mark position is made. LSA演算ユニット25は、スポット光SPに対してウエハマークを走査した時の受光素子24からの光電信号波形を位置計測信号PDSに基づいてサンプリングして記憶し、その波形を解析することによってマークの中心がスポット光SPの中心と一致した時のウエハステージ9の座標位置として、マーク位置の情報AP1を出力する。 LSA computing unit 25, the mark by sampling and storing, based photoelectric signal waveform from the light receiving element 24 when scanning the wafer mark relative to the spot light SP to the position measurement signal PDS, analyzes the waveform center as the coordinate position of the wafer stage 9 when coincides with the center of the spot light SP, and outputs the information AP1 in the mark position.

なお、図1に示した露光装置においては、TTL方式のアライメント系(16,17,18,19,20,21,22,23及び24)は、1組しか示していないが、紙面と直交する方向(Y軸方向)にもう1組が設けられ、同様のスポット光が投影像面内に形成される。 Incidentally, in the exposure apparatus shown in FIG. 1, alignment system of the TTL system (16,17,18,19,20,21,22,23 and 24), only shows one set perpendicular to the drawing sheet another set is provided in a direction (Y axis direction), the same spot light is formed on the projected image plane. これら2つのスポット光の長手方向の延長線は光軸AXに向かっている。 Longitudinal extension of the two spot light is towards the optical axis AX.
また、図1中のTTL方式のアライメント光学系の光路中に示した実線は、ウエハWとの結像関係を表し、破線は瞳EPとの共役関係を表す。 The solid line shown in the optical path of the alignment optical system of the TTL system in FIG. 1 represents an imaging relationship with the wafer W, the dashed line represents a conjugate relationship with the pupil EP.

また、露光装置100は、オフ・アクシス方式のアライメント光学系(以下、アライメントセンサと称する)を投影光学系PLの側方に備える。 The exposure apparatus 100 is off-axis type alignment optical system (hereinafter, referred to as the alignment sensor) to provided on the side of the projection optical system PL. このアライメントセンサは、基板表面のアライメントマーク付近を撮像した信号(n次元信号)を信号処理(画像処理を含む)して、マークの位置情報を検出するFIA(Field Image Alignment)方式のアライメントセンサである。 This alignment sensor signal processing and imaging signal (n-dimensional signal) near the alignment mark of the substrate surface by (including image processing), the alignment sensor of the FIA ​​(Field Image Alignment) system that detects the position information of the mark is there.

露光装置100においては、このアライメントセンサにより、サーチアライメント計測やファインアライメント計測を行う。 In the exposure apparatus 100, by the alignment sensor, performs search alignment measurement and fine alignment measurement.
サーチアライメント計測(以降では、単に「サーチアライメント」と称する場合もある)は、ウエハ上に形成されている複数個のサーチアライメント用のマークを検出し、ウエハのウエハホルダーに対する回転量やXY面内での位置ずれを検出する処理である。 Search alignment measurement (and later, sometimes simply referred to as "search alignment") detects the mark for a plurality of search alignment, which is formed on the wafer, the rotation amount and the XY plane of wafer holder of the wafer a process for detecting the displacement in the. 本実施の形態においてサーチアライメントの信号処理方法としては、予め設定した基準パターン(テンプレート)を用いて、そのテンプレートに対応する所定のパターンを検出する手法(テンプレートマッチング手法)を用いる。 As a signal processing method for search alignment in the present embodiment, by using a reference pattern set in advance (template), using the technique (template matching method) for detecting a predetermined pattern corresponding to the template.

また、ファインアライメント計測(以降では、単に「ファインアライメント」と称する場合もある)は、ショット領域に対応して形成されているファインアライメント用のアライメントマークを検出し、最終的に各露光ショットの位置決めを行うための処理である。 Further, (and later, sometimes simply referred to as "fine alignment") fine alignment measurement detects the alignment marks for fine alignment are formed to correspond to the shot areas, finally positioning of each exposure shot it is a process for carrying out. 本実施の形態においてファインアライメントの画像処理方法としては、マークのエッジを抽出してその位置を検出する手法(エッジ計測手法)を用いる。 As an image processing method for fine alignment in the present embodiment extracts the edge of the mark using the technique for detecting the position (edge ​​measurement technique).
なお、サーチアライメント及びファインアライメントのいずれにおいても、その画像処理方法は本実施の形態の手法に限られるものではなく、各々、テンプレートマッチング手法でもエッジ計測手法でも、あるいはまたその他の画像処理方法であってもよい。 Incidentally, in any of the search alignment and the fine alignment also, the image processing method is not limited to the method of the present embodiment, each in the edge measurement methods in the template matching technique, or also there in other image processing methods it may be.
上記サーチアライメント計測時の観察倍率とファインアライメント計測時の観察倍率とは、互いに等しい観察倍率としてもよいし、あるいは、ファインアライメント時の倍率をサーチアライメント時の倍率よりも高倍に設定するようにしてもよい。 The above search alignment measurement when the observation magnification and the fine alignment measurement during the observation magnification may be equal to each other observation magnification, or so as to set the scale at fine alignment in high magnification than the magnification at the time of search alignment it may be.

このアライメントセンサは、ウエハWを照明するための照射光を出射するハロゲンランプ26、ハロゲンランプ26から出射された照明光を光ファイバー28の一端に集光するコンデンサレンズ27、及び、照明光を導波する光ファイバー28を有する。 This alignment sensor is a halogen lamp 26, a condenser lens 27 for condensing the illumination light emitted from the halogen lamp 26 to one end of the optical fiber 28 for emitting illumination light for illuminating the wafer W, and, guided by the illumination light with the optical fiber 28.
照明光の光源としてハロゲンランプ26を用いるのは、ハロゲンランプ26から出射される照明光の波長域は500〜800nmであり、ウエハW上面に塗布されたフォトレジストを感光しない波長域であるため、及び、波長帯域が広く、ウエハW表面における反射率の波長特性の影響を軽減することができるためである。 For use a halogen lamp 26 as a light source of the illumination light, the wavelength range of the illumination light emitted from the halogen lamp 26 is 500 to 800 nm, a wavelength region that does not expose the photoresist coated on the upper surface of the wafer W, and a wide wavelength band, in order to influence the wavelength characteristics of the reflectance at the surface of the wafer W can be reduced.

光ファイバー28から出射された照明光は、ウエハW上に塗布されたフォトレジストの感光波長(短波長)域と赤外波長域とをカットするフィルタ29を通渦して、レンズ系30を介してハーフミラー31に達する。 The illumination light emitted from the optical fiber 28, a filter 29 for cutting the photosensitive wavelengths of the photoresist coated on the wafer W (short wavelength) band and an infrared wavelength region and Tsuuzu, via the lens system 30 it reaches the half mirror 31. ハーフミラー31によって反射された照明光は、ミラー32によってX軸方向とほぼ平行に反射された後、対物レンズ33に入射し、さらに投影レンズPLの鏡筒下部の周辺に投影レンズPLの視野を遮光しないように固定されたプリズム(ミラー)34で反射されてウエハWを垂直に照射する。 The illumination light reflected by the half mirror 31 after being substantially parallel to and reflected X-axis direction by the mirror 32, enters the objective lens 33, a further field of view of the lens barrel lower part of the projection on the periphery of the lens PL of the projection lens PL It is reflected by the fixed prism so as not to shield (mirror) 34 for irradiating the wafer W perpendicularly.

なお、図示を省略しているが、光ファイバー28の出射端から対物レンズ33までの光路中には、適当な照明視野絞りが対物レンズ33に関してウエハWと共役な位置に設けられる。 Although not shown, the optical path from the emitting end of the optical fiber 28 to the objective lens 33, aperture suitable illumination field is provided to the wafer W and a position conjugate with respect to the objective lens 33. また、対物レンズ33はテレセントリック系に設定され、その開口絞り(瞳と同じ)の面33aには、光ファイバー28の出射端の像が形成され、ケラー照明が行われる。 The objective lens 33 is set to a telecentric system, on the surface 33a of the aperture the opening (the same as the pupil), the image of the exit end of the optical fiber 28 is formed, Koehler illumination is performed. 対物レンズ33の光軸は、ウエハW上では垂直となるように定められ、マーク検出時に光軸の倒れによるマーク位置のずれが生じないようになっている。 The optical axis of the objective lens 33, on the wafer W is determined so as to be perpendicular, displacement of the mark position by tilting of the optical axis is prevented to occur during the mark detection.

ウエハWからの反射光は、プリズム34、対物レンズ33、ミラー32、ハーフミラー31を介して、レンズ系35によって指標板36上に結像される。 The reflected light from the wafer W, the prism 34, objective lens 33, a mirror 32, via the half mirror 31, is focused on the index plate 36 by the lens system 35. この指標板36は、対物レンズ33とレンズ系35とによってウエハWと共役に配置され、図4に示すように矩形の透明窓内に、X軸方向とY軸方向のそれぞれに伸びた直線状の指標マーク36a,36b,36c,36dを有する。 The index plate 36 is disposed on the wafer W and coupled by the objective lens 33 and the lens system 35, a rectangular transparent in the window as shown in FIG. 4, a linear shape extending in both the X-axis direction and the Y-axis direction with the index marks 36a, 36b, 36c, and 36d. 図4は、指標板36の断面図である。 Figure 4 is a cross-sectional view of the indicator plate 36. 従って、ウエハWのマークの像は、指標板36の透明窓36e内に結像され、このウエハWのマークの像と指標マーク36a,36b,36c,36dとは、リレー系37,39及びミラー38を介してイメージセンサ40に結像する。 Thus, the image of the mark of the wafer W is imaged in the transparent window 36e of the indicator plate 36, the image of the index mark 36a of the mark of the wafer W, 36b, 36c, and the 36d, the relay system 37, 39 and a mirror 38 forms an image on the image sensor 40 via the.

イメージセンサ40(光電変換手段、光電変換素子)は、その撮像面に入射する像を光電信号(画像信号、画像データ、データ、信号)に変換するものであり、例えば2次元CCDが用いられる。 The image sensor 40 (photoelectric conversion means, the photoelectric conversion element), the photoelectric signal of the image incident on the imaging surface is intended to convert (image signal, image data, data, signals) to, for example, two-dimensional CCD is used. イメージセンサ40から出力された信号(n次元信号)は、FIA演算ユニット41に、レーザ干渉計12からの位置計測信号PDSとともに入力される。 The signal output from the image sensor 40 (n-dimensional signal), the FIA ​​computation unit 41 is input together with the position measurement signal PDS from the laser interferometer 12.

なお、本実施の形態では、イメージセンサ40において2次元画像信号を得て、これをFIA演算ユニット41に入力し使用する。 In the present embodiment, to obtain a two-dimensional image signal in the image sensor 40, using inputs this to FIA computation unit 41. また、サーチアライメント処理の時に行うテンプレートマッチングの際には、2次元CCDで得た信号を非計測方向に積算(投影)して1次元投影信号として、計測方向への計測に使用する。 At the time of template matching performed when the search alignment process, as a one-dimensional projection signal by integrating the non-measurement direction signal obtained by the two-dimensional CCD (projection) is used to measure in the measuring direction.
しかしながら、イメージセンサ40で得る信号やその後段の信号処理の際に処理対象とする信号の形式は、本実施の形態のこのような例に限られるものではない。 However, the format of the signal to be processed during the signal and the subsequent signal processing to obtain the image sensor 40 is not limited to this example of this embodiment. テンプレートマッチングの際に、2次元画像処理を行うように構成して2次元信号を計測に用いるようにしてもよい。 During the template matching, the configuration to two-dimensional signals so as to perform two-dimensional image processing may be used to measure. また、3次元画像信号を得て、3次元画像処理を行うように構成してもよい。 Further, to obtain a 3-dimensional image signal, it may be configured to perform a three-dimensional image processing. さらに言えば、CCDの信号をn次元(nは、n≧1の整数)に展開して、例えば、n次元の余弦成分信号、n次元正弦信号、あるいはn次周波数信号等を生成し、そのn次元信号を用いて位置計測を行うものに対しても本発明は適用可能である。 More, n-dimensional (n is an integer of n ≧ 1) of the CCD signal to expand, for example, a cosine component signal of the n-dimensional, n-dimensional sine signal or a n-th frequency signal or the like, generates its also the present invention relative to perform position measurement by using the n-dimensional signal can be applied.
なお、本明細書の説明において画像、画像信号、画像情報、パターン信号等と称する時も同様に、2次元の画像のみならず、このようなn次元信号(n次元の画像信号や、上述のごとく画像信号から展開された信号等)をも含むものとする。 Note that the image in the description of this specification, an image signal, the image information, similarly when called pattern signal or the like, not only the 2-dimensional images, such and n-dimensional signal (n-dimensional image signal, the above-mentioned It is intended to include also a signal or the like) which are developed from the image signal as.

FIA演算ユニット41は、入力された画像信号からアライメントマークを検出し、そのアライメントマークの指標マーク36a〜36dに対するマーク像のずれを求める。 FIA computation unit 41 detects the alignment mark from the input image signal, obtains a deviation of the mark image with respect to the index mark 36a~36d of the alignment mark. そして、位置計測信号PDSによって表されるウエハステージ9の停止位置から、ウエハWに形成されたマークの像が指標マーク36a〜36dの中心に正確に位置した時のウエハステージ9のマーク中心検出位置に関する情報AP2を出力する。 Then, from the stop position of the wafer stage 9, represented by a position measurement signal PDS, mark center detection position of the wafer stage 9 when the image of the mark formed on the wafer W is positioned exactly at the center of the index mark 36a~36d and it outputs the information AP2 about.

次に、本発明に係るFIA演算ユニット41は、サーチアライメント及びファインアライメントの各アライメント処理時に、各々、所定のアライメントマーク像の位置検出及びそのずれの検出を行う。 Next, FIA computation unit 41 according to the present invention, at each alignment process of search alignment and the fine alignment, respectively, to detect the position detection and the deviation of the predetermined alignment mark image. 本実施の形態においては、サーチアライメントの時にはテンプレートマッチング手法を利用し、また、ファインアライメントの時にはエッジ検出処理手法を利用して、マークの位置検出及びずれの検出を行う。 In the present embodiment, when the search alignment using the template matching technique, also, when the fine alignment using the edge detection processing techniques, to detect the position detection and the deviation of the mark.
なお、FIA演算ユニット41の構成及びこれらの処理については、本発明に係るサーチアライメントの処理(テンプレートマッチング処理)を中心に、次段においてより詳細に説明する。 The structure and their processing FIA computation unit 41, the central processing search alignment according to the present invention (template matching processing), described in the next stage in more detail.
以上、露光装置100の全体の概略の構成である。 Above, the configuration of the overall outline of an exposure apparatus 100.

FIA演算ユニット41の構成及び動作について、図5を参照して詳細に説明する。 The configuration and operation of the FIA ​​computation unit 41 will be described in detail with reference to FIG.
図5は、FIA演算ユニット41の内部構成を示すブロック図である。 Figure 5 is a block diagram showing the internal configuration of the FIA ​​computation unit 41.
図5に示すように、FIA演算ユニット41は、画像信号(パターン信号)記憶部50、テンプレートデータ記憶部52、データ処理部53及び制御部54を有する。 As shown in FIG. 5, FIA computation unit 41 has an image signal (pattern signal) storage unit 50, the template data storage unit 52, the data processing unit 53 and the control unit 54.

画像信号記憶部50は、イメージセンサ40から入力される画像信号(パターン信号)を記憶する。 Image signal storage unit 50 stores the image signal input from the image sensor 40 (pattern signal). 画像信号記憶部50には、イメージセンサ40により取り込まれた画像(パターン信号)が記憶される。 The image signal storage unit 50, an image captured by the image sensor 40 (pattern signal) is stored.

テンプレートデータ記憶部52は、例えばサーチアライメントの際に行うテンプレートマッチング処理で用いるテンプレートデータを記憶する。 Template data storage unit 52 stores the template data used, for example, in the template matching process performed when the search alignment. テンプレートデータは、ウエハ上のマークを検出するために画像信号記憶部50に記憶されている画像信号(パターン信号)とパターンマッチングを行うための基準のパターンデータである。 Template data is the reference pattern data for performing image signal stored in the image signal storage unit 50 (the pattern signal) pattern matching to detect a mark on the wafer.
なお、本明細書中で用いるマークとは、アライメントのために特に形成されたマークパターンの他に、回路や配線の一部であって基準パターンとして設定されたパターン等を広く含む概念である。 Note that the marks used herein, in addition to the mark pattern which is particularly formed for alignment, is a concept widely including a circuit or set pattern such as a part in a by reference patterns of the wiring.
テンプレートデータは、露光装置100とは別の計算機システム等で作成されてテンプレートデータ記憶部52に記憶されてもよいし、アライメントセンサで撮像された画像情報(パターン信号)に基づいてFIA演算ユニット41で作成されてテンプレートデータ記憶部52に記憶されてもよい。 Template data may be stored being created in the template data storage unit 52 on another computer system, such as the exposure apparatus 100, FIA computation unit based on image information captured by the alignment sensor (pattern signal) 41 in may be stored is created in the template data storage unit 52.
本発明に関わるこのテンプレート(基準パターン)の作成方法については、後に詳細に説明する。 For creating this template according to the present invention (reference pattern) will be described in detail later.

データ処理部53は、画像信号(パターン信号)記憶部に記憶されている画像信号(パターン信号)に対してテンプレートマッチング及びエッジ検出処理等の所望の画像処理(信号処理)を行い、マークの検出、位置情報の検出、及び、ずれ情報の検出等を行う。 The data processing unit 53 performs image signal desired image processing template matching and edge detection processing on the (pattern signal) image signal stored in the storage unit (pattern signal) (signal processing), the mark detection , the detection of the position information, and performs the detection of displacement information.
例えば、データ処理部53は、画像信号記憶部50に記憶される画像信号(パターン信号)とテンプレートデータ記憶部52に記憶するテンプレートとのマッチングを行い、画像信号(パターン信号)中のマークの有無を検出する。 For example, the data processing unit 53 performs image signal stored in the image signal storage unit 50 (the pattern signal) matching with a template stored in the template data storage unit 52, presence or absence of a mark in the image signal (pattern signal) to detect. その場合データ処理部53は、検出対象のパターンの大きさに相当する探索領域で視野領域を順次走査し、各位置においてその領域の画像信号(パターン信号)とテンプレートデータとを比較照合する。 In that case the data processing unit 53 sequentially scans the field of view region in the search region corresponding to the size of the pattern to be detected, comparing the match image signals of the region (the pattern signal) and template data at each position. そして、それらのパターン間(画像(パターン信号)間)の類似度、相関度等を評価値として検出し、類似度が所定の閾値以上の場合に、その領域にマークが存在する、すなわち、その箇所の画像(パターン信号)中にマークの像が含まれているものと判断する。 The similarity between the patterns (image (pattern signal) between), and detected as an evaluation value of correlation or the like, if the similarity is greater than a predetermined threshold value, there is a mark in the region, i.e., its It determines that contain images of the marks in place of the image (pattern signal).
そして、最終的にデータ処理部53は、そのマークが視野内のどの位置にあるかを求める。 Then, finally the data processing unit 53 determines the whether the mark is in any position within the field of view. これによって、ウエハWに形成されたマークの像が指標マーク36a〜36dの中心に正確に位置した時のウエハステージ9のマーク中心位置に関する情報AP2を得る。 This gives information AP2 about the mark center position of the wafer stage 9 when the image of the mark formed on the wafer W is positioned exactly at the center of the index mark 36 a to 36 d.

制御部54は、画像信号記憶部50における画像信号の記憶及び読み出し、テンプレートデータ記憶部52におけるテンプレートデータの記憶及び読み出し、及び、データ処理部53における前述したマッチングやエッジ検出等の処理が各々適切に行われるように、FIA演算ユニット41全体の動作を制御する。 Control unit 54, the storage and readout of the image signal in the image signal storage unit 50, the storage and reading of the template data in the template data storage unit 52, and the process of matching or edge detection or the like described above in the data processing unit 53 are appropriately as it is done in, and controls the overall operation of the FIA ​​computation unit 41.

次に、テンプレートデータ記憶部52に予め記憶され、前述したサーチアライメントの際のテンプレートマッチング処理で使用されるテンプレートデータの作成方法について説明する。 Then, previously stored in the template data storage unit 52 will be described creation method of the template data used in the template matching process at the time of search alignment described above.
図6は、そのテンプレート作成処理を示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart showing the template creation process.
なお、以下に説明するテンプレートデータの作成処理は、露光装置100とは別の外部の計算機装置等において、図6にフローチャートを示すような、以下に説明する処理を行うプログラムを実行させることにより行うのが好適である。 Incidentally, the process of creating the template data described below, carried out in such another external computing device, such as a flowchart in FIG. 6, by executing a program for performing processing described below the exposure device 100 it is preferred that. しかし、これに限定されるものではなく、露光装置100内で行うようにしてもよい。 However, the present invention is not limited thereto, it may be performed in the exposure apparatus 100. より具体的には、例えばFIA演算ユニット41内のデータ処理部53で行うようにしてもよい。 More specifically, for example, it may be performed by the data processing unit 53 of the FIA ​​computation unit 41.

本実施の形態のテンプレート作成方法は、ウエハを撮像して得た画像データ(パターン信号)を用いずに、設計データよりテンプレートデータを生成する。 Template creation method of this embodiment, without using the image data obtained by imaging the wafer (pattern signal), generates the template data from the design data.
まず、設計値データ(設計値情報)を2次元画像(パターン信号)に変換し、そのデータを2値化し、2値画像データ(パターン信号)を生成する(ステップS110)。 First, to convert the design value data (design value information) to the 2-dimensional image (pattern signal), the data is binarized to generate a binary image data (pattern signal) (step S110). 設計値データのほとんどは、例えば白と黒と言った二色の組み合わせで表現されているので、2値化は容易に行える。 Most design value data, since it is expressed by two-color combination of said example, white and black, binarization easily.
次に、2値化された設計値データに対して、入力データの範囲を設定する(ステップS120)。 Next, the binarized design value data, sets the range of the input data (step S120). サーチアライメントの際には、ウエハの投入動作に起因する誤差やパターンの製造処理に起因する誤差等により、撮像される範囲は所定の範囲内でばらつく。 During the search alignment, the error or the like due to the manufacturing process of the error or patterns due to the closing operation of the wafer, the range to be imaged varies within a predetermined range. そのようなばらつきがあっても、必ず撮像範囲に含まれる領域を、入力データの範囲として設定するのが好ましい。 Even if such a variation, the area included in the always imaging range is preferably set as the range of the input data. 撮像画像(パターン信号)中に必ず基準パターンが含まれることとなるからである。 This is because the fact that always includes a reference pattern in the captured image (pattern signal). しかし、サーチアライメント時に撮像画像中に基準パターンが含まれていない場合の処理が設定してある場合には、入力データ範囲を広げることも可能である。 However, if the process does not contain the reference pattern in the captured image at the time of search alignment has been set, it is possible to widen the input data range. 入力データ範囲は、そのような状況に応じて任意に設定してよい。 Input data range may be set arbitrarily depending on the situation.
本実施の形態においては、2値化画像(パターン信号)データ上に、例えば図7Aに示すような領域AreaIを設定する。 In the present embodiment, on the binarized image (pattern signal) data, and sets an area AreaI as shown in FIG. 7A, for example.

入力データ範囲を設定したら、その範囲内に、予め定められているテンプレートの大きさと同じサイズの領域を設定し、仮のテンプレート(第1の部分画像情報)とする(ステップS130)。 After setting the input data range, within that range, and set the area of ​​the same size as the size of the template that is predetermined, as the temporary template (first partial image information) (step S130).
図7Aに示す例においては、テンプレートと同じサイズSizeTの領域AreaT(xi,yi)が入力データ範囲AreaI内に設定される。 In the example shown in FIG. 7A, region AreaT (xi, yi) of the same size SizeT the template is set in the input data range AreaI. なお、(xi,yi)は、領域AreaTの基準点の座標値である(図7Aの例では、領域AreaTの左上角点の座標値)。 Incidentally, (xi, yi) are the coordinates of the reference point of the region AreaT (in the example of FIG. 7A, the coordinate values ​​of the upper left corner point of the area AreaT).

