JPH0629170A - 整合マーク - Google Patents
整合マークInfo
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- JPH0629170A JPH0629170A JP4254772A JP25477292A JPH0629170A JP H0629170 A JPH0629170 A JP H0629170A JP 4254772 A JP4254772 A JP 4254772A JP 25477292 A JP25477292 A JP 25477292A JP H0629170 A JPH0629170 A JP H0629170A
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- Japan
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- alignment mark
- alignment
- dots
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- center
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 2以上の対象物の相対位置を調節し、対象物
を整列させるのに使用される整合マークを提供する。 【構成】 整合マーク10はドットからなり、水平ライ
ンのドットはドット14、16、18を含む。水平ライ
ンの中心の周波数は水平ラインの中心近くのドット16
にて最大であり、一方、ドット14、18の周波数は中
心から離れた距離だけ概ね減少する。同様に、整合マー
ク10は少なくとも1本の垂直ラインのドット、例えば
ドット20、22、24を含む。垂直ラインの中心の周
波数は水平ラインの中心近くのドット22にて最大であ
り、一方ドット20、24の周波数は中心から離れた距
離だけ概ね減少する。
を整列させるのに使用される整合マークを提供する。 【構成】 整合マーク10はドットからなり、水平ライ
ンのドットはドット14、16、18を含む。水平ライ
ンの中心の周波数は水平ラインの中心近くのドット16
にて最大であり、一方、ドット14、18の周波数は中
心から離れた距離だけ概ね減少する。同様に、整合マー
ク10は少なくとも1本の垂直ラインのドット、例えば
ドット20、22、24を含む。垂直ラインの中心の周
波数は水平ラインの中心近くのドット22にて最大であ
り、一方ドット20、24の周波数は中心から離れた距
離だけ概ね減少する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2以上の対象物の相対
位置を調節し、対象物を整列させるのに使用される整合
マークの分野に関する。
位置を調節し、対象物を整列させるのに使用される整合
マークの分野に関する。
【0002】
【従来の技術】多くの製造工程において、2個の対象、
例えば互いに重なる2層を整列することはしばしば必要
である。例えば、半導体製造において、半導体構造を規
定する連続マスクは製造工程の種々の工程にて半導体基
板上に配置される。各連続マスクは半導体基板上の前の
マスクの位置に正確に整列しなければならない。
例えば互いに重なる2層を整列することはしばしば必要
である。例えば、半導体製造において、半導体構造を規
定する連続マスクは製造工程の種々の工程にて半導体基
板上に配置される。各連続マスクは半導体基板上の前の
マスクの位置に正確に整列しなければならない。
【0003】別の例として、カラー印刷において、原色
イメージは元のイメージを数色の成分へ分離するために
走査され、それらの色成分の各々は上下の層に整列して
別々に印刷される。従って、カラー印刷プレートは各々
の分離カラーイメージが互いに正確に整列、すなわち位
置決めして印刷されるよう製造されねばならない。
イメージは元のイメージを数色の成分へ分離するために
走査され、それらの色成分の各々は上下の層に整列して
別々に印刷される。従って、カラー印刷プレートは各々
の分離カラーイメージが互いに正確に整列、すなわち位
置決めして印刷されるよう製造されねばならない。
【0004】特に、元の入力イメージは4個の映し出さ
れたイメージ、例えばシアン、マゼンタ、イエローまた
はブラックの印刷インクの各々のものを生成するために
処理される。次いで、4個の映し出されたイメージは4
つのカラー印刷再生工程に必要な印刷プレートを焼き付
けるのに使用される。プレートを焼き付ける際、イメー
ジのネガは穴が明けられた透明なアセテートシートに貼
着される。このアセテートシートは、次いでその穴に合
致する金属タブを有するプレート焼き付け機械に配置さ
れる。各々のアセテートシートは同じ場所にプレートが
イメージを有するということを保証するために穴に対し
て正確に同じ位置のネガを持たねばならない。アセテー
トシートにネガを正確に配置することは、各プレートに
各々1以上のネガを焼き付けなければならない場合、さ
らにより重要である。
れたイメージ、例えばシアン、マゼンタ、イエローまた
はブラックの印刷インクの各々のものを生成するために
処理される。次いで、4個の映し出されたイメージは4
つのカラー印刷再生工程に必要な印刷プレートを焼き付
けるのに使用される。プレートを焼き付ける際、イメー
ジのネガは穴が明けられた透明なアセテートシートに貼
着される。このアセテートシートは、次いでその穴に合
致する金属タブを有するプレート焼き付け機械に配置さ
れる。各々のアセテートシートは同じ場所にプレートが
イメージを有するということを保証するために穴に対し
て正確に同じ位置のネガを持たねばならない。アセテー
トシートにネガを正確に配置することは、各プレートに
各々1以上のネガを焼き付けなければならない場合、さ
らにより重要である。
【0005】アセテートシートにネガを正確に配置する
ためには、整合マークが使用される。代表的に黒いイメ
ージ面に相当する第1のネガはアセテートシートの穴に
合致する金属タブを有する照明テーブルに配置される。
第1のアセテートシートの第1のネガの位置はあまり臨
界的ではなく、代表的な許容値は50ミル(1.27m
m)程度である。第1のネガの配置は、印刷ページのカ
ラーイメージの概ねの位置を決定する。
ためには、整合マークが使用される。代表的に黒いイメ
ージ面に相当する第1のネガはアセテートシートの穴に
合致する金属タブを有する照明テーブルに配置される。
第1のアセテートシートの第1のネガの位置はあまり臨
界的ではなく、代表的な許容値は50ミル(1.27m
m)程度である。第1のネガの配置は、印刷ページのカ
ラーイメージの概ねの位置を決定する。
【0006】次の工程は、第1シートの上に別のアセテ
ートシートを置き、そして第2のネガ、すなわち第1の
アセテートシートの第1のネガに正確な関係で第2のア
セテートシートのマゼンタのイメージ面に対応するネガ
を配置することである。整列を容易にするために、イメ
ージネガはイメージの一部ではなく、後に除去される整
合マークを有する。操作者は通常拡大機によって整合マ
ークを調査する。整合マークの細かい調査によって操作
者は2個の整合マークが正確に重なる第2のアセテート
シートに第2のネガを位置決めすることを決定する。次
いで、整列した第2のイメージネガ(マゼンタ)を有す
る第2のアセテートシートは除去される。この工程が第
3のアセテートシート及び第3のネガ、すなわちシアン
のためと再度イエローのためとに繰り返される。次い
で、アセテートシートは印刷プレートを焼き付けるため
に上述のように使用される。カラー印刷の質はプレート
焼き付け及び印刷工程全体において4個のカラーイメー
ジの正確な整列に依存する。
ートシートを置き、そして第2のネガ、すなわち第1の
アセテートシートの第1のネガに正確な関係で第2のア
セテートシートのマゼンタのイメージ面に対応するネガ
を配置することである。整列を容易にするために、イメ
ージネガはイメージの一部ではなく、後に除去される整
合マークを有する。操作者は通常拡大機によって整合マ
ークを調査する。整合マークの細かい調査によって操作
者は2個の整合マークが正確に重なる第2のアセテート
シートに第2