次に、入力データ範囲の全域について、仮のテンプレートとの相関サーチ計算行い、相関値が所定の閾値を越え、なおかつピークとなる位置を検出する(ステップS140)。 Next, the entire region of the input data range, performs correlation search calculation of the temporary template, the correlation value exceeds a predetermined threshold value, detects a yet a peak position (step S140).
すなわち、図7Bに示すように、入力データ範囲AreaIをテンプレート(仮のテンプレートAreaT)と同じサイズSizeTの窓で走査し、各位置における窓内の領域AreaS(xj、yj)の画像(パターン信号)(第2の部分画像(パターン信号)情報)と仮のテンプレートAreaT(xi,yi)の画像(パターン信号)との相関値を順次求める。 That is, as shown in FIG. 7B, the template input data range AreaI scanned with (temporary template AreaT) the window of the same size SizeT, image (pattern signal) region within the window AREAS (xj, yj) at each position (second partial image (pattern signal) information) and temporary template AreaT (xi, yi) sequentially obtains correlation values ​​between the images (pattern signal). そして、相関値が十分に高く、ピークとなっている領域を検出する。 Then, to detect the region where the correlation value is sufficiently high, and has a peak.
この時、相関サーチ計算は、次式(1)又は次式(2)に基づいて行う。 In this case, the correlation search calculation is performed based on the following equation (1) or the following formula (2).
なお、式(1)及び式(2)のいずれの式を用いるかは、場合によって使い分ける。 Note that use of either of formula of formula (1) and (2) is selected depending on the case.

このような仮のテンプレートの設定(ステップS130)及び相関値ピークの検出(ステップS140)を、入力データ範囲内に設定し得る全ての領域(テンプレートと同じサイズの領域)に対して行い、各領域に対する相関値ピークを示す領域を検出する(ステップS150)。 The setting of such a temporary template (Step S130) and the detection of the correlation value peak (step S140), performed on all areas can be set in the input data range (area of ​​the same size as the template), each area detecting a region showing a correlation value peak for (step S150).
同一の仮のテンプレートに対して相関値ピークを示す領域は、各々、同一の画像、すなわち同一のパターンにより構成された領域と見ることができる。 Region indicating a correlation value peak for the same temporary template, respectively, can be seen as the same image, i.e. regions made of the same pattern. 従って、相関値ピークを示す領域の検出により、同一のパターンにより構成される領域が各パターンごとに検出される。 Accordingly, the detection area showing a correlation value peak, an area constituted by the same pattern is detected for each pattern. 例えば、図8Aに示すように、領域AreaI中に、パターンAで構成される領域が5ヶ所、パターンBで構成される領域が2ヶ所、パターンCで構成される領域が1ヶ所存在することが検出される。 For example, as shown in FIG. 8A, in the region AreaI, region 5 places composed of pattern A, a region composed of pattern B are two places, regions composed of a pattern C to be present one location It is detected.

このように入力データ範囲内に存在するパターンの構成が検出されたら、その中から、実際にテンプレートとするパターンを選択する(ステップS160)。 When such a configuration of the patterns present in the input data range is detected, from among them, it selects a pattern to be actually template (Step S160).
具体的には、まず、入力データ範囲AreaI内に存在するパターンの中から、自分自身以外にピークを持たず単一的に(ユニークに)存在するパターンを検出し、すなわち、自分自身以外にピークを持たないユニークな領域AreaT(xi,yi)(=AreaS(xj、yj))を検出し、これをテンプレートとする。 Specifically, first, among the patterns present in the input data range AreaI, detects a single manner (unique) present pattern no peaks other than their own, i.e., peaks other than myself unique region AreaT having no (xi, yi) (= areaS (xj, yj)) is detected and this is a template.
例えば、図8Aに示す例においては、1ヶ所にのみ存在するパターンC(パターンCで表す領域AreaT(xi,yi)の画像データ)を、テンプレートして選択する。 For example, in the example shown in FIG. 8A, the (image data of the area AreaT (xi, yi) represented by the pattern C) pattern C present only in one place, to select the template.

ところで、自分自身以外にピークを持たない仮のテンプレートAreaT(xi,yi)が複数検出された場合には、最も相関値が高いもの(相関値ピークとして検出された自分自身)と2番目に高いもの(相関値ピークとして検出されなかった領域の中で最も相関値の高いもの)との相関値の差(特徴値の差)が、最も大きい仮のテンプレートAreaT(xi,yi)をテンプレートとして選択する。 Meanwhile, if the temporary template AreaT with no peaks other than himself (xi, yi) is more detected, the most correlation value is high and (itself detected as the correlation value peak) the second highest ones selected correlation value between the (high of highest correlation value among the not detected area as the correlation value peak) (the difference between the characteristic value) is the largest temporary template AreaT (xi, yi) as template to. この相関値の差がSN比に相当することになるので、差が大きいほど安定したテンプレートと言うことができるからである。 The difference between the correlation value would correspond to the SN ratio, it is because it is possible to say that a stable template larger the difference. このことについて、図8Bを用いて具体的に説明する。 This will be specifically described with reference to FIG. 8B.

例えば、図8Bに示すように、領域AreaI中に、パターンA、B,Cに加えて、パターンCと形状が似ているパターンOが存在していたとする。 For example, as shown in FIG 8B, in a region AreaI, pattern A, B, in addition to C, and the pattern O of the pattern C and the shape is similar existed. (この場合、パターンOは、パターンO自身に対して相関ピークとして検出されていてもいなくてもよい。)このような場合、入力データ範囲AreaI内には、パターンBとパターンCという2つのユニークなパターンが存在する。 (In this case, the pattern O may or may not be detected as the correlation peak for the pattern O itself.) In this case, in the input data range AreaI, 2 two unique since pattern B and pattern C pattern exists such. しかし、パターンCには、これに形状が類似しているパターンOが存在するため、パターンCを仮のテンプレートとした時のパターンCとパターンOに対する相関値の差は小さくなる。 However, in the pattern C, the shape in which there is a pattern O are similar, the difference between the correlation value of the pattern C and the pattern O of when the pattern C as the temporary template is small. 従って、図8Bのような場合には、パターンBをテンプレートとして選択する。 Therefore, in case of FIG. 8B, it selects a pattern B as a template.

本実施の形態においては、このようにしてサーチアライメントの際のテンプレートマッチングで使用するテンプレートデータを作成する。 In the present embodiment, to create the template data to be used in the template matching during the search alignment in this manner. 作成したテンプレートデータは、その領域の位置情報とともに、FIA演算ユニット41のテンプレートデータ記憶部52に記憶される。 Template data created, along with the position information of the region, are stored in the template data storage unit 52 of the FIA ​​computation unit 41.
なお、前述した方法においては、設計データを変換して得られた画像データを2値化して使用したが、予めパターンの高さ方向が設計段階で複数(N個)あるとわかっている場合には、N値化するようにすればよい。 Incidentally, in the case in the method described above, it was used by binarizing the image data obtained by converting the design data, which is known in advance the height direction of the pattern there is a plurality of (N) at the design stage it may be such that N-valued.
また、前述した方法においては、式(1)又は式(2)に基づいて相関値を求めたが、SSDA法等を適用してもよい。 In the method described above, although the correlation value based on the formula (1) or (2) may be applied to SSDA method.

また、前述した方法においては、テンプレートのサイズSizeTを予め所定のサイズとして、このサイズで仮のテンプレートを設定したり、あるいは相関値サーチを行ったりしていた。 In the method described above, the size SizeT template as previously given size, set temporary template size, or has been or performs a correlation value search. しかし、このサイズ(部分画像情報のサイズ)も可変パラメータとしてよい。 However, (the size of the partial image information) size which may be variable parameters. すなわち、サイズの範囲、あるいは、サイズの種類を予め決めておき、その範囲内でテンプレートのサイズを順次変更する。 That is, the range of sizes, or determined in advance sizes, the sequentially changed size of the template within its scope. そして、その各サイズについて入力データ範囲内を走査して前述した方法により順次仮のテンプレートを検出し、最終的に最もユニークな仮のテンプレートをテンプレートとするようにする。 Then, sequentially detects a temporary template by the method described above by scanning the inside of the input data range for each of its size, the final most unique temporary template to the template.
このような方法によれば、テンプレートサイズも自動的に決定することができ、また、テンプレートサイズをも考慮した適切なテンプレートを検出することができる。 According to this method, the template sizes can be automatically determined, also, it is possible to detect an appropriate template in consideration also the template size.

次に、本発明に係る露光装置100の動作について、図9を参照して説明する。 Next, the operation of the exposure apparatus 100 according to the present invention will be described with reference to FIG.
露光装置100においては、まず、レチクルR及びウエハWを、各々レチクルステージ2及びウエハステージ9上に搬送し、各ステージ上に載置し支持する。 In the exposure apparatus 100, first, the reticle R and the wafer W, respectively conveyed on the reticle stage 2 and the wafer stage 9, placed and supported on each stage. この際、ウエハWは、ウエハに形成されたオリエンテーション・フラット又はノッチ等を用いて、ウエハステージ9に対して位置合わせ(プリアライメント処理)をした後、ウエハホルダー8を介してウエハステージ9上に保持される(ステップS210)。 At this time, the wafer W, using the orientation flat or notch formed on the wafer or the like, aligned with respect to the wafer stage 9 after the (pre-alignment process), on the wafer stage 9 via the wafer holder 8 It is held (step S210).

次に、アライメントセンサにより、ウエハホルダー8に搭載されたウエハWのウエハホルダー8に対する回転量やXYずれを求めるサーチアライメントを行う(ステップS220)。 Next, the alignment sensor, performs search alignment of obtaining the rotation amount and XY shift with respect to the wafer holder 8 of the wafer W mounted on the wafer holder 8 (step S220). サーチアライメントにおいては、一般的には、ウエハW上の離れた複数箇所において基準パターンを検出し、その各基準パターンの位置関係に基づいてウエハの回転量やXYずれ等を求める。 In search alignment, in general, to detect the reference pattern at a remote plurality of locations on the wafer W, and determines a rotation amount and a XY displacement or the like of the wafer on the basis of the positional relationship of the respective reference patterns.

サーチアライメントにおいては、まず、基準パターンの設計上の位置情報に基づいて、ウエハW上のその基準パターンを含む所定の領域の画像(視野画像、パターン信号)を取り込む(ステップS221)。 In search alignment, first, on the basis of the position information on the design of the reference pattern, capturing an image of a predetermined area including the reference pattern on the wafer W (field image, pattern signal) (step S221).
具体的には、主制御系15が、ステージコントローラ13及び駆動系14を介して、基準パターンがアライメントセンサの視野領域内に入るようにウエハステージ9を駆動する。 Specifically, the main control system 15, via the stage controller 13 and the drive system 14, reference pattern drives the wafer stage 9 to fall visual field of the alignment sensor.

移動処理が完了すると、アライメントセンサの照明光がウエハW上に照明される。 When the moving process is complete, the illumination light of the alignment sensor is illuminated on the wafer W. すなわち、ハロゲンランプ26から出射された照明光が、コンデンサレンズ27によって光ファイバー28の一端に集光されて光ファイバー28内に入射される。 That is, illumination light emitted from the halogen lamp 26 is focused to one end of the optical fiber 28 is incident on the optical fiber 28 by the condenser lens 27. 入射された照明光は、光ファイバー28内を伝搬して他端から出射され、フィルタ29を通過して、レンズ系30を介してハーフミラー31に達する。 Illumination light incident is emitted from the other end propagates through the optical fiber 28, through the filter 29 and reaches the half mirror 31 through the lens system 30.
ハーフミラー31によって反射された照明光は、ミラー32によってX軸方向に対してほぼ水平に反射された後、対物レンズ33に入射し、さらに投影レンズPLの鏡筒下部の周辺に投影レンズPLの視野を遮光しないように固定されたプリズム34で反射されてウエハWに垂直に照射される。 The illumination light reflected by the half mirror 31 is reflected generally horizontally with respect to the X-axis direction by the mirror 32, enters the objective lens 33, further projection lens PL barrel at the bottom near the projection lens PL is irradiated perpendicularly to the reflection has been wafer W by a prism 34 fixed so as not to shield the visual field.

ウエハWからの反射光は、プリズム34、対物レンズ33、ミラー32、ハーフミラー31を介して、レンズ系35によって指標板36上に結像される。 The reflected light from the wafer W, the prism 34, objective lens 33, a mirror 32, via the half mirror 31, is focused on the index plate 36 by the lens system 35. ウエハWのマークの像と指標マーク36a,36b,36c,36dとは、リレー系37,39及びミラー38を介してイメージセンサ40に結像する。 Wafer W mark image and the index marks 36a, 36b, 36c, and 36d, is formed on the image sensor 40 through the relay system 37, 39 and a mirror 38.
イメージセンサ40に結像した画像データは、視野領域内の画像として、FIA演算ユニット41の画像信号記憶部50に記憶される。 Image data imaged on the image sensor 40, as an image of the viewing area, is stored in the image signal storage unit 50 of the FIA ​​computation unit 41.
なお、サーチアライメント時のこの画像(パターン信号)の取り込みを、アライメントセンサの倍率を後述するファインアライメントの時よりも低倍率に設定して行った場合には、ファインアライメント時よりもウエハW上のより広い領域の画像が取り込まれることとなる。 Incidentally, the image of the (pattern signal) incorporation during search alignment, than in the fine alignment, which will be described later the magnification of the alignment sensor when performed by setting a low magnification on the wafer W than at the fine alignment so that the image of a larger area is taken. なお、通常は、検出対象の基準パターンも、後述するファインアライメント時のアライメントマークよりも大きなものが設定されている。 Normally, the reference patterns to be detected is also set larger than the alignment marks at the time of fine alignment to be described later.

次に、FIA演算ユニット41のデータ処理部53は、テンプレートデータ記憶部52に記憶されているテンプレートと同じサイズの窓により画像信号記憶部50に記憶されている視野画像(パターン信号)を走査し、テンプレートデータとの照合(マッチング)を行う(ステップS222)。 Next, the data processing unit 53 of the FIA ​​computation unit 41 scans the field of view image (pattern signal) stored in the image signal storage unit 50 by the window of the same size as the template stored in the template data storage unit 52 , matching the template data (matching) (step S222). 具体的には、走査され所定の位置に設定された窓内の画像とテンプレートデータとの相関の評価値を前述した式(1)又は式(2)により求める。 Specifically, obtained by the evaluation value of the correlation between the scanned image and the template data within a set window at a predetermined position described above Formula (1) or Formula (2). そして、評価値が所定の閾値よりも大きい場合に、そのテンプレートの基準パターンがその位置に存在すると判断し、その基準パターンの位置情報を取得する。 Then, if the evaluation value is larger than a predetermined threshold value, it determines that the reference pattern of the template is present in that position, and acquires the position information of the reference pattern.
サーチアライメントのために予め設定されたウエハW上の所定の数ヶ所の領域に対して、これら画像の取り込み(ステップS221)及びマッチング(ステップS222)の処理を各々繰り返し行う(ステップS221〜ステップS223)。 Against a preset predetermined several locations in the region on the wafer W was for search alignment, each repeated processing of image capture (step S221) and matching (step S222) (step S221~ Step S223) .
そして、数ヶ所の領域の基準パターンの位置の検出が全て終了したら(ステップS223)、その各基準パターンの位置関係に基づいて所定の演算を行い、ウエハWの回転量やXYずれ等を求める(ステップS224)。 Then, when finished all the detection of the position of the reference pattern of several locations in the region (step S223), performs the positional relationship predetermined calculation based on the respective reference patterns, determining the amount of rotation and XY shift or the like of the wafer W ( step S224).

サーチアライメントが終了したら、次に、アライメントセンサにより、ウエハW上の各露光ショットの位置ずれを検出するファインアライメントを行う(ステップS230)。 When the search alignment is completed, then, by the alignment sensor, it performs fine alignment of detecting the positional deviation of each exposure shot on the wafer W (step S230). ファインアライメントにおいては、ウエハW上の露光ショットに対応して形成されたファインアライメント用のアライメントマークを検出し、そのアライメントマークの位置を求めて、各ショット領域の回転量や位置ずれを検出する。 In the fine alignment, and it detects the alignment marks for fine alignment formed corresponding to the exposure shot on the wafer W, seeking the position of the alignment mark, detecting the amount of rotation or displacement of each shot area.
本実施の形態においては、検出した画像(パターン信号)の波形信号に対してエッジ計測手法による信号処理を施すことにより、アライメントマークの検出及びその位置情報の検出を行う。 In the present embodiment, by performing signal processing by the edge measuring method to the waveform signal of the detected image (pattern signal), the detection and the detection of the positional information of the alignment mark. なお、エッジ計測手法は、例えば特開平4−65603号公報等に開示されており、その詳細な説明は省略する。 Incidentally, the edge measurement technique is disclosed, for example, in JP-A-4-65603 discloses such, a detailed description thereof will be omitted.

このファインアライメントは、ウエハW上の各ショット領域に対応して設けられたアライメントマークの全てを検出して行ってもよいし、いくつかのショット領域を選択し、その選択されたショット領域に対応するアライメントマークを検出して行ってもよい。 The fine alignment is to all of the alignment marks provided corresponding to each shot area on the wafer W may be performed by detecting, selecting a number of the shot areas, corresponding to the selected shot area it may be performed by detecting the alignment mark. 但し、一部のショット領域に対応するアライメントマークを選択して行う場合には、後述するショット領域の位置算出の際に統計演算処理(EGA処理)を施し、各ショット領域の位置を検出することとなる。 However, when performing selects the alignment marks corresponding to a part of the shot areas is subjected to statistical calculation processing (EGA process) during the position calculation of the shot area to be described later, to detect the position of each shot area to become.
なお、ファインアライメント時のこの画像の取り込みを、アライメントセンサの倍率を前述したサーチアライメントの時よりも高倍率に設定して行うようにしてもよい。 Incidentally, the capture of the image at the time of fine alignment, the magnification of the alignment sensor may be performed by setting the high magnification than when search alignment described above. また、検出対象のアライメントマークは、通常、前述したサーチアライメント時に用いた基準パターンよりも小さい、すなわち高精細なマークである。 Further, alignment marks to be detected is generally smaller than the reference pattern used during search alignment described above, that is, high-definition mark.

ファインアライメントが終了したら、データ処理部53は、サーチアライメントの結果及びファインアライメントの結果に基づいて、例えばEGA処理等の処理を行い、ウエハW上の各ショット領域の位置を算出する(ステップS240)。 Once fine alignment is completed, the data processing unit 53, based on the results of the search alignment results and fine alignment, for example, performs processing EGA processing, etc., calculates the position of each shot area on the wafer W (step S240) .

ショット領域の位置が算出されたら、主制御系15は、予め管理されているベースライン量及び算出したショット領域に基づいてレチクルRとウエハWのショット領域との位置合わせを行う。 When the position of the shot area is calculated, the main control system 15, to align the shot area of ​​the reticle R and the wafer W based on pre-Managed baseline value and calculated shot areas. そして、ショット領域にレチクルRのパターン像を正確に重ね合わせ、露光を行う(ステップS250)。 Then, the accurate superimposing the pattern image of the reticle R to the shot region, performs the exposure (step S250).

このように、本実施の形態によれば、設計データを2次元画像データ(パターン信号)に変換し、得られた画像データ(パターン信号)よりユニークなパターンを抽出してテンプレート作成領域を特定し、さらにその領域の画像データ(パターン信号)を抽出してテンプレートを生成している。 Thus, according to this embodiment, the design data is converted into two-dimensional image data (pattern signal), the resulting image data (pattern signal) extracted and a more unique pattern to identify the template creation area , and generates a template was further extracted image data (pattern signal) of the region. 従って、実際のデータが得られない場合や、テンプレートとすべきマークが形成されてない場合等においても、有効なテンプレートを生成することができる。 Therefore, and if the actual data can not be obtained, even in such a case where the mark should be no template is formed, it is possible to generate a valid template. また、このテンプレートを用いて、適切にテンプレートマッチングやサーチアライメントを行うことができる。 Further, by using this template, it can be appropriately template matching or search alignment.
また、このテンプレートは、設計データから自動的に生成することができる。 Further, the template can be automatically generated from the design data. 従って、オペレータの負荷を軽減することができる。 Therefore, it is possible to reduce the load of the operator.
また、設計データからテンプレートを生成しているので、ウエハ製造前にテンプレートを作成することができ、露光処理を効率良く行うことができる。 Further, since the generating a template from the design data, before wafer production can create templates, it is possible to perform exposure processing efficiently.

なお、本実施の形態においては、サーチアライメントの際のテンプレートマッチングにおいて使用するテンプレートを作成する方法を例示したが、ファインアライメントの際にテンプレートマッチングを行う場合のテンプレート作成にも適用可能である。 In the present embodiment has illustrated how to create a template for use in template matching during the search alignment, it is also applicable to a template creation for performing template matching in the fine alignment.

第2の実施の形態 Second Embodiment
前述した第1の実施の形態においては、設計値データから基準パターン(テンプレート)を作成する領域を特定し、設計値データを変換して生成した2次元画像(パターン信号)データのその領域の画像(パターン信号)データよりテンプレートを生成した。 In the first embodiment described above, the design values ​​identify areas to create a reference pattern (template) from the data, the two-dimensional image (pattern signal) which is generated by converting the design value data data of the image of the region to produce a template from (pattern signal) data. しかしこの方法は、実際に製造されたウエハの画像(パターン信号)データが存在する場合にも適用可能であり有効である。 However, this method is effective and can be applied when actually manufactured wafer image (pattern signal) data is present. 実際に製造されたウエハのデータが存在する場合の同様の方法によるテンプレート生成方法について、本発明の第2の実施の形態として説明する。 Indeed the template generation method according to the same method when the data of the manufactured wafer is present, be described as a second embodiment of the present invention.
なお、本実施の形態において、露光装置の構成、及び、サーチアライメント時のテンプレートマッチングを含む一連の露光処理の方法は、第1の実施の形態と同一である。 In this embodiment, the configuration of an exposure apparatus, and a method of a series of exposure processes, including template matching during the search alignment is the same as the first embodiment. 従って、その説明は省略する。 Therefore, a description thereof will be omitted. また、露光装置の構成を参照する場合には、第1の実施の形態で使用した符号と同一の符号を用いる。 Also, when referring to the configuration of the exposure apparatus uses the same reference numerals as those used in the first embodiment.

図10は、本発明の第2の実施の形態のテンプレート作成処理を示すフローチャートである。 Figure 10 is a flowchart showing a template creation process according to the second embodiment of the present invention.
実際の画像(パターン信号)データを用いるこの方法においては、まず、製造されたウエハ表面を撮像し、画像(パターン信号)データを得る(ステップS310)。 In this method using the actual image (pattern signal) data, first, imaging the produced wafer surface, an image (pattern signal) obtain data (step S310).
次に、設計値データよりユニークパターンを抽出し、その位置情報を検出する。 Then extracted unique pattern than the design value data to detect the position information. ユニークパターンを抽出するまでの処理は、前述した第1の実施の形態の処理とほぼ同一である。 Process until extracting the unique pattern is substantially identical to the process of the first embodiment described above.
すなわち、設計値データ(設計値情報)を2次元画像(パターン信号)に変換し、2次元画像(パターン信号)データを生成する(ステップS320)。 That converts design value data (design value information) to the 2-dimensional image (pattern signal), and generates a two-dimensional image (pattern signal) data (step S320).

次に、設計値の2次元画像(パターン信号)データ上に入力データ範囲を設定する(ステップS330)。 Next, to set the input data range on a two-dimensional image (pattern signal) data designed value (step S330).
入力データ範囲を設定したら、その範囲内に予め定められているテンプレートの大きさと同じサイズの領域を設定し、仮のテンプレートとする(ステップS340)。 After setting the input data range, and setting the region having the same size as the size of the template that is predetermined within its scope, as the temporary template (Step S340).
次に、入力データ範囲の全域について、前述した式(1)又は式(2)に基づいて仮のテンプレートとの相関サーチ計算行い、相関値が所定の閾値を越え、なおかつピークとなる位置を検出する(ステップS350)。 Next, input the data the whole range of, performs correlation search calculation of a temporary template on the basis of the above equation (1) or Formula (2), beyond the correlation value is a predetermined threshold value, and yet detect a peak position (step S350).

入力データ範囲内の全域について、順次、仮のテンプレートの設定(ステップS340)及び相関値ピークの検出(ステップS350)を行い、各領域に対する相関値ピークを示す領域を検出する(ステップS360)。 The entire area of ​​the input data range, sequentially setting the temporary template performed (step S340) and the detection of the correlation value peak (step S350), detects an area showing a correlation value peak for each region (step S360).
ステップS320〜ステップS360の処理により入力データ範囲内に存在するパターンが検出されたら、その中から、自分自身以外にピークを持たず単一的に(ユニークに)存在するパターンを検出し、その位置情報(領域情報)を得る(ステップS370)。 Step S320~ pattern present in the input data range in the process of step S360 is detected, from among them, and detecting single manner (unique) present pattern no peaks other than itself, its position obtaining information (area information) (step S370). ユニークなパターンが複数存在する場合には、次に相関値が高いパターンとの相関値の差が最も多いパターンを検出し、その位置情報を得る。 Unique pattern when there are a plurality, detects largest pattern difference of the correlation values ​​and the next correlation value is high pattern to obtain the location information.

このようにして、ユニークなパターンが存在する領域の位置情報を得たら、ステップS310で取得した実際に撮像した画像(パターン信号)データの対応する領域のパターンを抽出し、テンプレートとする(ステップS380)。 In this way, when obtained position information of a region unique pattern exists, actually extracts the pattern of the corresponding area of ​​the image (pattern signal) data captured acquired in step S310, the a template (step S380 ).
抽出されたテンプレートは、その領域の位置情報とともにFIA演算ユニット41のテンプレートデータ記憶部52に記憶され、サーチアライメントの際のテンプレートマッチングで使用される。 Extracted template is stored in the template data storage unit 52 of the FIA ​​computation unit 41 together with the position information of the region, it is used in the template matching during the search alignment.

なお、上述したテンプレート作成処理において、ステップS310のウエハを撮像し画像(パターン信号)データを取得する処理、ステップS320〜ステップS370のユニークパターンの領域を検出する処理、及び、ステップS380のテンプレートを抽出する処理は、一連の処理でなくとも、各々別個に行ってもよい。 Note that in the template creation process described above, the wafer process of acquiring the captured image (pattern signal) data in step S310, the processing for detecting the region of the unique pattern of step S320~ step S370, and the template of step S380 extract processing of the not be a series of processes may be performed in each separate. 例えば、ウエハを撮像する処理及びユニークパターンの領域検出の処理は、各々別個に予め行っておいてよい。 For example, the processing region detection processing and the unique pattern to image the wafer may be allowed to go each individually previously. また、各処理は、露光装置100を用いて行ってもよいし、外部の計算機装置や撮像装置等を用いて行ってもよく、各々別個の装置で行ってよい。 Each treatment may be performed using the exposure apparatus 100 may be performed using the external computer device or the imaging device or the like, each may be carried out in separate apparatus.

このように、本実施の形態のテンプレート作成方法によれば、実際のウエハの撮像画像(パターン信号)データを用いて有効なテンプレートを自動生成することができる。 Thus, according to the template creation method of this embodiment, it is possible to automatically generate a valid template using the actual captured image (pattern signal) of the wafer data. 従って、オペレータの負荷を軽減することができる。 Therefore, it is possible to reduce the load of the operator. また、実際のウエハ上に形成されるパターンと相関の高い有効なテンプレートを生成することができる。 Further, it is possible to produce a high correlation with the pattern to be formed on the actual wafer valid template.
また、テンプレートとすべきユニークパターンの領域の検出は、設計データに基づいて行っているので事前に行うことができ、テンプレート生成処理、ひいては露光処理を効率良く行うことができる。 The detection region of the unique pattern to be the template, since performed based on the design data can be performed in advance, the template generation process can be performed efficiently and thus exposure process.

第3の実施の形態 Third Embodiment
前述したように、サーチアライメントの際にアライメントセンサにより撮像される観察視野の範囲は、ウエハ投入時の位置の誤差やウエハ処理時のパターン形成位置の誤差等により変動し、一定の領域とはならない。 As described above, the range of the observation field of view to be imaged by the alignment sensor during the search alignment is varied by an error or the like of the pattern forming position during error and wafer processing position when the wafer is turned, not constant region . テンプレートマッチングで用いる基準パターン(テンプレート)は、観察視野に常に含まれる範囲から抽出する必要があるが、観察視野の変動が大きい場合には、観察視野に常に含まれる領域が非常に小さくなったり存在しない状況となり、基準パターンを抽出することが不可能となる。 Reference pattern (template) is used in the template matching, it is necessary to extract from the range included always observation field, when the fluctuation of the observation field of view is large, there may become very small is always area included in the observation field It becomes the situation does not, it is impossible to extract the reference pattern.
具体的には、例えば図11Aに示すように、観察視野をVIEW_Area、観察視野となり得る最大の範囲をOR_Area、必ず観察視野に含まれる共通領域をAND_Areaとすると、図11Bに示すように、共通領域AND_Area内にユニークなパターンBが存在している場合には、これをテンプレートとして抽出することができる。 More specifically, as shown in FIG. 11A, VIEW_Area the observation field, OR_Area the maximum range that can be the observation field, if the AND_Area a common area contained always observation field, as shown in FIG. 11B, the common area If the unique pattern B are present in AND_Area, it can be extracted as a template. しかしながら、図11Cに示すように、共通領域AND_Area内にユニークなパターンが存在しない場合には、テンプレートを生成することができない。 However, as shown in FIG. 11C, when the unique pattern does not exist in the common area AND_Area, it is impossible to generate a template.

第3の実施の形態においては、このように共通領域AND_Area内にユニークなパターンが存在しない場合にも、適切にテンプレートマッチングを行うことができる方法として、最大視野範囲OR_Areaの全域からユニークな、あるいはほぼユニークなパターンを検出し、それらを組み合わせ、あるいは補い合わせることによりテンプレートとして利用する方法について説明する。 In the third embodiment, even when the unique pattern is not present in this manner in the common area AND_Area, as a method capable of performing appropriate template matching, unique from the entire region of the maximum field of view OR_Area, or substantially detecting a unique pattern, combinations thereof, or a method utilizing as a template whereby Oginaiawa will be described.

なお、本実施の形態の説明中においては、テンプレートを構成する個々の要素のパターンをエレメントと称する。 Incidentally, during the description of this embodiment refers to a pattern of the individual elements constituting the template and element.
また、露光装置の構成及び露光処理の全体の流れ等は、前述した第1及び第2の実施の形態とほぼ同一なので、その説明は省略する。 Further, the overall flow, such as the configuration and the exposure processing of the exposure apparatus, since substantially the same as the first and second embodiments described above, description thereof will be omitted. また、露光装置の構成を参照する場合には、第1の実施の形態で使用した符号と同一の符号を用いる。 Also, when referring to the configuration of the exposure apparatus uses the same reference numerals as those used in the first embodiment.

図12は、本発明の第3の実施の形態のテンプレート作成処理を示すフローチャートである。 Figure 12 is a third flowchart showing the template creation process according to the embodiment of the present invention.
以下、図12に示すフローチャートを参照して、本実施の形態のテンプレート作成方法について説明する。 Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 12, a description will be given template creation method of this embodiment.
まず、画像(パターン信号)データを取り込む(ステップS410)。 First, it captures an image (pattern signal) data (step S410). 画像(パターン信号)データは、第1及び第2の実施の形態のように設計値データ(設計値情報)を2次元画像(パターン信号)に変換して生成してもよいし、実際に製造したウエハを撮像して取得してもよい。 Image (pattern signal) data may be generated by converting the design value data (design value information) to the 2-dimensional image (pattern signal) as in the first and second embodiments, actually manufactured it may be obtained by imaging the wafer.
次に、取り込んだ画像(パターン信号)データに対して、入力データの範囲を設定する(ステップS420)。 Next, the captured image (pattern signal) data, and sets the range of the input data (step S420). 前述したように、サーチアライメントの際に撮像される範囲は所定の範囲内で変動する。 As described above, the range to be captured during the search alignment varies within a predetermined range. ここでは、そのようなばらつきを考慮して、図11Aに示したような撮像され得る領域の最大の範囲(最大視野範囲、最大入力データ最大範囲)OR_Areaを入力データの範囲として設定する。 Here, in consideration of such variation, it sets the maximum range (maximum field of view, the maximum input data maximum range) of a region that can be imaged as shown in FIG. 11A to OR_Area a range of input data.

最大視野範囲OR_Areaを入力データ範囲に設定したら、その範囲内に、テンプレート構成要素(エレメント)の大きさと同じサイズElementSizeの領域を設定し、仮のテンプレートとする(ステップS430)。 After setting the input data range maximum field of view OR_Area, within its scope, and sets an area of ​​the same size ElementSize the size of the template components (elements), as the temporary template (Step S430).
次に、最大視野範囲OR_Areaの全域について、仮のテンプレートとの相関サーチ計算行い、相関値が所定の閾値を越え、なおかつピークとなる位置を検出する(ステップS440)。 Next, the entire region of the maximum field of view OR_Area, performs correlation search calculation of the temporary template, the correlation value exceeds a predetermined threshold value, detects a yet a peak position (step S440). なお、相関サーチ計算の評価計算式は、式(1)又は式(2)に示した相関係数計算やSSDA法等を含む任意に式を用いてよい。 The evaluation formula for correlation search calculations may optionally using expression comprising formula (1) or (2) the correlation coefficient calculation and SSDA method shown in the like.

1つのエレメントに対して相関サーチ計算が行われたら、その検出結果に基づいて、ユニークなエレメント又はある程度ユニークなエレメントの選択を行う(ステップS450)。 Once is done correlation search calculation for a single element, based on the detection result, the selection of unique element or somewhat unique element (step S450).
エレメントの選択は、まず、検出したピークの数が、所定の閾値TH_Peak以下であるか否かをチェックすることにより行う。 Selection of the elements, first, the number of the detected peak is performed by checking whether a predetermined threshold value or less TH_Peak. ピークの数が閾値TH_Peakより多いものは、ユニークさが少ないものとして、テンプレート用の構成要素としては使用しないものとする。 Those number of peaks is larger than the threshold TH_Peak may contain a smaller uniqueness, as the components for template shall not be used.

また、SN比、検出されたエッジ量、エントロピー、分散値、モーメント等の特徴を用いて、エレメントの絞込みを行う。 Furthermore, SN ratio, the detected edge amount, entropy, variance, using the characteristics of moments, etc., to narrow down the elements. SN比は、最も相関値が高いものと2番目に高いものとの相関値の差(特徴値の差)で表す。 SN ratio is expressed as the difference between the correlation value with the most things correlation value is high as the second highest (the difference between the feature values). この差が大きいほど安定した特徴パターンと言うことができるからである。 This is because it is possible to say that the more the difference is greater stable characteristic pattern. また、エッジの量は、エッジの本数、あるいは、2CCDのエッジを検出したCCDの数(エッジが占める2CCD上の画素面積))で表す。 The amount of the edge are expressed as the number of edges, or the number of CCD detecting the edge of 2CCD (pixel area on 2CCD edge occupied)).
このような特徴量を使用することにより、類似したエレメントより最も位置決め情報が多いパターンを選択することができる。 The use of such a feature amount can select the most positioning information is larger pattern than similar elements.

具体的に説明すると、例えば図13Aに示すように、1つのパターンBに関連して、図示のごとく、ずれた(はみ出した)パターンを含む複数のパターンが検出される場合がある。 Specifically, for example, as shown in FIG. 13A, in connection with one of the patterns B, as shown in the drawing, there is a case where a plurality of patterns including a shifted (protruding) pattern is detected. このような場合、相関係数やSSDA法の評価値は、どのパターンも自分自身に対して同様に高い値を示す。 In this case, evaluation value of the correlation coefficient and SSDA method, which pattern also exhibit similarly high values ​​for themselves. しかし、前述したようなSN比、エッジ量、エントロピー、分散値あるいはモーメント等の特徴を用いることにより、最も位置決め情報が多いパターンを選択することができる。 However, SN ratio as described above, the edge amount, entropy, by using characteristics such as variance or moment, it is possible to select the most positioning information is often pattern. 図13Aに示した例においては、図13Bに示すようなパターンBが適切に切り出されたエレメントが選択される。 In the example shown in FIG. 13A, the element in which the pattern B shown in FIG. 13B are appropriately cut out is selected.
なお、これらSN比、検出されたエッジ量、エントロピー、分散値、モーメント等の特徴によるエレメントの絞込みは、ステップS440の相関サーチ計算の処理の際に、評価値の計算と組み合わせてやるようにしてもよい。 Note that these SN ratio, the detected edge amount, entropy, variance, the narrowing down of elements in accordance with aspects of the moment or the like, during the processing of the correlation search calculation of step S440, as'll conjunction with the calculation of the evaluation value it may be.

このような仮のテンプレートの設定(ステップS430)、相関値ピークの検出(ステップS440)、及びユニークエレメントの選択(ステップS450)の各処理を、最大視野範囲OR_Area内に設定し得る全てのエレメント、すなわちエレメントサイズElementSizeの領域に対して行う(ステップS460)。 Such setting of the temporary template (Step S430), all of the elements of each process can be set to the maximum field of view OR_Area the detection of the correlation value peak (step S440), and selects the unique element (step S450), That performed to a region of the element size ElementSize (step S460). その結果、最大視野範囲OA_Area内に含まれる比較的ユニークなエレメント(パターン)が検出される。 As a result, relatively unique elements contained within the maximum field of view OA_Area (pattern) is detected.

このように最大視野範囲OR_Area内に存在する比較的ユニークなエレメントが検出されたら、それらを組み合わせて、実際にテンプレートを構成して行く(ステップS470)。 When such a relatively unique elements present in the maximum field of view OR_Area is detected, a combination thereof, it is going to actually constitute the template (step S470).
このエレメントを選択してテンプレートを構成する処理について、具体的なエレメントの検出結果及び選択結果を例示して説明する。 The process of configuring a template by selecting the element, will be exemplified the detection result and the selection result of a specific element.

まず、ステップS450において、閾値TH_Peak=1としてユニークエレメントの選択処理を行うことにより、例えば図14に示すエレメントB及びCのように、自分自身以外にピークを持たないユニークなエレメント(パターン)が検出される。 First, in step S450, by performing the selection process of the unique elements as the threshold TH_Peak = 1, for example, as element B, and C shown in FIG. 14, a unique element (pattern) is detected without a peak other than myself It is.
このような場合、仮に、このエレメントB又はエレメントCのいずれかが、視野領域の共通領域AND_Areaに存在していた場合には、そのエレメントを従来の方法によりそのままテンプレートとすればよい。 In such a case, if any of the elements B or element C are, when present in the common area AND_Area field areas is directly may be the template in a conventional manner that element. しかし、図14に示す例のようにこれらのエレメントB及びCが共通領域AND_Areaに含まれない場合には、選択したこの両方のパターンB及びCを、各々テンプレートとして登録する。 However, these elements B and C as in the example shown in FIG. 14 if not included in the common area AND_Area is a pattern B and C of both the selected and each registered as a template.

テンプレートマッチングを行う時には、この両方のエレメントでマッチングを行う。 When performing template matching is performed a matching element of both. エレメントB及びエレメントCのいずれかが検出できれば、いずれのエレメントもユニークなパターンなので、このエレメントの位置計測結果からウエハ上のパターンの位置計測が可能となる。 If detecting any of the elements B and element C is, since both of the elements unique pattern, it is possible to position measurement of a pattern on the wafer from the position measurement results of the element. 図14に示す例においては、観察視野VIEW_Areaが紙面中で左側にある時にはエレメントBが検出され、観察視野VIEW_Areaが紙面中で右側にある時にはエレメントCが検出され、各々位置計測が行われる。 In the example shown in FIG. 14, the observation field VIEW_Area is detected element B when the left side in the paper surface, the observation field VIEW_Area is is detected element C when the right in the drawing sheet, each position measurement is performed.
なお、図14に示す例において、ステップS440で検出された相関ピーク値を示したエレメントAが示されているが、これは最大視野範囲OR_Area中に4個存在するため、そのいずれかを検出したとしても位置を検出できない。 In the example shown in FIG. 14, element A shows the correlation peak value detected in step S440 is shown, but this is because of the presence of four in the maximum field of view OR_Area, detected the one It can not detect the position as well as. このようなエレメントは、ユニークエレメントでないものとしてステップS450において選択されず、テンプレートとならない。 Such elements are not selected in step S450 as non-unique element, not a template.

ステップS450において、閾値TH_Peak=2としてユニークエレメントの選択処理を行うことにより、例えば図15に示すエレメントBのように、完全にユニークではないが、ある程度ユニークな特徴的なパターンが検出される。 In step S450, by performing the selection process of the unique elements as the threshold TH_Peak = 2, for example, as element B shown in FIG. 15, not completely unique, it is detected unique characteristic pattern to some extent.
このような場合、通常であれば、最大視野範囲OR_Areaに複数の同一パターンがあるので、テンプレートとすることはできないが、この2つのパターンを組み合わせて考えることにより、最大視野範囲OR_Area内で一意に特定できるパターンを構成できる。 In this case, if normal, there is a plurality of identical patterns to the maximum field of view OR_Area, can not be a template, by considering a combination of the two patterns, unique within the maximum field of view OR_Area It can be configured identifiable pattern. 従って、これら2つのパターンBの位置関係の情報をも含む形式で、このエレメントBをテンプレートとして登録する。 Accordingly, in a format including information on the position relationship between these two patterns B, it registers the element B as a template.

テンプレートマッチングを行う時には、このエレメントBを基準パターンとしてマッチングを行うとともに、検出されたエレメントBの個数を検出する。 When performing template matching, it performs matching this element B as a reference pattern, detects the number of detected elements B. 図15に示す例においては、仮に、エレメントBが2個検出された場合は、観察視野VIEW_Areaが紙面中で左側にあることがわかり、各エレメントBの位置情報に基づいて位置計測が可能となる。 In the example shown in FIG. 15, if, when the element B is two detection, see that observation field VIEW_Area is on the left side in the paper surface, it is possible to position measurement based on the position information of each element B . また、エレメントBが1個しか検出されない場合は、観察視野VIEW_Areaが紙面中で右側であり、観察されているエレメントBは紙面中の右側に位置するエレメントBであることがわかる。 Further, when the element B is not detected only one, a right observation field VIEW_Area is in the paper, the element B which has been observed is found to be an element B located on the right side in the paper surface. 従って、このエレメントBの位置情報に基づいて、位置計測ができる。 Therefore, based on the position information of the element B, it can position measurement.

ステップS450において、閾値TH_Peak=3としてユニークエレメントの選択処理を行うことにより、例えば図16Aに示すエレメントA,B及びCのように、完全にユニークではないが同じパターンが最大視野範囲OR_Areaに3つまでしか存在しない特徴的なパターンが検出される。 In step S450, by performing the selection process of the unique elements as a threshold TH_Peak = 3, for example, as elements A, B and C shown in FIG. 16A, 3 three completely unique not the maximum field of view same pattern OR_Area characteristic pattern which does not exist can be detected only up.
このような場合であっても、各エレメントの位置関係の情報をも含む形式でテンプレートを作成することにより、エレメントのテンプレートマッチング結果に基づいて位置検出を行うことができる。 Even in such a case, by creating a template in a format including information on the position relation of each element, it is possible to perform the position detection based on template matching results of the element. すなわち、このような各パターンの位置関係の情報をも含む形式で、これらのエレメントA,B及びCをテンプレートとして登録する。 That is, in a format including information on the position relationship of each such pattern, and registers these elements A, B and C as a template.

テンプレートマッチングを行う時には、まず、これらのエレメントA,B及びCのパターン全てでマッチングを行う。 When performing template matching, first, it performs a matching with all patterns of these elements A, B and C. そして、視野領域内で検出された各エレメントの相対的位置関係に基づいて、位置計測を行う。 Then, based on the relative positional relationship of each element detected in the viewing area, performing position measurement.
例えば、図16Aの最大視野範囲OR_Areaに対して、図16Bに示すように左上に観察視野VIEW_Areaが配置された場合と、図16Cに示すように右下に観察視野VIEW_Areaが配置された場合を考える。 For example, consider the maximum field of view OR_Area in FIG. 16A, and when the observation field of view VIEW_Area in the upper left is arranged as shown in FIG. 16B, the case where observation field VIEW_Area the lower right is positioned as shown in FIG. 16C . この場合、いずれの観察視野においても、エレメントB及びエレメントCが同様の位置関係で配置されている。 In this case, in any of the observation field of view, the element B and the element C are disposed in the same positional relationship. しかしながら、図16Bに示す左上の観察視野においては、他にマッチングにより検出されたエレメントが存在しないのに対して、図16Cに示す右下の観察視野においては、さらなるエレメントAが検出されている。 However, in the upper left of the observation field of view shown in FIG. 16B, while the elements detected by the matching there is no other, in the observation field of the lower right of FIG. 16C, additional elements A has been detected. 従って、このエレメントAの検出の有無及びその位置関係を用いることにより、位置を検出することができる。 Therefore, by using the presence or absence of the detection and the positional relationship of the element A, it is possible to detect the position.
すなわち、各々位置情報とともに登録されることにより、エレメントBとエレメントCの組み合わせ、及び、エレメントA,エレメントB及びエレメントCの組み合わせが、各々実質的に1つのテンプレートとして機能するようにテンプレート化されていることとなる。 That is, by being registered with each location, combination of elements B and the element C, and the element A, the combination of the elements B and the element C may be templated to each function as a substantially single template and thus it is.

このように、ステップS470においては、最大視野範囲OR_Area内に検出された比較的ユニークなエレメントを適宜組み合わせて、最大視野範囲OR_Area内のどの位置に観察視野VIEW_Areaが配置されたとしても観察視野VIEW_Area内に必ずテンプレートが含まれるように、テンプレートを構成して行く。 Thus, in step S470, the maximum field of view by appropriately combining a relatively unique elements detected in OR_Area, maximum field of view OR_Area the observed position of the throat field VIEW_Area also within the observation field of view VIEW_Area as arranged as always includes a template, go to configure the template.
実際にテンプレートを構成するエレメントを選択する際には、最大視野範囲OR_Areaの大きさ、観察視野VIEW_Areaの大きさ、エレメントの大きさElemetSize、及び、ステップS440で検出されたエレメントの配置とそのユニークさ等の情報に基づいて、選択するピーク数の閾値TH_Peakを1から徐々に大きくし、テンプレートを構成するエレメントを順次選択して行くこととなる。 When selecting the elements that actually constitute the template, the maximum field of view OR_Area size, the size of the observation field VIEW_Area, element size ElemetSize, and disposed with its uniqueness of elements detected in step S440 based on the information of the equal, it is gradually increased from 1 to threshold TH_Peak of peak number to be selected so that the elements constituting the template is sequentially selected.

このようにしてテンプレートの構成が抽出されたら、それらテンプレートを構成する各エレメントを、それらの位置情報をも含んだ形式で登録し、これによりテンプレートを作成する(ステップS480)。 When thus constructed of the template is extracted, the respective elements constituting them template registered in also including their location information format, thereby creating a template (step S480). なお、テンプレートには、各エレメントのパターン(画像データ、形状データ)、エレメント間相互の位置関係の情報に加えて、そのエレメントのユニークさの情報や個数の情報、あるいは、さらに他の情報を記憶するようにしてよい。 Note that the template, each element of the pattern (image data, shape data), in addition to the information of the positional relationship between between elements, information of uniqueness of information and the number of the element or, additionally store other information it may be to be.
なお、テンプレートのデータ形式等は、任意の形式でよい。 The data format or the like of the template may be any form.

次にこのように作成されたテンプレートを用いて、テンプレートマッチングを行ってサーチアライメントを行う方法について、図17のフローチャートを参照して説明する。 Next, with reference to template created in this way, how to perform search alignment by performing template matching will be described with reference to a flowchart of FIG. 17.
なお、サーチアライメントの前工程及び後工程の処理内容は、図9を参照して前述した第1の実施の形態の場合の処理と同じである。 The processing contents of the previous step and subsequent step of search alignment is the same as the process in the case of the first embodiment described above with reference to FIG.
サーチアライメントにおいては、ウエハW上の離れた2ヶ所又は3ヶ所の所定の領域において所望のパターンについて位置計測を行い、各箇所の位置関係に基づいてウエハWの回転量やXYずれ等を求める。 In the search alignment, in a predetermined region of the two distant locations or three locations on the wafer W subjected to position measurement for the desired pattern, and determines a rotation amount and a XY displacement or the like of the wafer W based on the positional relationship between the points.

サーチアライメントにおいては、まず、設計値データに基づいて、ウエハWの位置計測箇所の画像(視野画像、パターン信号)を取り込む(ステップS521)。 In search alignment, first, based on the design value data, it captures an image of the position measurement portion of the wafer W (field image, pattern signal) (step S521).
次に、テンプレートを構成しているエレメントのサイズElementSizeと同じ大きさの窓により、取り込んだ視野画像を走査し、エレメントデータとの照合(マッチング)を行う(ステップS522)。 Then, the same size as the window size ElementSize of elements constituting the template, scans the field of view captured images, it performs collation between the element data (matching) (step S522). 具体的には、走査され所定の位置に設定された窓内の画像(パターン信号)とエレメントデータとの相関の評価値を前述した式(1)又は式(2)により求める。 Specifically, determined by the above-described images in set in the scanned predetermined position window (the pattern signal) an evaluation value of the correlation between the element data Equation (1) or Formula (2). そして、評価値が所定の閾値よりも大きい場合に、そのエレメントのパターンがその位置に存在すると判断し、エレメントを識別する情報とその位置とを記憶する。 Then, if the evaluation value is larger than a predetermined threshold value, it determines that the pattern of the element is present in that position, stores identifying information and its position elements.
前述したように、本実施の形態のテンプレートは複数のエレメントにより構成されている。 As described above, the template of the present embodiment is composed of a plurality of elements. 従って、このマッチング処理は、全エレメントについて、順次行う(ステップS523)。 Accordingly, the matching process for all the elements, carried out sequentially (step S523).

そして、視野画像(パターン信号)内に存在するエレメントが全て検出できたら、それら各エレメントの相対位置関係を検出し、これをテンプレートに記憶されているエレメント相互の位置関係の情報と比較照合し、その視野画像(パターン信号)の位置を検出する(ステップS524)。 Then, if it finds elements present in the visual field image (pattern signal) in all, and detect their relative positional relationship of each element, which is compared against the information in the positional relationship of the elements mutually stored in the template, detecting the position of the view image (pattern signal) (step S524). この際、テンプレートに各エレメントのユニークさの情報や個数の情報、あるいは、さらにその他の情報が記憶されていれば、それらの情報を参照して、ユニークなエレメントから優先的に処理を行ったり、誤差やエラーが少なくより確実に位置を検出できるエレメントを優先的に処理したりするのが好適である。 At this time, information of uniqueness of information and number of each element in the template, or if it is still other information storage, and go with reference to the information, the priority processing from a unique element, it is preferred to an element that can detect more reliably position fewer errors and error or preferential treatment. 具体的には、図12を参照して前述したテンプレートの構成方法に関する説明の際に既に説明したのでここでは説明を省略する。 Specifically, the description thereof is omitted here has already been explained in the description about how to configure the template described above with reference to FIG. 12.

このような画像(パターン信号)の取り込み(ステップS521)、各エレメントごとのマッチング(ステップS522及びS523)及び検出したエレメントの相対位置関係等に基づく視野画像(パターン信号)の位置検出(ステップS524)の処理を、サーチアライメントのために予め設定されたウエハW上の所定の複数箇所の領域に対して繰り返し行う(ステップS525)。 Such image (pattern signal) uptake (step S521), the position detection (step S524) in the matching of each element (step S522 and S523) and the field image based on the relative positional relationships of the detected element (pattern signal) processing of repeatedly performed for a preset area of ​​a predetermined plurality of positions on the wafer W was for search alignment (step S525).
そして、各領域の位置が検出できたら、その各領域の位置関係に基づいて所定の演算を行い、ウエハWの回転量やXYずれ等を求める(ステップS526)。 Then, if it finds the position of each region, it performs a predetermined calculation based on the positional relationship of the respective regions, and determines a rotation amount and a XY displacement or the like of the wafer W (step S526).

このように、第3の実施の形態にテンプレート生成方法によれば、入力データが取り得る全ての範囲(最大視野画像OR_Area)から、比較的ユニークな特徴的なパターンを抽出して、そのパターンを組み合わせることにより実質的にテンプレートを生成している。 Thus, according to the third template generation method to the embodiment of, the entire range where the input data can take (maximum field image OR_Area), it extracts the relatively unique characteristic pattern, the pattern It is generating substantially template by combining. 従って、入力データの取得位置(視野画像VIEW_Area)が大きく変化する場合や、入力データに位置決め情報があまり含まれない時であっても、テンプレートを生成することができ、その結果、テンプレートマッチングを可能とする。 Accordingly, and vary greatly acquisition position of the input data (field image VIEW_Area), even when the positioning information to the input data is not included so much, it is possible to generate a template, resulting in possible template matching to.

第4の実施の形態 Fourth Embodiment
図11Aを参照して前述したように、サーチアライメントの際には、ウエハの投入動作に起因する誤差やパターンの製造処理に起因する誤差等により、撮像される範囲(観察視野VIEW_Area)は所定範囲(OR_Area)内でばらつく。 As described above with reference to FIG. 11A, when the search alignment, the error or the like due to the manufacturing process of the error or patterns due to the closing operation of the wafer, the range to be captured (observation field VIEW_Area) is a predetermined range variations in the (OR_Area). このような条件の下でアライメントに用いるテンプレート(基準パターン)を作成するためには、観察視野がばらついたとしても必ず観察視野に含まれる共通領域AND_Area内のパターンであって、観察視野となり得る最大範囲OR_Area内においてユニークなパターンをテンプレートとして抽出する必要がある。 Up this way to create a template (reference pattern) to be used for alignment under such conditions, to obtain a pattern in the common region AND_Area also be included always observation field as the observation field of view varies, it becomes observation field it is necessary to extract the unique pattern as a template in the range OR_Area. しかしながら、視野共通領域AND_Areaから、必ず、ユニークで位置計測に必要な情報を十分に持つパターンが検出できるとは限らない。 However, the field of view common region AND_Area, always, patterned with the information required for position measurement unique enough is not necessarily be detected.
第4の実施の形態においては、視野共通領域AND_Areaからユニークパターンが検出できなかった場合に、テンプレート作成の対象領域を変更する(共通領域AND_Areaや視野最大範囲OR_Areaをずらす)ことにより、ユニークパターンを検出できる可能性を高めたテンプレート作成方法について、図18〜図22を参照して説明する。 In the fourth embodiment, when the unique pattern of the field of view common region AND_Area can not be detected, by changing the target region of the template creation (shifting the common region AND_Area and viewing maximum range OR_Area), the unique pattern for templating method enhances the possibility of detection will be described with reference to FIGS. 18 to 22.

図18は、本発明に係る第4の実施の形態のテンプレート作成処理の流れを示すフローチャートである。 Figure 18 is a flowchart showing the flow of the template creation process according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施の形態のテンプレート作成方法においては、まず、ユニークパターンの検出処理の対象領域を設定する(ステップS601)。 In the templating method of this embodiment first sets the target area of ​​the detection processing of the unique pattern (step S601). まず、ウエハ上のショット領域の配置やサーチアライメント計測の処理条件等に基づいて、図19Aに示すように、サーチアライメント計測によりパターン検出及びその位置計測を行うウエハ上の目標計測領域AreaV0を設定する。 First, based on the processing conditions of the arrangement and search alignment measurement shot areas on the wafer, as shown in FIG. 19A, sets a target measurement region AreaV0 on the wafer for performing the pattern detection and position measurement by the search alignment measurement . 目標計測領域AreaV0を設定したら、予め検出されているウエハ投入誤差やウエハ製造誤差等の情報に基づいて、ウエハを露光装置100に投入しアライメントセンサによりこの領域AreaV0を目標として画像を取り込んだ場合の、視野共通領域AND_Area及び視野最大範囲OR_Areaを検出する。 After setting the target measurement area AreaV0, when based on the wafer-on errors and wafer manufacturing error or the like information which is previously detected by the alignment sensor to put the wafer into the exposure apparatus 100 incorporating the image of this area AreaV0 as a target , to detect the visual field common area AND_Area and field maximum range OR_Area. そして、視野共通領域AND_Area内の任意の領域を、ユニークパターンを探索する領域AreaAとして設定し、検出された視野最大範囲OR_Areaを含む任意の領域を、パターンのユニークさを検証する領域AreaIとして設定する。 Then, an arbitrary region in the field of view common area AND_Area, set as an area AreaA to explore the unique pattern, any area including the detected field maximum range OR_Area, is set as an area AreaI to verify the uniqueness of the pattern . 本実施の形態においては、ユニークパターン探索領域AreaAは視野共通領域AND_Areaに等しく設定し、ユニークさ検証領域AreaIは視野最大領域OR_Areaに等しく設定する。 In this embodiment, the unique pattern search area AreaA set equal to the viewing common area AND_Area, uniqueness verification region AreaI is set equal to the viewing maximum area OR_Area.

ユニークパターン探索領域AreaA及びユニークさ検証領域AreaIの設定が終了したら、ユニークさ検証領域AreaI(視野最大範囲OR_Area)の画像データ(パターン信号情報)を取得する(ステップS603)。 When the setting of the unique pattern search area AreaA and uniqueness verification region AreaI is completed, it acquires image data of uniqueness verification region AreaI (field maximum range OR_Area) (pattern signal information) (step S603). 画像データは、設計値データ(設計情報)を画像信号に変換して取得してもよいし、製造されたウエハの表面を撮像して取得してもよい。 Image data may be acquired by converting the design value data (design information) on the image signal, it may be obtained by imaging the prepared surface of the wafer.

次に、取得した画像データを用いて、ユニークパターンの検出を行う。 Next, using the image data obtained, to detect the unique pattern.
まず、図19Bに示すように、ユニークパターン探索領域AreaA内に予め定められているテンプレートと同じサイズの領域AreaTを設定し、これを仮のテンプレートとする(ステップS605)。 First, as shown in FIG. 19B, to set the unique pattern search area region AreaT the same size as the predetermined and templates in AreaA, this is a temporary template (Step S605).
次に、ユニークさ検証領域AreaIの全域を、仮のテンプレートAreaTと同じサイズ(テンプレートと同じサイズ)の領域AreaSでサーチし、各位置における領域AreaSの画像(パターン信号情報)と仮のテンプレートAreaTの画像(パターン信号情報)との相関値を、前述した式(1)又は式(2)に基づいて順次求め、相関値が十分に高く、ピークとなっている領域を検出する(ステップS607)。 Then, the entire area of ​​uniqueness verification region AreaI, the same size as the temporary template AreaT searching the area AreaS of (the same size as the template), the region AreaS at each position image (pattern signal information) and the temporary template AreaT a correlation value between the image (pattern signal information), sequentially determined on the basis of the above equation (1) or formula (2), the correlation value is sufficiently high, detecting a region in which a peak (step S607).

ユニークパターン探索領域AreaA内の全域について、仮のテンプレートAreaTを順次設定し、各仮のテンプレートに対する相関値ピーク領域を検出したら(ステップS609)、その中から、ユニークなパターン(領域)を抽出する(ステップS611)。 The entire area of ​​the unique pattern search area AreaA, sequentially sets the temporary template AreaT, upon detecting a correlation value peak area for each temporary template (Step S609), from among them, and extracts a unique pattern (region) ( step S611). すなわち、仮のテンプレートの中で、ユニークさ検証領域AreaI内に自分自身以外にピークを持たない単一的な(ユニークな)仮のテンプレートを抽出する。 That is, in the temporary template to extract a single specific (unique) temporary template having no peak other than itself in a uniqueness verification region AreaI.

そして、そのようなユニークな仮のテンプレートが抽出された場合には(ステップS613)、その仮のテンプレートの画像データ(イメージ信号情報)をテンプレートとして抽出し(ステップS615)、テンプレート作成処理は終了する。 In a case where such a unique temporary template is extracted (step S613), extracts the image data of the temporary template (image signal information) as a template (step S615), the template creation process ends .
抽出されたテンプレートは、これを抽出するためにステップS601で設定された目標計測領域AreaV0の位置情報とともに、露光装置100のFIA演算ユニット41のテンプレートデータ記憶部52(図1及び図5参照)に記憶され、サーチアライメントの際のテンプレートマッチングで使用される。 Extracted templates, together with the position information of the target measurement area AreaV0 set in step S601 to extract this, the template data storage unit 52 of the FIA ​​computation unit 41 of the exposure apparatus 100 (see FIGS. 1 and 5) stored and used in the template matching during the search alignment.
なお、ユニークな仮のテンプレートが複数存在した場合には、第1の実施の形態と同様に、自分自身に対する相関値と2番目に高い相関値との差が最も大きい仮のテンプレートをテンプレートとして選択する。 In the case where the unique temporary template there is a plurality, selected as in the first embodiment, the largest temporary template difference between the correlation value and the high correlation value in the second to itself as a template to.

ステップS611において、仮のテンプレートの中からユニークな仮のテンプレートが抽出されなかった場合には(ステップS613)、ユニークパターン探索領域AreaA及びユニークさ検証領域AreaIの再設定(変更)を行う(ステップS620)。 In step S611, if the unique temporary template is not extracted from the temporary template performs (step S613), resets (changes) of the unique pattern search area AreaA and uniqueness verification region AreaI (step S620 ).
そのために、既にステップS603において取得している視野最大範囲OR_Area内の画像データであって未だユニークなパターンの探索を行っていない領域、すなわち、現在のユニークさ検証領域AreaI(視野最大範囲OR_Area)の内部でユニークパターン探索領域AreaA(視野共通領域AND_Area)の外部である領域(図19A参照)から、ユニークなパターンを検出する。 Therefore, already areas not subjected to the search for the unique pattern still be image data in a field of view up to a range OR_Area that acquired in step S603, i.e., the current uniqueness verification region AreaI of (field maximum range OR_Area) from a unique pattern search area AreaA (viewing common region AND_Area) outside whose area (see FIG. 19A) inside, to detect the unique pattern.

ユニークパターンの抽出処理においては、まず、図20Aに示すように、ユニークさ検証領域AreaI内にテンプレートと同じサイズの領域AreaYを設定し、これを仮のユニークパターン領域とする(ステップS621)。 In the extraction process of the unique pattern, first, as shown in FIG. 20A, and sets an area AreaY the same size as the template in the uniqueness verification region AreaI, this is a temporary unique pattern region (step S621).
次に、図20Bに示すように、ユニークさ検証領域AreaIの全域を、仮のユニークパターン領域AreaY(図20A)と同じサイズ(テンプレートと同じサイズ)の領域AreaZでサーチし、各位置における領域AreaZの画像(パターン信号情報)と仮のユニークパターン領域AreaYの画像(パターン信号情報)との相関値を、前述した式(1)又は式(2)に基づいて順次求め、相関値が十分に高く、ピークとなっている領域を検出する(ステップS623)。 Next, as shown in FIG. 20B, the entire area of ​​uniqueness verification region AreaI, searches the area AreaZ the same size as the temporary unique pattern region AreaY (Figure 20A) (the same size as the template), regions in each position AreaZ and the image (pattern signal information) a correlation value between the image of the temporary unique pattern region AreaY (pattern signal information), sequentially determined, is sufficiently high correlation value based on the above equation (1) or formula (2) , detecting a region in which a peak (step S623).

このような、仮のユニークパターン領域の設定(ステップS621)、及び、その仮のユニークパターンに対するユニークさ検証領域AreaI内の相関値ピーク領域の検出(ステップS623)の処理を、ユニークさ検証領域AreaI内において設定可能な仮のユニークパターン領域AreaYから、全範囲がユニークパターン探索領域AreaAに含まれるような仮のユニークパターン領域AreaY(図20A中のY1及びY2のような領域を示す。Y3のような領域は、これには含まれない)を除いた残りの全ての仮のユニークパターン領域AreaYに対して行う(ステップS625)。 Such setting of the temporary unique pattern region (step S621), and the processing of the detection (step S623) of the correlation value peak area in the uniqueness verification region AreaI for the unique pattern of the temporary, uniqueness verification region AreaI from unique pattern region AreaY settable provisional at the inner, as .Y3 indicating a region such as Y1 and Y2 in the temporary unique pattern region AreaY (Figure 20A as the entire range is included in the unique pattern search area AreaA a region, performed on all remaining provisional unique pattern region AreaY excluding the non) included in this (step S625).
次に、ステップS621〜ステップS625の処理により検出された仮のユニークパターン及びそれに対する相関値ピーク領域から、自分自身以外にピークを持たないユニークなパターンを抽出する(ステップS627)。 Next, the unique pattern and the correlation value peak area thereto temporary detected by the processing in step S621~ step S625, it extracts a unique pattern having no peak other than itself (step S627).

このようにして、ユニークさ検証領域AreaIとユニークパターン探索領域AreaAの間の領域からユニークなパターンが検出されたら、そのユニークなパターンが、新たなユニークパターン探索領域AreaA_New(視野共通領域AND_Area_New)内に配置されるように、ユニークパターン探索領域(AreaA)及びユニークさ検証領域(AreaI)を新たに設定する(ステップS629)。 In this way, when uniqueness verification region AreaI and unique pattern search region unique pattern from the area between the AreaA is detected, the unique pattern, in a new unique pattern search area AreaA_New (viewing common region AND_Area_New) as arranged, newly set a unique pattern search area (AreaA) and uniqueness verification region (AreaI) (step S629).
本実施形態においては、図21に示すように、ユニークさ検証領域AreaI内にユニークパターンQが検出されたとすると、そのユニークパターンQの中心を観察視野(VIEW_Area)の中心とするように新たな目標撮像範囲AreaVを設定し、これに基づいて、新たな視野共通領域AND_Area_New及び視野最大範囲OR_Area_Newを検出する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 21, when the unique pattern Q is to have been detected in the uniqueness verification region AreaI, a new target to the center of the observation field (VIEW_Area) the center of the unique pattern Q set the imaging range AreaV, based on this, detect a new vision common area AND_Area_New and field maximum range OR_Area_New.

そして、このように新たに視野共通領域AND_Area_New(ユニークパターン探索領域AreaA_New)及び視野最大範囲OR_Area_New(ユニークさ検証領域AreaI_New)を設定したら、ステップS603に戻って、再度、これらの領域に対して、前述したテンプレート作成の処理を繰り返す(ステップS603〜S609)。 Then, when thus newly set the viewing common area AND_Area_New (unique pattern search area AreaA_New) and field maximum range OR_Area_New (uniqueness verification region AreaI_New), returns to step S603, again, for these regions, above repeat the template creation process (step S603~S609).
このような処理により、ステップS611においてユニークな仮のテンプレートが抽出された場合には(ステップS613)、その仮のテンプレートの画像データ(イメージ信号情報)をテンプレートとして抽出し(ステップS615)、テンプレート作成処理を終了する。 By such processing, if the unique temporary template is extracted in step S611 (step S613), extracts the image data (image signal information) for the temporary template as a template (step S615), creation template the process is terminated.

本実施の形態のテンプレート作成方法を、図22に示す具体的なパターン例を参照してまとめて説明する。 The template creation method of this embodiment, collectively referring to the specific pattern example shown in FIG. 22 will be described.
図22に示すように、例えば、サーチアライメント計測の初期目標計測領域がAreaV0のように設定されている場合、これに対して、ウエハ投入誤差等が考慮されて、視野共通領域AND_Area及び視野最大範囲OR_Areaが図示のように設定される。 As shown in FIG. 22, for example, if the initial target measurement area of ​​the search alignment measurement is set as AreaV0, hand, wafer-on error or the like is considered, the field of view common region AND_Area and field maximum range OR_Area are set as shown. この視野共通領域AND_Area内を、テンプレートと同じサイズの領域AreaTでサーチし、各領域を仮のテンプレートとし、その各仮のテンプレートが視野最大範囲OR_Area内においてユニークか否かを検証する。 The field common area AND_Area, searching the region AreaT of the same size as the template, the regions with a temporary template, each temporary template to verify unique or not in the field of view up to a range OR_Area. これにより、ユニークな仮のテンプレートが検出された場合には、そのパターンをそのままテンプレートとして登録する。 Thus, if the unique temporary template is detected, it registers the pattern as it is as a template.

図22に示す例のように、そのようなユニークなパターンが検出されかなった場合には、視野最大範囲OR_Area内の未だユニークさを検出していない領域AreaR(視野最大範囲OR_Areaの内部で視野共通領域AND_Areaの外部の領域)をテンプレートと同じサイズの領域AreaTでサーチし、各領域を仮のユニークパターンとし、その各仮のユニークパターンが視野最大範囲OR_Area内でユニークか否かを検出する。 As in the example shown in FIG. 22, such a case where unique pattern sth is detected, still viewing common within the uniqueness of not detecting region AreaR (field maximum range OR_Area in the visual field maximum range OR_Area searching the external region) of the region AND_Area the region AreaT of the same size as the template, the regions a temporary unique pattern, unique pattern of each provisional detects whether unique or not in the field of view up to a range OR_Area.
この処理により、例えばユニークなパターンQが検出されたとすると、このパターンQが視野共通領域(AND_Area)内に含まれるように、サーチアライメント計測の目標領域AreaVを再設定する。 This process, for example, unique pattern Q is to have been detected, the pattern Q is to be included in the field of view common area (AND_Area) within resets the target area AreaV search alignment measurement. また、これに伴って視野共通領域AND_Area_New及び視野最大範囲OR_Area_Newを再検出する。 Also, rediscover viewing common area AND_Area_New and field maximum range OR_Area_New accordingly. (当然、視野共通領域AND_Area_Newは、パターンQを含むように検出される。) (Of course, the viewing common region AND_Area_New is detected to include a pattern Q.)
そして、新たに設定した領域を用いて、テンプレート作成を行う。 Then, by using the newly set region, and create templates.

この場合、パターンQが直ちにテンプレートとして検出されるとは言えないが、少なくとも新たな視野最大範囲OR_Area_Newの中の前回の視野最大範囲OR_Areaと重複する領域においてはユニークなパターンなので、最終的にパターンQがユニークパターン(テンプレート)として検出される可能性はある。 In this case, although it can not be said pattern Q is detected as soon as a template, so unique pattern in a region that overlaps with the previous field maximum range OR_Area in at least a new field maximum range OR_Area_New, the pattern eventually Q there is likely to be detected as a unique pattern (template).
また、新たに設定した領域において、ユニークパターンが検出されなかったとしても、引き続き同様の処理を繰り返すことにより、ユニークパターンの探索処理を継続することができる。 Also, in the newly set region, even unique pattern is not detected, by subsequently repeating similar processing, it is possible to continue the search process of the unique pattern.

このように、本実施の形態のテンプレート作成方法によれば、予め設定したサーチアライメント計測の計測位置において、テンプレートとするのに適切なユニークなパターンが検出されなかった時には、ユニークパターン探索領域を少しずつ変更しながら(ずらしながら)、ユニークパターンの検出を繰り返し継続する。 Thus, according to the template creation method of this embodiment, in the measurement position of the search alignment measurement previously set, when a suitable unique pattern to a template is not detected, a bit unique pattern search area while changing each (shift while), repeated to continue the detection of the unique pattern. 従って、適切なテンプレートを自動作成できる可能性が高くなり、テンプレート作成に関わるオペレータの負担を軽減することができる。 Therefore, more likely to be able to automatically create the appropriate template, it is possible to reduce the operator of the burden involved to create the template.

また、ユニークパターン探索領域を変更する際には、ユニークパターン(テンプレート)となる可能性の高いパターンを視野最大範囲内で探索し、探索したパターンが含まれるように探索領域を変更をしている。 Further, when changing the unique pattern search region is highly likely to be unique pattern (template) pattern searched in the field of view maximum range, the change the search area to include the search pattern . 従って、ユニークパターン探索領域を変更した後に適切なテンプレートが検出できる可能性が高く、一層効率良くテンプレート作成を行うことができる。 Therefore, there is a high possibility that can be detected appropriate template after changing the unique pattern search area, it is possible to perform creation more efficiently template.

また、ユニークパターン探索領域を変更する際のユニークパターンの探索の処理は、既に取得している画像データを用いて行っているので、新たに画像データを取得する必要が無く、この点においても効率良く処理が行える。 Efficiency The processing of searching for the unique pattern for changing the unique pattern search area, since performed by using the image data that has already been acquired, there is no need to obtain new image data, also in this respect good processing can be performed.
また、本実施の形態の方法によれば、設計データからも、実際のウエハからの撮像データからもテンプレートを作成することができるので、利便性が向上する。 Further, according to the method of the present embodiment, from the design data, it is possible to create a template from the imaging data from the actual wafer, thereby improving convenience.
また、このようにサーチ範囲(視野最大範囲OR_Area)を変更してテンプレート作成及びそのテンプレートを用いたサーチアライメントを行うことができる構成においては、サーチ可能領域を拡大することができる。 Further, in a configuration in which it is possible to perform the search alignment using the way to change the search range (field of view up to a range OR_Area) with template creation and the template, it is possible to expand the search area. 従って、露光装置においてプリアライメント精度、ウエハ投入精度が若干低下しても、サーチアライメントによりこれに対応することができることとなり、結果的により高性能な露光装置を提供できる。 Thus, the pre-alignment accuracy in an exposure apparatus, even when the wafer is turned precision is slightly lowered, it will be able to cope with this by the search alignment, can provide a high-performance exposure apparatus by a result.

なお、前述した方法においては、ステップS611における実際のテンプレートを作成するためにユニークパターンを抽出する際のユニークさの基準と、ステップS627におけるユニークパターン探索領域を変更するためにユニークパターンを抽出するためのユニークさの基準とが同一であったが、例えば後者の基準を前者に比べて緩和する等、異なる基準としてもよい。 In the method described above, to extract and uniqueness of the reference in extracting unique pattern to create the actual template in step S611, a unique pattern in order to change the unique pattern search area at step S627 of it and uniqueness of the reference is the same, for example, equal to mitigate as compared to the former of the latter criteria may be different criteria.
なお、ユニークパターン探索領域の変更を行っても適切なテンプレートが検出できない場合には、領域の変更回数に制限を設ける等の任意の条件により処理を終了するものとする。 In the case where unique pattern search area appropriate template be subjected to changes it can not be detected, and ends the process by any conditions such as a limit on the number of changes area.

第5の実施の形態 Fifth Embodiment
本発明に係る第5の実施の形態として、第4の実施の形態と同様に、最初に設定したテンプレート作成領域(ユニークパターン探索領域)において適切なテンプレートが抽出できない場合に、テンプレート作成領域を再設定してテンプレート作成を再度試みる他の方法について、図23〜図26を参照して説明する。 As a fifth embodiment of the present invention, as in the fourth embodiment, if the appropriate template can not be extracted in the first set to the template creation area (the unique pattern search area), the template generation area re set to the other methods attempt to create template again, it will be described with reference to FIGS. 23 to 26.

図23は、本発明の第5の実施の形態のテンプレート作成処理の流れを示すフローチャートである。 Figure 23 is a flowchart showing the flow of the template creation process according to the fifth embodiment of the present invention.
本実施の形態のテンプレート作成方法においては、まず、テンプレートを作成する領域の設定を行う(ステップS651)。 In the templating method of this embodiment, first, the setting of a region to create a template (step S651). 具体的には、第4の実施の形態と同様に、サーチアライメント計測の目標計測領域に対してウエハ投入誤差やウエハ製造誤差を考慮して目標計測領域に対する視野共通領域AND_Area及び視野最大範囲OR_Areaを検出し、その上で、本実施の形態においては、視野最大範囲OR_Areaを、テンプレート作成領域として設定する。 Specifically, similarly to the fourth embodiment, the field of view common region AND_Area and field maximum range OR_Area considering the wafer turned errors and wafer manufacturing error with respect to a target measurement region of the search alignment measurement relative to a target measurement region detecting, on the, in the present embodiment, the viewing maximum range OR_Area, set as a template generation area.

次に、その視野最大範囲OR_Areaの画像データ(パターン信号情報)を取得する(ステップS652)。 Then, to acquire the image data of the visual field maximum range OR_Area (pattern signal information) (step S652). 本実施の形態においても、この画像データは設計情報から生成してもよいし、実際のウエハ上のパターンを撮像して取得してもよい。 Also in this embodiment, the image data may be generated from the design data may be acquired by imaging the pattern on the actual wafer.

画像データを取得したら、そのテンプレート作成領域からテンプレートを抽出する(ステップS653)。 After obtaining the image data, and extracts a template from the template creation area (Step S653). テンプレートの抽出方法は、任意の方法でよく、例えば前述した第1の実施の形態〜第3の実施の形態を各々適用することも可能である。 Method of extracting a template may be any method, for example, it is also possible to apply each of the first embodiment to third embodiment described above. 本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様の方法を用いる。 In the present embodiment, using the same method as in the first embodiment. すなわち、図7A及び図7Bを参照して説明したように、テンプレート作成領域AreaI(視野最大範囲OR_Area)内にテンプレートと同じサイズの領域AreaTを仮のテンプレートとして設定し、探索領域(AreaI)の全域を仮のテンプレートAreaTと同じサイズの窓AreaSでサーチし、各位置における領域AreaSの画像(パターン信号情報)と仮のテンプレートTの画像(パターン信号情報)との相関値を前述した式(1)又は式(2)に基づいて順次求め、相関値が十分に高く、ピークとなっている領域を検出する。 That is, as described with reference to FIGS. 7A and 7B, set in the template creation area AreaI (field maximum range OR_Area) regions AreaT the same size as the template as the temporary template, the entire search area (AreaI) the search windows areaS of the same size as the temporary template AreaT, the aforementioned correlation value between the image area areaS at each position the image of the (pattern signal information) and temporary template T (pattern signal information) equation (1) or sequentially calculated based on the equation (2), the correlation value is sufficiently high, detecting a region in which a peak. そして、テンプレート作成領域AreaI内に設定される全ての仮のテンプレートAreaTについて相関ピーク値を検出したら、その中から、自分自身以外にピークを持たないユニークな仮のテンプレートを抽出する。 Then, upon detecting a correlation peak value for template AreaT all tentative set in the template creation area AreaI, among them, it extracts the unique temporary template having no peak other than itself.

ステップS653において、ユニークな仮のテンプレートが1つ以上抽出されたら(ステップS655)、最もユニークな仮のテンプレートを実際のテンプレートとして選択し、その画像データ(イメージ信号情報)をテンプレートとして抽出し(ステップS657)、テンプレート作成処理は終了する。 In step S653, When the unique temporary template is extracted one or more (step S655), to select as the actual template most unique temporary template, extracted the image data (image signal information) as a template (step S657), the template creation process is completed.

ステップS653において、ユニークな仮のテンプレートが全く抽出されなかった場合は(ステップS655)、本実施形態においても、テンプレート作成領域AreaIの設定の変更を行う。 In step S653, if the unique temporary template is not entirely extracted (step S655), also in this embodiment, to change the settings of the template creation area AreaI.
本実施の形態においては、現在のテンプレート作成領域AreaIに対して、その周縁部の画像データ(イメージ信号情報)から、パターン特徴の特徴量が多くユニークパターンが存在する可能性が高いと推定される領域を検出し(ステップS661)、その方向に所望の量だけテンプレート作成領域AreaIをずらし、新たなテンプレート作成領域AreaI_Newとする(ステップS663)。 In the present embodiment, with respect to the current template creation area AreaI, from the image data of the peripheral portion (image signal information) is estimated to be likely feature quantity of pattern features many unique pattern exists detecting a region (step S661), shifting the template creation area AreaI by a desired amount in that direction, as a new template creation area AreaI_New (step S663).

テンプレート作成領域AreaIに対して、その周縁部のイメージ信号情報のパターン特徴の特徴量を求める処理について、図24A及び図24Bを参照して説明する。 The template creation area AreaI, the process of obtaining the feature quantity of the pattern features of the image signal information of its periphery will be described with reference to FIGS. 24A and 24B.
現在のテンプレート作成領域AreaI(視野最大範囲OR_Area)が図24Aに示すように設定されているとすると、この視野最大範囲OR_Areaの周囲の4辺に沿って視野最大範囲OR_Areaの内側に幅L1の帯状の領域を規定し、これにより視野最大範囲OR_Areaの周縁部に図示のごとく8つの領域E1〜E8を設定する。 When current template creation area AreaI (field maximum range OR_Area) is assumed to be set as shown in FIG. 24A, the strip width L1 to the inside of the field of view up to a range OR_Area along the four sides of the periphery of the visual field maximum range OR_Area defining a region, thereby setting the eight regions E1~E8 as shown on the periphery of the visual field maximum range OR_Area.
次に、各領域E1〜E8ごとに、所定のパターン特徴を検出し、その特徴量を求める。 Then, for each of the areas E1 to E8, detecting a predetermined pattern feature, obtain the feature amount. パターン特徴としては、例えば、2値化パターンにおけるパターンの量(所定の画素値の画素量)、パターン密度、周波数成分検出結果、エッジ検出されたパターンにおけるエッジ線分の量、エッジの本数、エッジの密度、エッジ線分の周波数成分検出結果等を用いることができる。 The pattern features, for example, the amount of pattern in binary pattern (pixel value of the predetermined pixel value), the pattern density, the frequency component detection result, the amount of the edge line in the edge detected pattern, the number of edges, the edge density, can be used frequency component detection results of the edge segments.

そして、各周縁領域E1〜E8の特徴量を求めたら、その最も特徴量が多い領域を検出する。 Then, when seeking feature amount of each peripheral regions E1 to E8, it detects an area its most characteristic amount is large.
例えば図24Aに示したテンプレート作成領域AreaIに、図24Bに示すようなパターンが配置されていたとする。 For example, the template creation area AreaI shown in FIG. 24A, and the pattern shown in Figure 24B was arranged. この場合、領域E1、E2、E3、E5及びE7にパターンが配置されているが、特に、領域E1に複雑なパターンが配置されており、例えば周波数分析やエッジ検出を行いパターン特徴を抽出した場合には、領域E1の特徴量が最も多くなる。 In this case, if it areas E1, E2, E3, E5 and E7 to the pattern is arranged, in particular, is arranged a complicated pattern in the region E1, obtained by extracting pattern feature performs for example frequency analysis and edge detection , the feature amount of the region E1 is the most.

最も特徴量の多い周縁部の領域が求められたら、その周縁部の領域に対応付けて予め設定されている所定の領域にテンプレート作成領域AreaIをずらし、新たなテンプレート作成領域AreaI_Newを設定する。 Most Once regions of the feature-rich periphery is obtained by shifting the template creation area AreaI a predetermined region set in advance in association with the region of its periphery, it sets a new template creation area AreaI_New. 図24Bに示す例においては、テンプレート作成領域AreaIを、領域E1の方向である紙面内上辺方向に所定量ずらし、新たなテンプレート作成領域AreaI_Newが設定される。 In the example shown in FIG. 24B, the template creation area AreaI, shifted by a predetermined amount to the paper surface in the upper direction is the direction of the region E1, a new template creation area AreaI_New is set.

なお、テンプレート作成領域の移動に伴って、その領域が視野最大範囲OR_Areaとなるようなサーチアライメント時の目標計測領域も移動することとなる。 Note that with the movement of the template creation area, and that the area is also moved target measurement area when search alignment such that the field of view maximum range OR_Area.
また、新たなテンプレート作成領域AreaI_Newは、パターン特徴の特徴量が多い領域の方向へ設定するのであれば、元の領域AreaIに対して任意の方向、任意の距離に設定してよい。 Moreover, new template creation area AreaI_New is, if you set the direction of the region feature pattern feature is large, an arbitrary direction may be set to an arbitrary distance relative to the original area AreaI. 例えば、例えば図25Aに示すように元のテンプレート作成領域AreaIと一部が重なるように設定してもよいし、図25Bに示すように全く重ならないように設定してもよい。 For example, for example, it may be set so that a part of the original template creation area AreaI overlap as shown in FIG. 25A, may be set so as not to overlap at all, as shown in FIG. 25B.

そして、このようにして新たなテンプレート作成領域が設定されたら、ステップS652に戻って、このテンプレート作成領域AreaI_Newの画像データを取得し、この新たなテンプレート作成領域AreaI_Newに対して、前述したテンプレート作成の処理を繰り返す(ステップS653〜S655)。 Then, when this way a new template creation region is set, the flow returns to step S652, acquires the image data of the template creation area AreaI_New, for this new template creation area AreaI_New, the template created previously described process repeated (step S653~S655).
このような処理により、ステップS653においてユニークな仮のテンプレートが抽出された場合には(ステップS655)、その仮のテンプレートの画像データ(イメージ信号情報)をテンプレートとして抽出し(ステップS657)、テンプレート作成処理を終了する。 By such processing, if the unique temporary template is extracted in step S653 (step S655), extracts the image data (image signal information) for the temporary template as a template (step S657), creation template the process is terminated.

このように、本実施の形態のテンプレート作成方法によれば、予め設定したテンプレート作成領域(本実施の形態においては視野最大範囲OR_Area)においてテンプレートとするのに適切なユニークなパターンが検出されなかった時には、テンプレート探索位置をずらして再設定し、再度テンプレート作成を行っている。 Thus, according to the template creation method of this embodiment, a suitable unique pattern for the template in is not detected (field maximum range OR_Area in this embodiment) template creation area set in advance sometimes, re-set by shifting the template search position, is doing a re-created template. 従って、自動的にテンプレートを作成できる可能性が高くなり、テンプレート作成に関わるオペレータの負担を軽減することができる。 Therefore, automatically increases the possibility of being able to create a template, it is possible to reduce the operator of the burden involved to create the template.

また、テンプレート作成の処理対象領域を変更する際には、テンプレート作成領域の周縁のパターン特徴に基づいて、ユニークなパターンが検出される可能性が高い領域あるいは方向を推定し、これに基づいてテンプレート作成領域を変更をしている。 Further, when changing the processing target area for creating templates, based on the pattern feature of the periphery of the template creation area, possibly unique pattern is detected to estimate the higher region or direction, based on this template is the change the creation area. 従って、少なくとも、全くパターンが存在しないような領域にテンプレート作成領域を再設定するような状態を避けることができ、テンプレートを適切に抽出できる可能性の高い領域にテンプレート作成領域を再設定することができる。 Accordingly, at least, be reconfigured at all can avoid conditions such as resetting the template creation area in a region that does not exist pattern, template creation area in the area likely to be appropriately extract the template it can.

また、そのようなテンプレート作成領域の移動のためのパターン特徴の検出は、既に画像データを取得している領域の画像データを用いて行っているため、新たに画像データを取得する必要が無く、効率良く処理が行える。 The detection pattern feature for movement of such template creation area, since is performed by using the image data of a region that has already acquired the image data, there is no need to obtain new image data, efficient processing can be performed.
また、本実施の形態の方法によれば、設計データからも、実際のウエハからの撮像データからもテンプレートを作成することができるので、利便性が向上する。 Further, according to the method of the present embodiment, from the design data, it is possible to create a template from the imaging data from the actual wafer, thereby improving convenience.
また、本実施の形態においても、サーチ範囲(視野最大範囲OR_Area)を変更してテンプレート作成を行うことができるため、サーチ可能領域を拡大することができ、露光装置におけるプリアライメント精度やウエハ投入精度が低下にもサーチアライメントにより対応することができる。 Also in this embodiment, since it is possible to create templates to change the search range (field of view up to a range OR_Area), it is possible to expand the search area, the pre-alignment accuracy and the wafer is turned accuracy of the exposure apparatus There can be dealt with by the search alignment also in decline. その結果、より高性能な露光装置を提供できる。 As a result, it is possible to provide a higher performance exposure apparatus.

なお、前述した方法においては、ステップS651において視野最大範囲OR_Areaをテンプレート作成領域として設定した後、ステップS652において、その視野最大範囲OR_Areaと同じ領域の画像データを取得していた。 In the method described above, after setting the viewing maximum range OR_Area as a template creation area in step S651, in step S652, had acquired the image data of the same region as the field of view maximum range OR_Area. しかしながら、視野最大範囲OR_Areaよりも広い領域の画像データを取得し、後のパターン特徴の検出の際に利用するようにしてもよい。 However, acquires image data of an area larger than the visual field maximum range OR_Area, may be utilized in the detection of the pattern features after. すなわち、例えば図26に示すように、ステップS652において画像データを取得する際には、視野最大範囲OR_Areaの各辺から4方向に各々距離L2だけ拡張した領域AreaEの画像を取得しておく。 For example, as shown in FIG. 26, when acquiring the image data in step S652, obtain each distance L2 only image of the expanded area AreaE in four directions from the sides of the field maximum range OR_Area. そして、視野最大範囲OR_Areaからテンプレートが抽出できず、テンプレート作成領域AreaIをずらすために視野最大範囲OR_Area周囲のパターン特徴を検出する時に、この拡張した部分の画像データ(イメージ信号情報)を用いる。 Then, not be extracted template from viewing maximum range OR_Area, when detecting the field maximum range OR_Area surrounding pattern feature to shift the template creation area AreaI, using the image data of the extended portion (image signal information).

図26に示す例においては、例えば、視野最大範囲OR_Areaの4辺から各々距離L2だけ外側に規定したラインと、4辺から各々距離L3だけ内側に規定したラインとにはさまれる帯状の領域において、図24A及び図24Bと同様に領域E1〜E8を設定し、各領域のパターン特徴の特徴量を検出し、これに基づいてテンプレート作成領域の移動方向を決定する。 In the example shown in FIG. 26, for example, a line which defines respective distance L2 outward from the four sides of the visual field maximum range OR_Area, in a strip-shaped region between the lines defined each by a distance L3 inward from four sides sets a region E1~E8 as in FIG. 24A and FIG. 24B, and detects the feature quantity of the pattern features of each region to determine the direction of movement of the template creation area on the basis of this. このような方法によれば、視野最大範囲OR_Areaとして利用した領域のさらに外部の領域のパターン特徴を参照することができるため、テンプレートとして利用できるユニークパターンが存在する可能性をより適切に推定することができ、より効率良くテンプレート作成領域を再設定することができる。 According to this method, it is possible to refer to the further pattern features of an area outside the utilized as a viewing maximum range OR_Area region, to better estimate the possibility of the presence of unique patterns that can be used as a template can be, it can be re-set more efficiently template creation area.

また、本実施の形態の方法においては、テンプレート作成領域をずらす方向及び距離も任意に設定してよい。 Further, in the method of this embodiment and may be set arbitrarily direction and distance also shift the template creation area. 本実施の形態のように、予め複数の再設定位置を用意しておいてもよいし、例えば周縁部のパターン特徴に応じて、テンプレート作成領域をずらす方向やずらす距離を決定するようにしてもよい。 As in this embodiment, may be previously prepared in advance a plurality of reset position, for example in accordance with the pattern characteristic of the peripheral portion, it is determined the direction and shifted a distance of shifting the template creation area good. 例えば、一連のパターン特徴の重心を検出し、その重心の方向にテンプレート作成領域をずらすようにしてもよい。 For example, to detect the center of gravity of the set of pattern features, it may be shifted template creation area in the direction of its center of gravity.

第6の実施の形態 Sixth Embodiment
第4の実施の形態及び第5の実施の形態においては、テンプレート作成領域から適切なテンプレートが作成できない場合に、そのテンプレート作成領域を移動して再設定するようにしていた。 In the fourth embodiment and the fifth embodiment, if it can not appropriate template is created from the template creation area, it had to be re-set by moving the template creation area. しかし、テンプレート作成を行う当初の段階より、テンプレート作成に適した情報が多数ある領域を選択して、テンプレート作成領域と設定するようにしてもよい。 However, from the beginning of the step of making the template, to select the area in which information is a number that is suitable to create the template, it may be set as the template creation area. テンプレート作成に好適な領域を目標計測領域の周辺の広範な領域から選択し、その領域の画像データを利用してテンプレートを作成する処理について、本発明に係る第6の実施の形態として、図27及び図28を参照して説明する。 Preferred regions to create the template and selected from a wide range of area around the target measurement area, the process of creating a template by using the image data of the region, as a sixth embodiment of the present invention, FIG. 27 and it will be described with reference to FIG. 28.

図27は、本発明の第6の実施の形態のテンプレート作成処理の流れを示すフローチャートである。 Figure 27 is a flowchart showing a sixth flow template creation process according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態のテンプレート作成方法においては、まず、低倍率(第1の検出倍率)の撮像カメラにより広域な画像データ(イメージ信号情報)を取得する(ステップS701)。 In the template creating method of the present embodiment first obtains the wide area image data by the image pickup camera of the low magnification (first detection magnification) (image signal information) (step S701). 画像データを取得する範囲は、サーチアライメント計測時の目標計測領域(サーチ計測視野領域)を含み、さらに複数のテンプレート作成領域を含むような領域であり、サーチアライメント計測時の撮像倍率(広域の画像データを取得する本ステップにおける撮像倍率(第1の検出倍率)よりも高倍率で、かつファインアライメント計測時に設定される検出倍率よりは低い倍率。以下、便宜上中倍率(第2の検出倍率)と称する)の下での観察視野VIEW_Area、及び、ウエハ投入誤差やウエハ製造誤差を考慮して、予め固定的に決定しておく。 Range for acquiring image data includes a target measurement area when search alignment measurement (search measurement visual field region), a region, such as further comprising a plurality of template creation area, the search alignment measurement time of imaging magnification (wide area of ​​the image in high magnification than the imaging magnification (first detection magnification) in the step of obtaining data, and lower than the detection ratio set during fine alignment measurement magnification. for convenience a middle magnification (second detecting magnification) observation field VIEW_Area under designated), and, in view of the wafer-on errors and wafer manufacturing error, previously determined beforehand fixedly. 本実施形態においては、サーチアライメント計測時に中倍率で観察視野VIEW_Areaを撮像した場合の視野最大範囲OR_Areaに対して、図28に示すように、この視野最大範囲OR_Areaを縦横各4倍、面積で16倍にした領域であって、サーチアライメント計測時の目標計測領域(サーチ計測視野領域)AreaV0をほぼ中心とする領域AreaXの画像データ(低倍率(第1の検出倍率)の画像データ)を取得する。 In the present embodiment, with respect to the visual field maximum range OR_Area when capturing the observation field VIEW_Area at medium magnification during the search alignment measurement, as shown in FIG. 28, the field maximum range OR_Area each four times vertically and horizontally, in the area 16 a region that is doubled to obtain the image data of the area AreaX be substantially centered on a target measurement region (search measurement visual field area) AreaV0 during search alignment measurement (image data of low magnification (first detecting magnification)) .

なお、このような画像データを露光装置100とは別の装置で取得する場合には、そのように専用に設けられた低倍率の光学系を有する撮像システムによりウエハ表面を撮像し取得する。 In the case of obtaining such image data in a different device from the exposure apparatus 100, so imaging the wafer surface acquired by an imaging system having a low magnification of the optical system provided only.
また、露光装置においてこのようなデータを取得する場合には、例えば、複数の受光系(低倍率、中倍率、高倍率)を有するFIA方式のアライメントセンサを用いる。 Further, when obtaining such data in the exposure apparatus, for example, a plurality of light receiving system (low magnification, medium magnification, high magnification) the alignment sensor of the FIA ​​system with use. そのような考え方のアライメントセンサは、例えば特開2002−257512号公報等に開示されている。 Such alignment sensor concept is disclosed in, for example, JP-2002-257512 Patent Publication. そのアライメントセンサは、図示を省略するが、対物レンズ(対物光学系)は共通的に設けられているものの、比較的高倍率で視野の狭い受光系(高倍系)と比較的中倍率で視野の広い受光系(中倍系)との2つの受光系を具備しており、ウエハ表面で反射された光ビームをビームスプリッタ等で分岐して各受光系に入射させている。 Its alignment sensor is not shown, an objective lens (objective optical system) although provided in common, relatively high magnification at a viewing narrow light receiving system (high-magnification system) and relatively middle magnification field of view and it comprises two light receiving systems with a wide light receiving system (medium-magnification system), and a light beam reflected by the wafer surface to be incident branched by the beam splitter or the like to each light receiving system. このようなアライメントセンサに上述したような低倍系の受光系(センサを含む)を付加してやって、ステップS701における低倍率の画像データを、露光装置に具備される例えばこのようなアライメントセンサにより撮像する。 Imaging such an alignment sensor as described above in a low-magnification system of the light receiving system doing by adding (including sensors), the low magnification image data in step S701, the by the the example such an alignment sensor provided in the exposure apparatus to.

低倍率の画像データを取得したら、次に、この画像データよりユニークパターンを検出する。 After obtaining the low magnification image data, then, it detects a unique pattern from the image data.
まず、図28に示すように、低倍画像データ領域AreaX内に、検出対象のユニークパターンのサイズに相当する領域AreaYを設定し、これを仮のユニークパターンとする(ステップS703)。 First, as shown in FIG. 28, the low magnification image data area AreaX, it sets the region AreaY corresponding to the size of the unique pattern to be detected, which is referred to as temporary unique pattern (step S703). なお、本実施の形態においては、ここで検出するユニークパターンのサイズは、最終的に生成しようとするテンプレートのサイズと同じものとするが、これに限られるものではなく、任意のサイズに設定してよい。 In the present embodiment, the size of the unique pattern detecting here is the same as the size of the template to be finally generated is not limited thereto, and set to any size it may be.

次に、この領域AreaYと同じサイズの窓AreaZで、低倍画像データ(低倍画像データ領域AreaX)をサーチし、各位置における領域AreaZ内の画像(パターン信号情報)と仮のユニークパターンAreaYの画像(パターン信号情報)との相関値を前述した式(1)又は式(2)に基づいて順次求め、相関値が十分に高く、ピークとなっている領域を検出する(ステップS705)。 Next, the window AreaZ of the same size as the area AreaY, the low magnification image data (low-magnification image data area AreaX) searching, in the region AreaZ at each position image (pattern signal information) and temporary unique pattern AreaY sequentially calculated based on the image above equation a correlation value between (pattern signal information) (1) or formula (2), the correlation value is sufficiently high, detecting a region in which a peak (step S705).
低倍画像データ領域AreaX内に設定される全ての仮のユニークパターンAreaYについて相関ピーク値を検出したら(ステップS707)、その中から、自分自身以外にピークを持たない真にユニークな仮のユニークパターンを抽出する(ステップS709)。 Upon detecting a correlation peak value for all of the temporary unique pattern AreaY set in the low magnification image data area AreaX (step S707), from among them, a unique temporary true that no peak other than their own unique pattern It is extracted (step S709). 図28に示す例においては、例えば領域AreaUにおいて、真にユニークなパターンが検出されたものとする。 In the example shown in FIG. 28, for example in the region AreaU, truly unique pattern is to that detected.

なお、このユニークパターンの検出処理においては、処理対象の領域(領域AreaX)は広いものの、画像データは低倍率の画像データであるため、データ量は少なく、ステップS703〜ステップS709の処理に実用上問題となるような長時間を費やすことは無い。 In the process of detecting the unique pattern, although the area to be processed (areas AreaX) wide, since the image data is image data of low magnification, the data amount is small, practically to the process of step S703~ step S709 it is not to spend a long period of time, such as a problem.

低倍画像データ領域AreaXにおいてユニークパターンを含む領域AreaUを検出したら、次に、実際にテンプレートを作成するための中倍の画像データ(イメージ信号情報)を取得する領域AreaIを設定する(ステップS711)。 After detecting the area AreaU which comprises a unique pattern in the low magnification image data area AreaX, then sets an AreaI to get actual image data Chubai for creating a template (image signal information) (Step S711) . 中倍画像を取得する領域AreaIは、図28に示すように、サーチアライメント計測(中倍率計測)の際の視野最大範囲OR_Areaと同じサイズの領域であって、その中心がユニークパターンを有する領域AreaUの中心と同一になるような領域に設定する。 Region to obtain a medium-magnification image AreaI, as shown in FIG. 28, an area of ​​the same size as the field of view maximum range OR_Area during the search alignment measurement (medium magnification measurement), region its center has a unique pattern AreaU set in a region such that the same and the center of. この時、視野最大範囲OR_Areaがそのような領域となるように、サーチアライメント計測時の目標視野領域AreaVも変更する。 At this time, as the field of view maximum range OR_Area it is such a region, also changes the target field area AreaV during the search alignment measurement.
そして、ウエハ上のそのテンプレート作成領域AreaIを中倍率の光学系を介して撮像し、画像データ(イメージ信号情報)を取得する(ステップS713)。 Then, the template creation area AreaI on the wafer through the optical system of medium magnification imaging to acquire image data (image signal information) (step S713).

テンプレート作成領域AreaIの画像データを取得したら、この画像データよりテンプレートとするユニークパターンを検出する。 After obtaining the image data of the template creation area AreaI, detecting the unique pattern of the template from the image data.
まず、テンプレート作成領域AreaI内のユニークパターン探索領域AreaA(視野共通領域AND_Area)に、テンプレートのサイズに相当する領域AreaTを設定し、これを仮のテンプレートとする(ステップS715)。 First, the unique pattern search area AreaA in the template creation area AreaI (viewing common region AND_Area), sets the region AreaT corresponding to the size of the template, this is a temporary template (Step S715). 次に、この領域AreaTと同じサイズの窓AreaSで、テンプレート作成領域AreaIをサーチし、各位置における領域AreaSの画像(パターン信号情報)と仮のテンプレートAreaTの画像(パターン信号情報)との相関値を前述した式(1)又は式(2)に基づいて順次求め、相関値が十分に高く、ピークとなっている領域を検出する(ステップS717)。 Next, the window AreaS of the same size as the area AreaT, searches the template creation area AreaI, the correlation value between the image area AreaS at each position (pattern signal information) and temporary template AreaT image (pattern signal information) sequentially calculated based on the above equation (1) or formula (2), the correlation value is sufficiently high, detecting a region in which a peak (step S717). そして、ユニークパターン探索領域AreaA内に設定される全ての仮のテンプレートAreaTについて相関ピーク値を検出したら(ステップS719)、その中から、自分自身以外にピークを持たないユニークなパターンを抽出する(ステップS721)。 Then, upon detecting the unique pattern search area correlation peak value for template AreaT of all provisional set within AreaA (step S719), from among them, and extracts a unique pattern having no peak other than itself (step S721). そして、そのユニークパターンの画像データ(イメージ信号情報)をテンプレートとして抽出する(ステップS723)。 Then, it extracts the image data of the unique pattern (image signal information) as a template (step S723).

このように、本実施の形態のテンプレート作成方法によれば、テンプレート作成領域となる領域に対して十分に広範な画像データを用いて、ユニークパターンが存在する可能性の高い領域を推定し、その領域をテンプレート作成領域としてテンプレート作成処理を施している。 Thus, according to the template creation method of this embodiment, by using a sufficiently broad image data for a region to be the template creation area, estimates the most likely to the unique pattern is present region, It is subjected to template creation process of the region as a template creation area. 従って、1度目に設定した領域からテンプレート作成が可能なユニークパターンが検出される可能性が非常に高く、効率良いテンプレート作成処理ができる。 Therefore, very likely that unique pattern capable template creation is detected from the set area for the first time, it efficient template creation process.
またその結果、ユニークパターンが検出されないためにテンプレート作成領域を再設定し画像データを取得しなおす等の処理が発生する頻度を低減することができ、テンプレート作成、露光装置に係る種々の装置の運用、及び、露光処理を効率良く行うことができる。 The result, the unique pattern can be processed, such as re-acquire the reconfiguration image data to the template creation area to reduce the frequency of occurrence for undetected, template creation, operation of the various devices according to the exposure apparatus , and it is possible to perform exposure processing efficiently.

また、本実施の形態においては、広範な領域に対してユニークパターンを検出してテンプレート作成を行っているので、ユニークさの強いパターンをテンプレートにすることができる。 Further, in this embodiment, since the performing template created by detecting a unique pattern for a wide area, can be a strong pattern of uniqueness to the template. すなわち、ユニークさが強く識別性の強い質の高いテンプレートを作成することができる。 That is, it is possible to uniqueness is to create high-strong quality strong identity template.
また、本実施の形態においても、サーチ範囲(視野最大範囲OR_Area)を変更してテンプレート作成を行うことができるため、サーチ可能領域を拡大することができ、露光装置におけるプリアライメント精度やウエハ投入精度が低下にもサーチアライメントにより対応することができる。 Also in this embodiment, since it is possible to create templates to change the search range (field of view up to a range OR_Area), it is possible to expand the search area, the pre-alignment accuracy and the wafer is turned accuracy of the exposure apparatus There can be dealt with by the search alignment also in decline. その結果、より高性能な露光装置を提供できる。 As a result, it is possible to provide a higher performance exposure apparatus.

なお、ステップS703〜ステップS711においては、ユニークパターンを検出することにより、低倍画像データ領域AreaXよりテンプレート作成に好適なユニークパターンが存在する可能性の高い領域を検出し、実際にテンプレート作成を行うための領域として設定した。 In the step S703~ step S711, by detecting the unique pattern, to detect an area likely to have suitable unique pattern to create the template from the low-magnification image data area AreaX exists, perform template creation actually It was set as an area for. しかし、ユニークパターンが存在する可能性の高い領域を推定する方法は、これに限られるものではない。 However, a method of estimating the likely a unique pattern exists region is not limited to this. 例えば、第5の実施の形態で視野最大範囲OR_Areaを移動させるために検出したパターン特徴の特徴量、すなわち、2値化パターンにおけるパターンの量(所定の画素値の画素量)、パターン密度、周波数成分検出結果、エッジ検出されたパターンにおけるエッジ線分の量、エッジの本数、エッジの密度、エッジ線分の周波数成分検出結果等を用いて、ユニークパターンが存在する可能性の高い領域を推定するようにしてもよい。 For example, the feature amount of the detected pattern features to move the field of view up to a range OR_Area in the fifth embodiment, i.e., the amount of pattern in binary pattern (pixel value of the predetermined pixel value), the pattern density, frequency component detection result, the amount of the edge line in the edge detected pattern, the number of edges, using the density of edges, the edge line frequency component detection result and the like, to estimate the most likely to the unique pattern is present region it may be so.

また、テンプレート作成領域AreaI(視野最大範囲OR_Area)を設定した後のテンプレート作成処理(基準データ抽出処理)は、前述したステップS713〜ステップS723の処理の限られるものではない。 Further, the template creation process after setting the template creation area AreaI (field maximum range OR_Area) (reference data extraction processing) is not limited the processing of step S713~ step S723 described above. 例えば、前述した第1の実施の形態〜第3の実施の形態のような各処理を適用して、テンプレートを作成してもよい。 For example, by applying the process as in the first embodiment to third embodiment described above, it may be created template.
また、本実施の形態においては、ウエハ上の実際の画像データに基づいてテンプレートを作成したが、設計データに基づいて作成するようにしてもよい。 Further, in this embodiment, creating the template based on the actual image data on the wafer may be created based on design data.

また、本実施の形態においては、低倍画像データ領域AreaXより、唯一のユニークパターンを有する領域AreaUを検出し、これに基づいてテンプレート作成領域AreaIを設定したが、ユニークパターンを有する領域を複数検出するようにし、順次テンプレート作成領域に設定して各領域よりテンプレートを作成するようにしてもよい。 Further, in this embodiment, from the low-magnification image data area AreaX, detects an area AreaU with only one unique pattern has been set the template creation area AreaI Based on this, a plurality detects a region having a unique pattern to make it in, you may be creating a template from each of the regions is set to sequential template creation area.
また、検出した複数の領域をユニークさに基づいて順位付けし、その順に各領域に対してテンプレート作成を行うようにしてもよい。 Further, a plurality of region detected ranked based on the uniqueness may be performed to create templates for each region in this order.

デバイス製造方法 Device manufacturing method
次に、前述したようなアライメントセンサ等を具備する露光装置100を用いて行うデバイスの製造方法について図29を参照して説明する。 It will now be described with reference to FIG. 29 a method for manufacturing a device for using the exposure apparatus 100 having a like alignment sensor as described above.
図29は、例えばICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等の電子デバイスの製造工程を示すフローチャートである。 29, for example, semiconductor chips such as IC and LSI, liquid crystal panel, CCD, thin film magnetic head is a flowchart showing a process of manufacturing an electronic device of micromachines.
図29に示すように、電子デバイスの製造工程においては、まず、電子デバイスの回路設計等のデバイスの機能・性能設計を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行い(工程S810)、次に、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する(工程S820)。 As shown in FIG. 29, in the manufacturing process of the electronic device first performs a function and performance design of the device of the circuit design of the electronic device performs pattern design to realize the function (step S810), the following to, to fabricate a reticle formed with a designed circuit pattern (step S820).
一方、シリコン等の材料を用いてウエハ(シリコン基板)を製造する(工程S830)。 , A wafer (silicon substrate) by using a material such as silicon (step S830).

次に、工程S820で製作したレチクル及び工程S830で製造したウエハを使用して、リソグラフィー技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する(工程S840)。 Then, by using the wafer produced by the reticle and step S830 fabricated in step S820, an actual circuit is formed on the wafer or the like by a lithography technique or the like (step S840).
具体的には、まず、ウエハ表面に、絶縁膜、電極配線膜あるいは半導体膜との薄膜を成膜し(工程S841)、次に、この薄膜の全面にレジスト塗布装置(コータ)を用いて感光剤(レジスト)を塗布する(工程S842)。 Specifically, first, on the wafer surface, an insulating film, a thin film of the electrode wiring layer or the semiconductor film is formed (step S841), then, using the resist coating unit (coater) on the entire surface of the thin film photosensitive agent (resist) is applied (step S842).
次に、このレジスト塗布後の基板をウエハホルダー上にロードするとともに、工程S830において製造したレチクルをレチクルステージ上にロードして、そのレチクルに形成されたパターンをウエハ上に縮小転写する(工程S843)。 Next, the loading substrate after the resist coating on the wafer holder, loads the reticle prepared in step S830 on the reticle stage, to reduce transfers a pattern formed on the reticle onto a wafer (step S843 ). この時、露光装置においては、上述した本発明に係る位置合わせ方法によりウエハの各ショット領域を順次位置合わせし、各ショット領域にレチクルのパターンを順次転写する。 In this case, in the exposure apparatus, each shot area of ​​the wafer aligned sequentially positioned by the alignment method according to the present invention described above, sequentially transferring the pattern of the reticle in each shot area.

露光が終了したら、ウエハをウエハホルダーからアンロードし、現像装置(デベロッパ)を用いて現像する(工程S844)。 After exposure is completed, the wafer is unloaded from the wafer holder, it is developed by using a developing device (developer) (step S844). これにより、ウエハ表面にレチクルパターンのレジスト像が形成される。 Thus, a resist image of the reticle pattern on the wafer surface.
そして、現像処理が終了したウエハに、エッチング装置を用いてエッチング処理を施し(工程S845)、ウエハ表面に残存するレジストを、例えばプラズマアッシング装置等を用いて除去する(工程S846)。 Then, the wafer development process has been completed, subjected to etching treatment using an etching device (step S845), the resist remaining on the wafer surface is removed, for example by using a plasma ashing apparatus or the like (step S846).
これにより、ウエハの各ショット領域に、絶縁層や電極配線等のパターンが形成される。 Thus, in each shot area of ​​the wafer, the pattern such as an insulating layer and electrode wiring are formed. そして、この処理をレチクルを変えて順次繰り返すことにより、ウエハ上に実際の回路等が形成される。 By repeating this process sequentially by changing the reticle, the actual circuit and the like on the wafer is formed.

ウエハ上に回路等が形成されたら、次に、デバイスとしての組み立てを行う(工程S850)。 When the circuit or the like is formed on the wafer, then, it is assembled as a device (step S850). 具体的には、ウエハをダイシングして個々のチップに分割し、各チップをリードフレームやパッケージに装着し電極を接続するボンディングを行い、樹脂封止等パッケージング処理を行う。 Specifically, dicing the wafer is divided into individual chips, it performs bonding to connect the mounting of each chip to a lead frame and package electrodes, performing resin sealing and packaging process.
そして、製造したデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行い(工程S860)、デバイス完成品として出荷する。 Then, an operation confirmation test of the device, which was produced, performed the inspection of the durability test, and the like (step S860), to ship as a device finished product.

以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。 Above-described embodiment, which has been described to facilitate understanding of the present invention and were not described to limit the present invention. 従って、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 Therefore, the elements disclosed in the above embodiment, is deemed to also include all design modifications and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

例えば、前述した実施の形態においては、ウエハWのサーチアライメントを行うためのテンプレート生成を例示して本発明を説明したが、例えばレチクルRの位置合わせを行うためのテンプレート生成や、ファインアライメントを行うためのテンプレート生成等にも本発明を適用することができる。 For example, in the embodiment described above, it illustrates a template generator for performing search alignment of the wafer W has been described the present invention, performs template generation and the fine alignment for aligning the example reticle R in the template generation and the like for it is possible to apply the present invention.
また、前述した実施の形態においては、本発明をオフ・アクシス方式のアライメントセンサに適用した場合を例に挙げて説明したが、撮像素子で撮像したマークの画像(パターン信号)を処理してマーク位置を検出する装置であれば、その全てに本発明を適用することができる。 Further, in the foregoing embodiment, the case where the present invention is applied to an alignment sensor of the off-axis type has been described as an example, by processing the image of the mark captured by the image sensor (pattern signal) mark if the position a device for detecting, it is possible to apply the present invention in all its.

また、本発明は、ステップ・アンド・リピート方式又はステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型露光装置、ミラープロジェクション方式、プロキシミティ方式、コンタクト方式等の露光装置に適用することが可能である。 Further, the present invention is a reduction projection exposure apparatus by a step-and-repeat method or step-and-scan method, a mirror projection method, it is possible to apply proximity type exposure apparatus such as a contact method.
また、半導体素子、液晶表示素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、プラズマディスプレイ、薄膜磁気ヘッド及び撮像素子(CCD等)の製造にも用いられる露光装置、及び、レチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハ等に回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。 Further, the semiconductor element, not only the exposure apparatus used for manufacturing a liquid crystal display device, a plasma display, an exposure apparatus used to manufacture the thin-film magnetic head and an image pickup device (CCD, etc.), and, in order to produce the reticle, an exposure apparatus for transferring a circuit pattern onto a glass substrate or a silicon wafer or the like can be applied the present invention. すなわち本発明は、露光装置の露光方式や用途等に関係なく適用可能である。 That is, the present invention is applicable regardless of the exposure system or application of the exposure apparatus.

また、本実施の形態の露光装置100の露光光ELとしては、g線やi線、又は、KrFエキシマレーザ、ArFエキシマレーザ、F2エキシマレーザから出射される光を用いていたが、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157nm)から出射される光のみならず、X線や電子線等の荷電粒子線を用いることができる。 Further, as the exposure light EL of the exposure apparatus 100 of the present embodiment, g-ray or i-ray, or, KrF excimer laser, ArF excimer laser, had using light emitted from the F2 excimer laser, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), not only the light emitted from the F2 laser (157 nm), it is possible to use a charged particle beam such as X-rays or electron beams. 例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト(LaB6)、タンタル(Ta)を用いることができる。 For example, in the case of using an electron beam as the electron gun, thermionic emission type lanthanum hexaboride (LaB6), it is possible to use tantalum (Ta).
また、例えば、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は、可視域の単一波長レーザを、エルビウム(又はエルビウムとイットリビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、さらに非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。 Further, for example, infrared range oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser, or a single wavelength laser in the visible range, erbium (or both erbium and ytterbium) is a fiber amplifier doped with, further nonlinear optical crystals may be used harmonic by converting the wavelength into ultraviolet light using a. なお、単一波長発振レーザとしてはイットリビウム・ドープ・ファイバーレーザを用いる。 As the single wavelength oscillating laser using yttrium-doped fiber laser.

なお、前述した本発明の実施の形態による露光装置(図1)は、基板Wを精度よく高速に位置制御することができ、スループットを向上しつつ高い露光精度で露光が可能となるように、照明光学系、レチクルRのアライメント系(不図示)、ウエハステージ9、移動鏡11及びレーザ干渉計12を含むウエハアライメント系、投影レンズPL等の図1に示された各要素が電気的、機械的又は光学的に連結して組み上げられた後、総合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより製造される。 In addition, as an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention described above (FIG. 1) can control the position of the substrate W to accurately fast, it is possible to exposure at high exposure accuracy while improving the throughput, an illumination optical system, the reticle R of the alignment system (not shown), the wafer stage 9, the movable mirror 11 and wafer alignment system including a laser interferometer 12, each element electrical shown in Figure 1, such as a projection lens PL, mechanical after being assembled with or optically coupled, it is produced by the overall adjustment (electrical adjustment, operation confirmation, etc.). なお、露光装置の製造は、温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The manufacturing of the exposure apparatus is preferably performed in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.

なお、本発明は、本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、前述した全ての公報の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。 The present invention is, as long as the national laws in designated states or elected states specified in this international application permit, a part of the present description by the disclosures of all publications mentioned above.
本開示は、2003年6月27日に提出された日本国特許出願第2003−185392号及び2004年5月20日に提出された日本国特許出願第2004−150499号に含まれた主題に関連し、その開示の全てはここに参照事項として明白に組み込まれる。 The present disclosure is related to the subject matter contained in Japanese Patent Application No. 2004-150499, filed on May 20, 2003 June submitted Japanese Patent 27 Application No. 2003-185392 and 2004 and, all of the disclosure of which is expressly incorporated by reference matter herein.

Claims (84)

  1. 物体上の所定領域内に任意に配置される前記所定領域よりも小さい面積を有する被計測領域内において、ユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、 In the measurement region having a smaller area than the predetermined region disposed arbitrarily predetermined area on an object, a reference pattern extracting method for extracting a reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内のパターン信号情報を得る第1工程と、 A first step of obtaining a pattern signal information of the predetermined area,
    前記第1工程で得られた前記パターン信号情報の中から、前記所定領域内で前記被計測領域が取り得る全ての位置において、各位置ごとに該被計測領域内でユニークであると認識可能であり、そのユニークさが互いに異なる複数のユニークパターンを抽出する第2工程と、 From among the pattern signal information obtained in the first step, at every position where the object to be measured region can take in the prescribed area, can recognize and for each position is unique in 該被 measurement region There, a second step of its uniqueness extracts a plurality of different unique pattern to each other,
    前記第2工程で抽出された前記複数のユニークパターンの全てを、前記被計測領域が前記所定領域内で取り得る位置とは無関係に、前記基準パターンとして抽出する第3工程と を有することを特徴とする基準パターン抽出方法。 Wherein all of said plurality of unique patterns extracted in the second step, the irrespective of the position of the measurement region can be taken within the predetermined area, characterized by a third step of extracting as the reference pattern reference pattern extracting method according to.
  2. 前記第2工程では、前記被計測領域よりも小さい面積の特定領域単位で、個々の前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項1に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein in the second step, the in a particular area unit of smaller area than the measurement area, the reference pattern extracting method according to claim 1, characterized in that to extract individual said unique pattern.
  3. 前記第2工程では、パターン形状特徴に関する情報を前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項1又は2に記載の基準パターン抽出方法。 In the second step, while using the information about the pattern shape features as an indication of the uniqueness, reference pattern extracting method according to claim 1 or 2, characterized in that to extract the unique pattern.
  4. 前記第2工程では、前記パターン形状特徴に関する情報に加えて、互いに異なるパターン形状特徴を有する各パターンの個数及びそれらの配置関係の少なくともいずれか一方をも前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項3に記載の基準パターン抽出方法。 In the second step, in addition to the information about the pattern shape features, while using as an indication of the uniqueness also at least one of the number and their arrangement relation of each pattern with a different pattern, wherein one another, the unique reference pattern extracting method according to claim 3, characterized in that to extract the pattern.
  5. 前記第2工程では、互いに同一のパターン形状特徴を備えたパターンの個数及びそれらの配置関係の少なくともいずれか一方を、前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項2に記載の基準パターン抽出方法。 In the second step, the same number of patterns having a pattern shape features and at least one of their placement relative to each other, while using as an indication of the uniqueness, and extracts the unique pattern reference pattern extracting method according to claim 2.
  6. 前記パターン間の配置関係を前記ユニークさの指標として使用する場合には、該配置関係に関する設計値情報を使用する ことを特徴とする請求項4又は5に記載の基準パターン抽出方法。 When using the arrangement relationship between the pattern as an indication of the uniqueness, the reference pattern extracting method according to claim 4 or 5, characterized by using a design value information relating to the positional relationship.
  7. 前記パターン形状特徴に関する情報を、前記所定領域内のパターン信号情報に対する、個々の前記特定領域内のパターン信号情報ごとの相関演算処理又はSSDA法を用いた演算処理を行うことによって求める ことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の基準パターン抽出方法。 And wherein the determination by the information on the pattern shape features, performing the relative pattern signal information of a predetermined area, the calculation processing using a correlation operation or SSDA method for each pattern signal information of each of the specific region reference pattern extracting method according to any one of claims 3 to 5.
  8. 前記パターンの形状特徴に関する情報を、個々の前記特定領域内のパターン信号情報におけるSN比、エッジの量、エントロピー量、分散値、モーメント量の内の少なくともいずれか1つの情報量を用いて求める ことを特徴とする請求項7に記載の基準パターン抽出方法。 Information about shape features of the pattern, SN ratio in the pattern signal information of each of the specific region, the amount of edge, entropy weight, dispersion value, be obtained by using at least any one of information amounts of the moment amount reference pattern extracting method according to claim 7, characterized in.
  9. 前記第1工程では、前記所定領域を一度に撮像可能な撮像手段を用いて、前記所定領域内のパターン信号情報を求める ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の基準パターン抽出方法。 In the first step, using said imageable imaging means at a time of the predetermined area to the reference pattern extraction according to any one of claims 1 to 8, wherein the determination of the pattern signal information of the predetermined area Method.
  10. 前記第1工程では、 In the first step,
    前記被計測領域内を撮像可能な撮像手段を用い、該撮像手段に対する前記物体の位置を変化させながら複数位置での前記被計測領域内のパターン信号情報をそれぞれ求め、 The used imageable imaging unit to be measured within the region, determined while changing the position of the object relative to the image pickup unit pattern signal information of the object to be measured within the region at the multiple locations, respectively,
    前記求められた複数のパターン信号情報を合成することにより、前記所定領域内のパターン信号情報を求める ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の基準パターン抽出方法。 By combining the plurality of pattern signals obtained information, the reference pattern extracting method according to any one of claims 1 to 8, wherein the determination of the pattern signal information of the predetermined area.
  11. 前記第1工程では、前記物体上に形成されたパターンに関する設計値情報を用いて、前記撮像手段に対する前記物体の位置決めを行う ことを特徴とする請求項9又は10に記載の基準パターン抽出方法。 In the first step, by using the design value information about the pattern formed on the object, the reference pattern extracting method according to claim 9 or 10, characterized in that for positioning of the object with respect to the imaging unit.
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載の基準パターン抽出方法により求められた前記基準パターンを用いて、前記物体上の前記被計測領域内のパターン信号情報に対して相関演算処理を行う ことを特徴とするパターンマッチング方法。 By using the reference pattern obtained by the reference pattern extracting method according to any one of claims 1 to 11, characterized by performing a correlation operation processing on the pattern signal information of the measurement area on the object pattern matching method to be.
  13. 前記複数のユニークパターンの全てを順次用いて、前記被計測領域内のパターン信号情報に対して相関演算処理を行う ことを特徴とする請求項12に記載のパターンマッチング方法。 Wherein all of the plurality of unique pattern sequentially with, the pattern matching method of claim 12, wherein the performing correlation operation with respect to the pattern signal information of the object to be measured within the region.
  14. 物体上の所定領域内に任意に配置される前記所定領域よりも小さい面積を有する被計測領域内において、ユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、 In the measurement region having a smaller area than the predetermined region disposed arbitrarily predetermined area on an object, a reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内のパターン信号情報を得るパターン信号情報取得手段と、 A pattern signal information acquisition means for obtaining a pattern signal information of the predetermined area,
    前記得られた前記パターン信号情報の中から、前記所定領域内で前記被計測領域が取り得る全ての位置において、各位置ごとに該被計測領域内でユニークであると認識可能であり、かつそのユニークさが互いに異なる複数のユニークパターンを抽出するユニークパターン抽出手段と、 From among the obtained the pattern signal information, at every position where the object to be measured region can take in the prescribed area is recognizable and for each position is unique in 該被 measurement region, and that a unique pattern extracting means for uniqueness extracts a plurality of different unique pattern to each other,
    前記抽出された前記複数のユニークパターンの全てを、前記被計測領域が前記所定領域内で取り得る位置とは無関係に、前記基準パターンとして抽出する基準パターン抽出手段と を有することを特徴とする基準パターン抽出装置。 All of the plurality of unique patterns the extracted, said regardless of the position of the measurement region can be taken within the predetermined area, the criteria and having a reference pattern extracting means for extracting as the reference pattern pattern extraction apparatus.
  15. 前記ユニークパターン抽出手段は、前記被計測領域よりも小さい面積の特定領域単位で、個々の前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項14に記載の基準パターン抽出装置。 The unique pattern extraction means, wherein in a specific region units of smaller area than the measurement area, the reference pattern extracting apparatus according to claim 14, characterized in that to extract individual said unique pattern.
  16. 前記ユニークパターン抽出手段は、パターン形状特徴に関する情報を前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項14又は15に記載の基準パターン抽出装置。 The unique pattern extracting means, while using the information about the pattern shape features as an indication of the uniqueness, reference pattern extracting apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that to extract the unique pattern.
  17. 前記ユニークパターン抽出手段は、前記パターン形状特徴に関する情報に加えて、互いに異なるパターン形状特徴を有する各パターンの個数及びそれらの配置関係の少なくともいずれか一方をも前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項16に記載の基準パターン抽出装置。 The unique pattern extraction means, in addition to the information about the pattern shape features, while using as an indication of the uniqueness also at least one of the number and their arrangement relation of each pattern with a different pattern features from each other, wherein reference pattern extracting apparatus according to claim 16, characterized in that to extract the unique pattern.
  18. 前記ユニークパターン抽出手段は、互いに同一のパターン形状特徴を備えたパターンの個数及びそれらの配置関係の少なくともいずれか一方を、前記ユニークさの指標として用いながら、前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項15に記載の基準パターン抽出装置。 The unique pattern extraction means, and characterized in that each other the number of patterns having the same pattern shape features and at least one of their positional relationship, while using as an indication of the uniqueness, extracts the unique pattern reference pattern extracting apparatus according to claim 15.
  19. 請求項14〜18のいずれかに記載の基準パターン抽出装置により求められた前記基準パターンを用いて、前記物体上の前記被計測領域内のパターン信号情報に対して、前記複数のユニークパターンの全てを順次用いて相関演算処理を行う相関演算処理手段 を有することを特徴とするパターンマッチング装置。 By using the reference pattern obtained by the reference pattern extraction apparatus according to any one of claims 14 to 18, with respect to the pattern signal information of the measurement area on the object, all of the plurality of unique pattern pattern matching apparatus characterized by having a sequential correlation processing means for performing correlation operation with.
  20. 物体上に形成された所定パターンを識別する際に使用される基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、 A reference pattern extracting method for extracting a reference pattern that is used to identify the predetermined pattern formed on the object,
    前記物体上に形成されたパターンの形状及びその配置情報の少なくともいずれか一方に関する設計値情報を得る第1工程と、 A first step of obtaining a design value information regarding at least one of the shape and arrangement information of a pattern formed on the object,
    前記設計値情報をパターン信号情報に変換する第2工程と、 A second step of converting the design value information to the pattern signal information,
    前記パターン信号情報の中から、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出する第3工程と、 From among the pattern signal information, and a third step of extracting a unique pattern with a unique pattern signal features,
    前記第3工程で抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する第4工程と を有することを特徴とする基準パターン抽出方法。 Reference pattern extracting method characterized by a fourth step of determining the reference pattern based on the unique pattern extracted in the third step.
  21. 前記第3工程では、 In the third step,
    前記パターン信号情報に対する、前記パターン信号情報内の部分パターン信号情報ごとの相関演算処理、又はSSDA法を用いた演算処理を行うことによって、前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項20に記載の基準パターン抽出方法。 With respect to the pattern signal information, the correlation operation of each partial pattern signal information in the pattern signal information, or by performing arithmetic processing using the SSDA method, to claim 20, characterized in that to extract the unique pattern reference pattern extracting method according.
  22. 前記第3工程では、前記部分パターン信号情報から得られる領域の大きさを変更しながら前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項21に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein in the third step, the reference pattern extracting method according to claim 21, characterized in that to extract the unique pattern while changing the size of the region resulting from the partial pattern signal information.
  23. 前記第4工程では、前記第3工程において前記ユニークパターンが複数抽出された場合には、前記パターン信号情報内の他のパターンに対して特徴差が最も大きいユニークパターンを前記基準パターンとして決定する ことを特徴とする請求項20〜22のいずれかに記載の基準パターン抽出方法。 Wherein in the fourth step, wherein when said unique pattern is a plurality extracted in the third step, to determine the largest unique pattern characteristic difference with respect to other patterns in the pattern signal information as the reference pattern reference pattern extracting method according to any one of claims 20 to 22, wherein.
  24. 物体上に形成された所定パターンを識別する際に使用される基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、 A reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern that is used to identify the predetermined pattern formed on the object,
    前記物体上に形成されたパターンの形状及びその配置情報の少なくともいずれか一方に関する設計値情報を得る設計値情報取得手段と、 The design value information obtaining means for obtaining a design value information regarding at least one of the shape and arrangement information of a pattern formed on the object,
    前記設計値情報をパターン信号情報に変換する情報変換手段と、 Information converting means for converting the design value information to the pattern signal information,
    前記パターン信号情報の中から、ユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出するユニークパターン抽出手段と、 From among the pattern signal information, and unique pattern extracting means for extracting a unique pattern with a unique signal features,
    前記抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する基準パターン決定手段と を有することを特徴とする基準パターン抽出装置。 Reference pattern extraction apparatus characterized by having a reference pattern determining means for determining the reference pattern based on the unique pattern the extracted.
  25. 前記ユニークパターン抽出手段では、前記部分パターン信号情報から得られる領域の大きさを変更しながら前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項24に記載の基準パターン抽出装置。 Wherein the unique pattern extraction means, a reference pattern extracting apparatus according to claim 24, characterized in that to extract the unique pattern while changing the size of the region resulting from the partial pattern signal information.
  26. 物体上に形成された所定パターンを識別する際に使用される基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、 A reference pattern extracting method for extracting a reference pattern that is used to identify the predetermined pattern formed on the object,
    物体上を撮像してパターン信号情報を求める第1工程と、 A first step of obtaining a pattern signal information by capturing the above object,
    前記物体上に形成されたパターンの形状及び配置状態の少なくともいずれか一方に関する設計値情報を得る第2工程と、 A second step of obtaining a design value information regarding at least one of the shape and arrangement of pattern formed on the object,
    前記第1工程で得られたパターン信号情報と、前記第2工程で得られた設計値情報とに基づいて、前記パターン信号情報の中の一部分を、前記基準パターンに関する情報として抽出する第3工程と を有することを特徴とする基準パターン抽出方法。 A third step of extracting the pattern signal information obtained in the first step, based on said design value information obtained in the second step, a portion in the pattern signal information, as information on the reference pattern reference pattern extracting method characterized by comprising and.
  27. 前記第3工程は、 Said third step,
    前記設計値情報をパターン信号情報に変換する工程と、 And converting the design value information to the pattern signal information,
    前記変換されたパターン信号情報の中から、ユニークなパターン信号特徴を有する部分の位置に関するユニークパターン位置情報を求める工程と、 From among the converted pattern signal information, and obtaining a unique pattern position information regarding the position of the portion having a unique pattern signal features,
    前記ユニークパターン位置情報に基づいて、前記第1工程で得られたパターン信号情報の中の一部分を特定する工程と、 Based on the unique pattern position information, identifying a portion in the resulting pattern signal information in the first step,
    前記特定された一部分を、前記基準パターンに関する情報として抽出する工程と を有することを特徴とする請求項26に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein the identified portion, reference pattern extracting method according to claim 26, characterized in that it comprises a step of extracting as information on the reference pattern.
  28. 物体上に形成された所定パターンを識別する際に使用される基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、 A reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern that is used to identify the predetermined pattern formed on the object,
    物体上を撮像してパターン信号情報を求めるパターン信号情報取得手段と、 A pattern signal information acquisition means for obtaining a pattern signal information by capturing the above object,
    前記物体上に形成されたパターンの形状及び配置状態の少なくともいずれか一方に関する設計値情報を得る設計値情報取得手段と、 The design value information obtaining means for obtaining a design value information regarding at least one of the shape and arrangement of pattern formed on the object,
    前記パターン信号情報取得手段により得られたパターン信号情報と、前記設計値情報取得手段で得られた設計値情報とに基づいて、前記パターン信号情報の中の一部分を、前記基準パターンに関する情報として抽出する基準パターン抽出手段と を有することを特徴とする基準パターン抽出装置。 Wherein the pattern signal information pattern signal information obtained by the obtaining unit, based on the design value information obtained by the design value information acquisition means extracts a portion in said pattern signal information, as information on the reference pattern reference pattern extraction apparatus characterized by having a reference pattern extracting means for.
  29. 前記基準パターン抽出手段は、 The reference pattern extraction means,
    前記設計値情報をパターン信号情報に変換するパターン信号情報変換手段と、 A pattern signal information converting means for converting the design value information to the pattern signal information,
    前記変換されたパターン信号情報の中から、ユニークなパターン信号特徴を有する部分の位置に関するユニークパターン位置情報を求めるユニークパターン位置情報取得手段と、 From among the converted pattern signal information, and unique pattern position information obtaining means for obtaining a unique pattern position information regarding the position of the portion having a unique pattern signal features,
    前記ユニークパターン位置情報に基づいて、前記第1工程で得られたパターン信号情報の中の一部分を特定するパターン信号特定手段と、 Based on the unique pattern position information, and the pattern signal identifying means for identifying a portion in the pattern signal information obtained in the first step,
    前記特定された一部分を、前記基準パターンに関する情報として抽出する基準パターン抽出手段と を有することを特徴とする請求項28に記載の基準パターン抽出装置。 Wherein the identified portion, reference pattern extracting apparatus according to claim 28, characterized in that it comprises a reference pattern extracting means for extracting as information on the reference pattern.
  30. 物体上の所定領域内に形成された所定パターンを識別するパターンマッチング方法であって、 A pattern matching method for identifying a predetermined pattern formed on a predetermined region on the object,
    前記基準パターンとして、互いにユニークさの異なる複数の基準パターンを用意する第1工程と、 As the reference pattern, a first step of preparing a plurality of reference patterns having different uniqueness to each other,
    前記所定領域内を撮像してパターン信号情報を求める第2工程と、 A second step of obtaining a pattern signal information by imaging the predetermined area,
    前記複数の基準パターンの全てを順次用いて、前記第2工程で得られたパターン信号情報に対する相関演算処理を行う第3工程と を有することを特徴とするパターンマッチング方法。 Wherein all of the plurality of reference patterns sequentially with, the third step and the pattern matching method characterized by having performing correlation calculation processing with respect to the pattern signal information obtained in the second step.
  31. 前記複数の基準パターンは、パターン形状特徴が互いに異なっている ことを特徴とする請求項30に記載のパターンマッチング方法。 Wherein the plurality of reference patterns, a pattern matching method according to claim 30, characterized in that the pattern shape features are different from each other.
  32. 前記複数の基準パターンは、特定形状を有するパターンの個数及び配置関係の少なくともいずれか一方が互いに異なっている ことを特徴とする請求項30又は31に記載のパターンマッチング方法。 Wherein the plurality of reference patterns, a pattern matching method according to claim 30 or 31, characterized in that at least one of the number and arrangement of pattern having a predetermined shape are different from each other.
  33. 物体上の所定領域内に形成された所定パターンを識別するパターンマッチング装置であって、 A pattern matching apparatus for identifying a predetermined pattern formed in a predetermined region on the object,
    前記基準パターンとして、互いにユニークさの異なる複数の基準パターンを用意する基準パターン用意手段と、 As the reference pattern, the reference pattern prepared means for providing a plurality of reference patterns having different uniqueness to each other,
    前記所定領域内を撮像してパターン信号情報を求めるパターン信号情報取得手段と、 A pattern signal information acquisition means for obtaining a pattern signal information by imaging the predetermined area,
    前記複数の基準パターンの全てを順次用いて、前記得られたパターン信号情報に対する相関演算処理を行う相関演算処理手段と を有することを特徴とするパターンマッチング装置。 Wherein the plurality of all sequentially with the reference pattern, the pattern matching apparatus characterized by having a correlation operation means for performing correlation operation with respect to the resulting pattern signal information.
  34. 物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、 A reference pattern extracting method for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object,
    前記物体上を、第1の検出倍率を持つ光学系を介して光電検出して、第1のパターン信号情報を得る第1工程と、 Wherein the upper body, and photoelectrically detected through the optical system having a first detection magnification, a first step of obtaining a first pattern signal information,
    前記第1工程で得られた前記第1のパターン信号情報に基づいて、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンが存在すると推測される前記物体上の所定領域を特定する第2工程と、 Based on the first pattern signal information obtained in the first step, a second step of specifying a predetermined region on said object unique pattern is presumed to be present with unique pattern signal features,
    前記第2工程で特定された前記所定領域を、前記第1の検出倍率よりも高倍な第2の検出倍率を持つ光学系を介して光電検出して、前記所定領域内の第2のパターン信号情報を得る第3工程と、 Wherein the predetermined region specified in the second step, and photoelectrically detected through the optical system having the first detection magnification high magnification of the second detection magnification than a second pattern signal of the predetermined area a third step of obtaining information,
    前記第3工程で得られた前記第2のパターン信号情報に基づいて、前記基準パターンとすべき前記ユニークパターンを抽出する第4工程と を有することを特徴とする基準パターン抽出方法。 Wherein said obtained in the third step based on the second pattern signal information, the reference pattern extraction method characterized by a fourth step of extracting the unique pattern to be the reference pattern.
  35. 前記第2工程では、 In the second step,
    前記物体上の前記第1工程でパターン信号情報が得られた範囲内において複数の候補領域を設定し、 Setting a plurality of candidate regions within a pattern signal information in the first step on the object is obtained,
    前記設定した各候補領域の前記第1のパターン信号情報に基づいて、当該候補領域内においてユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、 Based on the first pattern signal information of each candidate region above setting, extracting a unique pattern with a unique signal features in the candidate region,
    前記複数の候補領域の各々から得られた前記ユニークパターンのユニークさの大きい順に1又は複数の前記候補領域を前記所定領域として特定する ことを特徴とする請求項34に記載の基準パターン抽出方法。 Reference pattern extracting method according to claim 34, wherein identifying one or more of the candidate regions in descending order of uniqueness of the unique pattern obtained from each of said plurality of candidate areas as the predetermined region.
  36. 前記第4工程で適切な前記基準パターンが決定されるまで、前記ユニークさの大きいユニークパターンが抽出された前記候補領域から順に当該候補領域を前記所定領域とみなして、当該所定領域内の前記第2のパターン信号情報を得て、当該第2のパターン信号情報に基づいて前記ユニークパターンを抽出し、当該ユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する ことを特徴とする請求項35に記載の基準パターン抽出方法。 Until said appropriate the reference pattern in the fourth step is determined, the candidate region is regarded as the predetermined area from the uniqueness the candidate area larger unique pattern is extracted in the order, the first of the predetermined area to obtain a second pattern signal information, the based on the second pattern signal information extracts the unique pattern, the reference of claim 35, wherein determining the reference pattern based on the unique pattern pattern extraction method.
  37. 前記第3工程及び第4工程における前記所定領域からの前記基準パターンの抽出の処理は、請求項1〜11、26又は27のいずれかに記載の基準パターン抽出方法により、当該所定領域の前記第2のパターン信号情報に基づいて行う ことを特徴とする請求項34〜36のいずれかに記載の基準パターン抽出方法。 Process of extraction of the reference pattern from the predetermined region in the third step and the fourth step, the reference pattern extracting method according to any one of claims 1~11,26 or 27, wherein the first of the predetermined area reference pattern extracting method according to any one of claims 34 to 36, which comprises carrying out on the basis of the second pattern signal information.
  38. 前記第2工程では、前記第1のパターン信号情報に基づいて、前記候補領域よりも小さい面積を有し当該候補領域内の任意の位置に配置される被計測領域に必ず含まれる前記候補領域内の領域に存在するパターンであって、前記候補領域内においてユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、 In the second step, based on the first pattern signal information, the candidate region to be always included in the measurement region arranged at any position of the candidate region has a smaller area than the candidate region a pattern that exists in the area, extracting a unique pattern with a unique signal features in the candidate region,
    前記第4工程では、前記第2のパターン信号情報に基づいて、前記所定領域内の任意の位置に配置される前記被計測領域に必ず含まれる前記所定領域内の領域に存在するパターンであって、前記所定領域内においてユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出する ことを特徴とする請求項35又は36に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein in the fourth step, on the basis of the second pattern signal information, a pattern present in the region of the predetermined region of the are arranged in an arbitrary position it is always included in the measurement area of ​​the predetermined area , the reference pattern extracting method according to claim 35 or 36, characterized in that extracting a unique pattern with a unique signal characteristic in the predetermined area.
  39. 物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、 A reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object,
    前記物体上を、第1の検出倍率を持つ光学系を介して光電検出して、第1のパターン信号情報を得る第1情報取得手段と、 On the object, and detecting photoelectrically through an optical system, the first information obtaining means for obtaining a first pattern signal information having a first detection magnification,
    前記第1のパターン信号情報に基づいて、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンが存在すると推測される前記物体上の所定領域を特定する所定領域特定手段と、 Based on the first pattern signal information, and the predetermined area specifying means for specifying a predetermined region on said object unique pattern is presumed to be present with unique pattern signal features,
    前記特定された前記所定領域を、前記第1の倍率よりも高倍な第2の検出倍率を持つ光学系を介して光電検出して、前記所定領域内の第2のパターン信号情報を得る第2情報取得手段と、 Wherein the identified predetermined area, said photoelectrically detected through the optical system than the first magnification with a high magnification of the second detection magnification, a second of obtaining a second pattern signal information of the predetermined area and information acquisition means,
    前記第2のパターン信号情報に基づいて、前記基準パターンとすべき前記ユニークパターンを抽出し決定する基準パターン決定手段と を有することを特徴とする基準パターン抽出装置。 On the basis of the second pattern signal information, the reference pattern extraction apparatus characterized by having a reference pattern determining means for determining and extracting the unique pattern to be the reference pattern.
  40. 前記所定領域から前記基準パターンを抽出する前記第2情報取得手段及び前記基準パターン決定手段は、請求項14〜18、28又は29のいずれかに記載の基準パターン抽出装置を用いて、前記所定領域の前記第2のパターン信号情報に基づいて行う ことを特徴とする請求項39に記載の基準パターン抽出装置。 Said second information acquisition means and the reference pattern determining means for extracting the reference pattern from the predetermined region, using the reference pattern extracting apparatus according to any one of claims 14~18,28 or 29, wherein the predetermined area reference pattern extracting apparatus according to claim 39, characterized in that on the basis of the second pattern signal information.
  41. 物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、 A reference pattern extracting method for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object,
    前記物体上の所定領域のパターン信号情報を得る第1工程と、 A first step of obtaining a pattern signal information of a predetermined area on the object,
    前記第1工程で得られたパターン信号情報に基づいて、前記所定領域よりも小さい面積を有し当該所定領域内の任意の位置に配置される被計測領域に必ず含まれる特定領域に存在するパターンであって、前記所定領域内においてユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、当該抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する第2工程と、 Pattern on the basis of the pattern signal information obtained in the first step, there always specific region included in the measurement region arranged at any position of the predetermined region has a smaller area than the predetermined area a is a second step in which the extracted unique pattern having a unique pattern signal features in a given area, to determine the reference pattern based on the unique pattern the extracted,
    前記第2工程において前記特定領域から前記ユニークパターンが抽出できなかった場合に、前記第1工程で得られたパターン信号情報に基づいて、前記所定領域内の任意の位置に配置され、面積が前記特定領域の面積以下のパターンであって、前記所定領域内においてユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出する第3工程と、 If said unique pattern from the specific region in the second step can not be extracted, based on the pattern signal information obtained in the first step, the placed at any position of a predetermined area, the area is the a pattern following the area of ​​the specific region, and a third step of extracting a unique pattern with a unique signal characteristic in the predetermined region,
    前記第3工程において前記ユニークパターンが抽出された場合に、前記ユニークパターンを含むように前記特定領域が規定されるように、前記所定領域を再設定する第4工程と を有し、前記再設定された前記所定領域に対して、前記第1工程及び前記第2工程を施し、前記ユニークパターンを抽出する ことを特徴とする基準パターン抽出方法。 If said unique pattern in the third step is extracted, so that the specific area to include the unique pattern is defined, and a fourth step of resetting said predetermined region, said reset is relative to the predetermined area, said first applying step and the second step, the reference pattern extraction method characterized by extracting the unique pattern.
  42. 物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、 A reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object,
    前記物体上の所定領域のパターン信号情報を得るパターン信号情報取得手段と、 A pattern signal information acquisition means for obtaining a pattern signal information of a predetermined area on the object,
    前記得られたパターン信号情報に基づいて、前記所定領域よりも小さい面積を有し当該所定領域内の任意の位置に配置される被計測領域に必ず含まれる特定領域に存在するパターンであって、前記所定領域内においてユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、当該抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する基準パターン決定手段と、 Based on the obtained pattern signal information, a pattern present in a particular area included always be measured region that is located at any position of the predetermined area the predetermined region has a smaller area than, a reference pattern determining means for extracting a unique pattern with a unique pattern signal characteristic, determining the reference pattern based on the unique pattern which is the extracted in said predetermined area,
    前記基準パターン決定手段において前記特定領域から前記ユニークパターンが抽出できなかった場合に、前記パターン信号情報取得手段で得られたパターン信号情報に基づいて、前記所定領域内の任意の位置に配置され、面積が前記特定領域の面積以下のパターンであって、前記所定領域内においてユニークな信号特徴を有するユニークパターンを抽出するユニークパターン抽出手段と、 Wherein when the unique pattern from the specific region in the reference pattern determining means could not be extracted, based on the pattern signal information obtained by the pattern signal information acquisition means, disposed at an arbitrary position in the predetermined region, area a following pattern area of ​​the specific region, and the unique pattern extracting means for extracting a unique pattern with a unique signal characteristic in the predetermined region,
    前記ユニークパターン抽出手段において前記ユニークパターンが抽出された場合に、前記ユニークパターンを含むように前記特定領域が規定されるように、前記所定領域を再設定する所定領域再設定手段と を有し、前記再設定された前記所定領域に対して、前記パターン信号情報取得手段において前記パターン信号情報を取得し、前記基準パターン決定手段において前記基準パターンを決定する ことを特徴とする基準パターン抽出装置。 Wherein when said at unique pattern extracting means unique pattern has been extracted, as the specific area to include the unique pattern is defined, and a predetermined region-resetting means for resetting said predetermined area, the relative resetting said predetermined area, said pattern signal acquires the pattern signal information in the information acquiring unit, a reference pattern extraction apparatus characterized by determining the reference pattern in the reference pattern determining means.
  43. 物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、 A reference pattern extracting method for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object,
    前記物体上の所定領域のパータン信号情報を取得し、当該取得したパターン信号情報に基づいて前記所定領域内においてユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、当該抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する第1工程と、 Acquires Patan signal information of a predetermined area on the object, based on the acquired pattern signal information extracting unique pattern having a unique pattern signal, wherein in said predetermined region, based on the unique pattern, which is the extracted a first step of determining the reference pattern,
    前記第1工程において前記所定領域から前記ユニークパターンが抽出できなかった場合に、当該所定領域付近の領域であって、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンの存在する可能性の高い領域に、前記所定領域を再設定する第2工程と を有し、前記再設定された前記所定領域に対して前記第1工程を施し前記基準パターンを決定する ことを特徴とする基準パターン抽出方法。 If said unique pattern from the predetermined area in the first step can not be extracted, a region near the predetermined region, the existence region likely to unique patterns having a unique pattern signal characteristic, the and a second step of resetting the predetermined region, the re-set reference pattern extraction method characterized by determining the reference pattern subjected to the first step with respect to the predetermined area.
  44. 前記第2工程では、前記再設定前の前記所定領域のパターン信号情報及び当該所定領域付近のパターン信号情報の少なくともいずれか一方に基づいて、パターン特徴量の多い領域を検出し、当該領域方向に前記所定領域を再設定する ことを特徴とする請求項43に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein in the second step, at least based on one of the pattern signal information of the pattern signal information and near the predetermined region of the predetermined region before resetting, to detect an area of ​​high pattern feature quantity to the region direction reference pattern extracting method according to claim 43, characterized in that resetting the predetermined region.
  45. 前記第2工程では、前記パターン信号情報に基づいてパターンを2値化又はエッジ検出し得られた特徴パターンに基づいて、前記パターン特徴量の多い領域を検出し、当該領域方向に前記所定領域を再設定する ことを特徴とする請求項44に記載の基準パターン抽出方法。 In the second step, based on the binarized or edge detected obtained was characterized patterns a pattern based on the pattern signal information to detect an area of ​​more the pattern feature quantity, the predetermined region in the area direction reference pattern extracting method according to claim 44, characterized in that the resetting.
  46. 前記第2工程では、前記特徴パターンの重心位置を計測し、当該重心位置が前記ユニークパターンの抽出対象の領域となるように、前記所定領域を再設定する ことを特徴とする請求項45に記載の基準パターン抽出方法。 In the second step, the center of gravity of the feature pattern is measured, so that the gravity center position is the extraction target region of the unique pattern, according to claim 45, characterized in that resetting the predetermined area the reference pattern extraction method.
  47. 前記第1工程では、請求項1〜11、20〜23、26又は27のいずれかに記載の基準パターン抽出方法により前記基準パターンを決定する ことを特徴とする請求項43〜46のいずれかに記載の基準パターン抽出方法。 In the first step, in any one of claims 43-46, wherein determining the reference pattern by a reference pattern extracting method according to any one of claims 1~11,20~23,26 or 27 reference pattern extracting method according.
  48. 物体上に形成されたパターンを識別する際に使用する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、 A reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern to be used in identifying a pattern formed on an object,
    前記物体上の所定領域のパータン信号情報を取得し、当該取得したパターン信号情報に基づいて前記所定領域内においてユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンを抽出し、当該抽出されたユニークパターンに基づいて前記基準パターンを決定する基準パターン決定手段と、 Acquires Patan signal information of a predetermined area on the object, based on the acquired pattern signal information extracting unique pattern having a unique pattern signal, wherein in said predetermined region, based on the unique pattern, which is the extracted a reference pattern determining means for determining the reference pattern,
    前記基準パターン決定手段において前記所定領域から前記ユニークパターンが抽出できなかった場合に、当該所定領域付近の領域であって、ユニークなパターン信号特徴を有するユニークパターンの存在する可能性の高い領域に、前記所定領域を再設定する所定領域再設定手段と を有し、前記再設定された前記所定領域に対して、前記基準パターン決定手段において再度前記基準パターンの決定を行う ことを特徴とする基準パターン抽出装置。 When the unique pattern from the predetermined area can not be extracted in the reference pattern determining unit, an area in the vicinity of the predetermined area, the existence region likely to unique patterns having a unique pattern signal features, wherein and a predetermined region-resetting unit for resetting the predetermined area, the criteria for resetting said predetermined region, characterized in that the determination of the reference pattern again in the reference pattern determining unit pattern extraction device.
  49. 前記所定領域再設定手段においては、前記再設定前の前記所定領域のパターン信号情報及び当該所定領域付近のパターン信号情報の少なくともいずれか一方に基づいて、パターン特徴量の多い領域を検出し、当該領域方向に前記所定領域を再設定する ことを特徴とする請求項48に記載の基準パターン抽出装置。 Wherein in the predetermined region-resetting unit, based on at least one of the pattern signal information of the pattern signal information and near the predetermined region of the predetermined region before the resetting, and detect an area of ​​high pattern feature quantity, the reference pattern extracting apparatus according to claim 48, characterized in that resetting the predetermined region in the area direction.
  50. 前記所定領域再設定手段においては、前記パターン信号情報に基づいてパターンを2値化又はエッジ検出し得られた特徴パターンに基づいて、前記パターン特徴量の多い領域を検出し、当該領域方向に前記所定領域を再設定する ことを特徴とする請求項49に記載の基準パターン抽出装置。 Wherein in the predetermined area resetting means, on the basis of the binarized or edge detected obtained was characterized patterns a pattern based on the pattern signal information to detect an area of ​​more the pattern feature quantity, the in the area direction reference pattern extracting apparatus according to claim 49, characterized in that resetting the predetermined region.
  51. 前記所定領域再設定手段においては、前記特徴パターンの重心位置を計測し、当該重心位置が前記ユニークパターンの抽出対象の領域となるように、前記所定領域を再設定する ことを特徴とする請求項50に記載の基準パターン抽出装置。 Claim in the predetermined region-resetting unit, the center of gravity of the feature pattern is measured, so that the gravity center position is the extraction target region of the unique pattern, characterized by resetting the predetermined area reference pattern extracting apparatus according to 50.
  52. 請求項20〜23,26,27,34〜38,41又は43〜47のいずれかに記載の基準パターン抽出方法により抽出された前記基準パターンを用いて、前記物体上の被計測領域内のパターン信号情報に対して相関演算処理を行う ことを特徴とするパターンマッチング方法。 By using the reference pattern extracted by the reference pattern extracting method according to any one of claims 20~23,26,27,34~38,41 or 43-47, patterns of the measurement area on the object pattern matching method and performing a correlation operation processing on the signal information.
  53. 請求項24,25,28,29,39,40,42又は48〜51のいずれかに記載の基準パターン抽出装置により抽出された前記基準パターンを用いて、前記物体上の被計測領域内のパターン信号情報に対して相関演算処理を行う ことを特徴とするパターンマッチング装置。 By using the reference pattern extracted by the reference pattern extracting apparatus according to any one of claims 24,25,28,29,39,40,42 or 48 to 51, the pattern of the measurement area on the object pattern matching apparatus characterized by performing a correlation operation on the signal information.
  54. 請求項12,13、30〜32又は52のいずれかに記載のパターンマッチング方法を用いて、前記被計測領域内における前記ユニークパターンの位置情報を求める ことを特徴とする位置検出方法。 Using the pattern matching method according to any one of claims 12,13,30~32 or 52, a position detecting method and obtains the positional information of the unique pattern of the object to be measured within the region.
  55. 請求項19,33又は53いずれかに記載のパターンマッチング装置を用いて、前記被計測領域内における前記ユニークパターンの位置情報を求める位置情報検出手段 を有することを特徴とする位置検出装置。 Using the pattern matching apparatus according to claim 19, 33 or 53, the position detecting device characterized by having a position information detection means for obtaining the positional information of the unique pattern of the object to be measured within the region.
  56. 請求項53に記載の位置検出方法を用いて前記物体としての基板上に形成されたユニークパターンの、前記物体の移動座標系上での位置情報を求め、 Unique pattern formed on a substrate as the object using the position detecting method according to claim 53, obtains the position information on the movement coordinate system of the object,
    前記位置情報に基づいて前記基板を位置合わせし、 Aligning the substrate on the basis of the position information,
    前記位置合わせされた基板上に、所定のパターンを転写露光する ことを特徴とする露光方法。 Exposure method wherein the aligned substrate to transfer exposure of a predetermined pattern.
  57. 前記物体としての基板上に形成されたユニークパターンの、前記物体の移動座標系上での位置情報を求める請求項55に記載の位置検出装置と、 A position detecting apparatus according to claim 55 for obtaining the positional information of the unique pattern formed on the substrate, on the movement coordinate system of the object as the object,
    前記位置情報に基づいて前記基板を位置合わせする位置合わせ手段と、 And alignment means for aligning the substrate on the basis of the position information,
    前記位置合わせされた基板上に、所定のパターンを転写露光する露光手段と を有することを特徴とする露光装置。 The aligned substrate, the exposure apparatus characterized by having an exposure unit for transferring exposing a predetermined pattern.
  58. パターンが形成された物体上からユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法であって、所定面積の被計測領域が配置され得る、前記被計測領域よりも広い範囲の所定領域の中でユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出方法において、 A reference pattern extracting method for extracting a reference pattern having a unique signal characteristic from the object on which a pattern is formed, the measurement area having a predetermined area can be arranged, in a predetermined area of ​​a wider range than the object to be measured region in the reference pattern extracting method for extracting a reference pattern having a unique signal characteristic at medium,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement region located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする基準パターン抽出方法。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position wherein the pattern included in the measurement area, the reference pattern extraction method comprising extracting the second reference pattern having a unique signal features located.
  59. 前記被計測領域が前記所定領域内の第1位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲と、前記被計測領域が前記第2位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲との一部が重複する場合に、前記第1基準パターンは、前記第1位置にある前記被計測領域のうち前記重複範囲を除く範囲から抽出されたパターンであり、前記第2基準パターンは、前記第2位置にある前記被計測領域のうち前記重複範囲を除く範囲から抽出されたパターンである ことを特徴とする請求項58に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein the area in which the measurement area is included in the object to be measured region when in the first position of the predetermined region, the range of the object to be measured region is included in the object to be measured region when in said second position If some overlap, the first reference pattern is a pattern extracted from a range excluding the overlapping range of the target measurement area in the first position, the second reference pattern, the first reference pattern extracting method according to claim 58, characterized in that the pattern extracted from a range excluding the overlapping range of the target measurement area in the 2 position.
  60. 前記被計測領域が前記所定領域内の第1位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲と、前記被計測領域が前記第2位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲とが重複する範囲は存在しない ことを特徴とする請求項58に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein the area in which the measurement area is included in the object to be measured region when in the first position of the predetermined region, a range in which the object to be measured region is included in the object to be measured region when in said second position reference pattern extracting method according to claim 58 which range overlapping is characterized by the absence.
  61. 前記物体上にパターンを形成するための設計値情報に基づいて、前記第1基準パターン及び前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項58に記載の基準パターン抽出方法。 Based on the design value information for forming a pattern on the object, the reference pattern extracting method according to claim 58, characterized in that extracting the first reference pattern and said second reference pattern.
  62. 前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する基準パターン複数個で構成される前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項58に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position wherein the pattern included in the measurement area, the reference pattern extracting method according to claim 58, characterized in that extracting the second reference pattern composed of a reference pattern plurality having a unique signal features located .
  63. 前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、前記ユニークな信号特徴を有するパターンに対して所定位置に配置された特定パターンと前記ユニークな信号特徴を有するパターンとで構成された第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項58に記載の基準パターン抽出方法。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position the second reference pattern the made up of a pattern included in the measurement region, a pattern having a unique signal characteristic and specific patterns arranged in a predetermined position relative to the pattern having the unique signal features located reference pattern extracting method according to claim 58, characterized in that the extract.
  64. パターンが形成された物体上に所定面積の被計測領域を配置し、前記被計測領域に含まれるパターンから予め定めた基準パターンと一致する特定パターンを検出するパターンマッチング方法であって、前記被計測領域よりも広い範囲の所定領域の中から前記特定パターンを検出するパターンマッチング方法において、 Place the measurement region of a predetermined area on the object on which the pattern is formed, said a pattern matching method for detecting a specific pattern that matches the predetermined reference pattern from the pattern included in the measurement region, the object to be measured in the pattern matching method for detecting the specific pattern from a predetermined area of ​​a range wider than the region,
    前記基準パターンとして、前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、 As the reference pattern, a pattern in which the included in the measurement region located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出し、 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position from the pattern contained in the object to be measured region located in, it extracts the second reference pattern having a unique signal features,
    前記物体上に前記被計測領域を設定し、 Wherein 1 to set the measurement area on the object,
    前記被計測領域内の前記物体の像から前記第1基準パターン又は第2基準パターンと一致するパターンを検出する ことを特徴とするパターンマッチング方法。 Pattern matching method characterized by detecting a pattern of the match and the object image of the first reference from the pattern or the second reference pattern of the measurement area.
  65. 前記被計測領域が前記所定領域内の第1位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲と、前記被計測領域が前記第2位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲との一部が重複する場合に、前記第1基準パターンは、前記第1位置にある前記被計測領域のうち前記重複範囲を除く範囲から抽出し、前記第2基準パターンは、前記第2位置にある前記被計測領域のうち前記重複範囲を除く範囲から抽出する ことを特徴とする請求項64に記載のパターンマッチング方法。 Wherein the area in which the measurement area is included in the object to be measured region when in the first position of the predetermined region, the range of the object to be measured region is included in the object to be measured region when in said second position If some overlap, the first reference pattern, extracted from a range excluding the overlapping range of the target measurement area in the first position, the second reference pattern is in the second position pattern matching method according to claim 64, characterized in that the extract from a range excluding the overlapping range of the object to be measured region.
  66. 前記被計測領域が前記所定領域内の第1位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲と、前記被計測領域が前記第2位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲とで重複する範囲が存在しない ことを特徴とする請求項64に記載のパターンマッチング方法。 In the scope with the measurement area is included in the object to be measured region when in the first position of the predetermined region, the range of the object to be measured region is included in the object to be measured region when in said second position pattern matching method of claim 64, wherein a range overlapping exists.
  67. .
    前記物体上にパターンを形成するための設計値情報に基づいて、前記第1基準パターン及び前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項64に記載のパターンマッチング方法。 Based on the design value information for forming a pattern on the object, the pattern matching method of claim 64, wherein the extracting the first reference pattern and said second reference pattern.
  68. 前記基準パターンとして、 As the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する基準パターン複数個で構成される前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項64に記載のパターンマッチング方法。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position the pattern matching method as claimed in claim 64 for the pattern included in the measurement area, and extracting said second reference pattern composed of a reference pattern plurality having a unique signal features located.
  69. 前記基準パターンとして、 As the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、前記ユニークな信号特徴を有するパターンに対して所定位置に配置された特定パターンと前記ユニークな信号特徴を有するパターンとで構成された第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項64に記載のパターンマッチング方法。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position the second reference pattern the made up of a pattern included in the measurement region, a pattern having a unique signal characteristic and specific patterns arranged in a predetermined position relative to the pattern having the unique signal features located pattern matching method according to claim 64, characterized in that the extract.
  70. パターンが形成された物体の位置情報を検出する位置検出方法であって、前記物体上に所定面積の被計測領域を配置し、前記被計測領域に含まれるパターンから予め定めた基準パターンと一致する特定パターンを検出することによって前記特定パターンと前記被計測領域との相対位置情報を検出する位置検出方法において、 A position detecting method for detecting a position information of the object on which a pattern is formed, is arranged to be measured region of a predetermined area on the object, it matches the predetermined reference pattern from the pattern contained in the object to be measured region in the position detecting method for detecting the relative position information of the object to be measured region and the specific pattern by detecting the specific pattern,
    前記基準パターンとして、前記被計測領域よりも広い範囲の所定領域内で第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、 As the reference pattern, a pattern in which the included in the measurement region located in the first position in a predetermined area of ​​a wider range than the object to be measured area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出し、 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position from the pattern contained in the object to be measured region located in, it extracts the second reference pattern having a unique signal features,
    前記物体上に前記被計測領域を設定し、 Wherein 1 to set the measurement area on the object,
    前記被計測領域内の前記物体の像から前記第1基準パターン又は第2基準パターンと一致する特定パターンを検出し、前記特定パターンと前記被計測領域との相対位置情報を検出する ことを特徴とする位置検出方法。 And wherein detecting a specific pattern that matches the object image of the first reference from the pattern or the second reference pattern of the measurement area, for detecting the relative position information of the specific pattern and the object to be measured region position detection method.
  71. 前記被計測領域が前記所定領域内の第1位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲と、前記被計測領域が前記第2位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲との一部が重複する場合に、前記第1基準パターンは、前記第1位置にある前記被計測領域のうち前記重複範囲を除く範囲から抽出し、前記第2基準パターンは、前記第2位置にある前記被計測領域のうち前記重複範囲を除く範囲から抽出する ことを特徴とする請求項70に記載の位置検出方法。 Wherein the area in which the measurement area is included in the object to be measured region when in the first position of the predetermined region, the range of the object to be measured region is included in the object to be measured region when in said second position If some overlap, the first reference pattern, extracted from a range excluding the overlapping range of the target measurement area in the first position, the second reference pattern is in the second position position detecting method according to claim 70, characterized in that the extract from a range excluding the overlapping range of the object to be measured region.
  72. 前記被計測領域が前記所定領域内の第1位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲と、前記被計測領域が前記第2位置にある際に前記被計測領域に含まれる範囲とで重複する範囲が存在しない ことを特徴とする請求項70に記載の位置検出方法。 In the scope with the measurement area is included in the object to be measured region when in the first position of the predetermined region, the range of the object to be measured region is included in the object to be measured region when in said second position position detecting method according to claim 70, characterized in that the range of duplicate exists.
  73. .
    前記物体上にパターンを形成するための設計値情報に基づいて、前記第1基準パターン及び前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項70に記載の位置検出方法。 Based on the design value information for forming a pattern on the object, the position detecting method according to claim 70, characterized in that extracting the first reference pattern and said second reference pattern.
  74. 前記基準パターンとして、 As the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する基準パターン複数個で構成される前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項70に記載の位置検出方法。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position the position detecting method according to claim 70 for the pattern included in the measurement area, and extracting said second reference pattern composed of a reference pattern plurality having a unique signal features located.
  75. 前記基準パターンとして、 As the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、前記ユニークな信号特徴を有するパターンに対して所定位置に配置された特定パターンと前記ユニークな信号特徴を有するパターンとで構成された第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項70に記載の位置検出方法。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position the second reference pattern the made up of a pattern included in the measurement region, a pattern having a unique signal characteristic and specific patterns arranged in a predetermined position relative to the pattern having the unique signal features located position detecting method according to claim 70, characterized in that the extract.
  76. パターンが形成された物体上からユニークな信号特徴を有する基準パターンを抽出する基準パターン抽出装置であって、 A reference pattern extracting apparatus for extracting a reference pattern having a unique signal characteristic from the object on which a pattern is formed,
    所定面積の被計測領域が配置され得る前記被計測領域よりも広い範囲の前記物体上の所定領域において、前記被計測領域が第1位置に位置する際に前記被計測領域に含まれるパターンからユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2準パターンを抽出するユニークパターン抽出装置 を有することを特徴とする基準パターン抽出装置。 In a predetermined region on the object of a wider range than the object to be measured area which the measurement area can be located in a predetermined area, unique from the pattern of the object to be measured region is included in the object to be measured area when located in a first position extracts the first reference pattern with a signal characteristic, said the first position of the predetermined region a device under measurement region located in different second position, wherein the measured located in said first position from the pattern contained in the object to be measured region located on the second position comprising at least a part a different pattern from the region, and characterized by having a unique pattern extracting apparatus for extracting a second quasi pattern having a unique signal characteristic reference pattern extracting apparatus.
  77. 前記ユニークパターン抽出装置は、前記基準パターンとして、 The unique pattern extracting apparatus, as the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する基準パターン複数個で構成される前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項76に記載の基準パターン抽出装置。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position reference pattern extracting apparatus according to claim 76, wherein for the pattern included in the measurement area, and extracting said second reference pattern composed of a reference pattern plurality having a unique signal features located .
  78. 前記ユニークパターン抽出装置は、前記基準パターンとして、 The unique pattern extracting apparatus, as the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、前記ユニークな信号特徴を有するパターンに対して所定位置に配置された特定パターンと前記ユニークな信号特徴を有するパターンとで構成された第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項76に記載の基準パターン抽出装置。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position the second reference pattern the made up of a pattern included in the measurement region, a pattern having a unique signal characteristic and specific patterns arranged in a predetermined position relative to the pattern having the unique signal features located reference pattern extracting apparatus according to claim 76, characterized in that the extract.
  79. パターンが形成された物体上に所定面積の被計測領域を配置し、前記被計測領域に含まれるパターンから予め定めた基準パターンと一致する特定パターンを検出するパターンマッチング装置であって、前記被計測領域よりも広い範囲の所定領域の中から前記特定パターンを検出するパターンマッチング装置において、 Place the measurement region of a predetermined area on the object on which the pattern is formed, said a pattern matching apparatus for detecting a specific pattern that matches the predetermined reference pattern from the pattern included in the measurement region, the object to be measured in the pattern matching apparatus for detecting the specific pattern from a predetermined area of ​​a range wider than the region,
    前記基準パターンとして、前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出するユニークパターン抽出装置と、 As the reference pattern, a pattern in which the included in the measurement region located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal characteristic, the first position of the predetermined region is a device under measurement region located in different second position and, included in the object to be measured region located on the second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position from patterns, a unique pattern extracting apparatus for extracting a second reference pattern having a unique signal features,
    前記物体上に前記被計測領域を設定する設定手段と、 And setting means for setting the target measurement area on the object,
    前記被計測領域内の前記物体の像から前記第1基準パターン又は第2基準パターンと一致するパターンを検出する検出手段と を有することを特徴とするパターンマッチング装置。 The pattern matching apparatus characterized by having a detecting means for detecting a pattern consistent with the first reference pattern or a second reference pattern from the image of the object of the measurement area.
  80. 前記ユニークパターン抽出装置は、前記基準パターンとして、 The unique pattern extracting apparatus, as the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する基準パターン複数個で構成される前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項79に記載のパターンマッチング装置。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position pattern matching apparatus according to claim 79, wherein the pattern included in the measurement area, and extracting said second reference pattern composed of a reference pattern plurality having a unique signal features located.
  81. 前記ユニークパターン抽出装置は、前記基準パターンとして、 The unique pattern extracting apparatus, as the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、前記ユニークな信号特徴を有するパターンに対して所定位置に配置された特定パターンと前記ユニークな信号特徴を有するパターンとで構成された第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項79に記載のパターンマッチング装置。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position the second reference pattern the made up of a pattern included in the measurement region, a pattern having a unique signal characteristic and specific patterns arranged in a predetermined position relative to the pattern having the unique signal features located pattern matching apparatus according to claim 79, characterized in that the extract.
  82. パターンが形成された物体上に所定面積の被計測領域を配置し、前記被計測領域に含まれるパターンから予め定めた基準パターンと一致する特定パターンを検出して、前記物体と前記被計測領域との相対位置情報を検出する位置検出装置であって、 Place the measurement region of a predetermined area on the object on which the pattern is formed, said detecting a specific pattern that matches the predetermined reference pattern from the pattern included in the measurement area, and the object and the object to be measured region a position detecting device for detecting a relative position information,
    前記基準パターンとして、前記被計測領域よりも広い所定領域内において前記被計測領域が第1位置に位置する際に、前記第1位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第1基準パターンを抽出するとともに、前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する第2基準パターンを抽出するユニークパターン抽出装置と、 As the reference pattern, the when the object to be measured region in a wide predetermined area than the measurement area is located at the first position, the patterns included in the object to be measured region located in said first position, the unique signal extracts the first reference pattern with characteristic, and the predetermined and the first position in the area a device under measurement region located in different second position, wherein the measurement region located on the first position a unique pattern extracting apparatus for extracting a second reference pattern having the pattern contained in the object to be measured region located on the second position comprising at least a portion different patterns, a unique signal features,
    前記物体上に前記被計測領域を設定する設定手段と、 And setting means for setting the target measurement area on the object,
    前記被計測領域内の前記物体の像から前記第1基準パターン又は第2基準パターンと一致するパターンを検出し前記物体と前記被計測領域との相対位置情報を検出する検出装置と を有することを特徴とする位置検出装置。 That it has a detection device for detecting the relative position information between the detected patterns that match the image of the object of the measurement area and the first reference pattern or a second reference pattern the object and the object to be measured region position detecting apparatus according to claim.
  83. 前記ユニークパターン抽出装置は、前記基準パターンとして、 The unique pattern extracting apparatus, as the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する基準パターン複数個で構成される前記第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項82に記載の位置検出装置。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position position detecting apparatus according to claim 82, wherein the pattern included in the measurement area, and extracting said second reference pattern composed of a reference pattern plurality having a unique signal features located.
  84. 前記ユニークパターン抽出装置は、前記基準パターンとして、 The unique pattern extracting apparatus, as the reference pattern,
    前記所定領域内の第1位置に位置する前記被計測領域内に含まれるパターンから、ユニークな信号特徴を有する前記第1基準パターンを抽出するとともに、 From the pattern of the included in the measurement area is located in the first position of the predetermined area, extracts the first reference pattern having a unique signal features,
    前記所定領域内の前記第1位置とは異なる第2位置に位置する前記被計測領域であって、前記第1位置に位置する前記被計測領域とは異なるパターンを少なくとも一部含む当該第2位置に位置する前記被計測領域に含まれるパターンから、前記ユニークな信号特徴を有するパターンに対して所定位置に配置された特定パターンと前記ユニークな信号特徴を有するパターンとで構成された第2基準パターンを抽出する ことを特徴とする請求項82に記載の位置検出装置。 Wherein the first position of the predetermined region A device under measurement region located in different second position, said second position comprising at least a part a different pattern from that of the object to be measured region located in said first position the second reference pattern the made up of a pattern included in the measurement region, a pattern having a unique signal characteristic and specific patterns arranged in a predetermined position relative to the pattern having the unique signal features located position detecting device according to claim 82, characterized in that the extract.
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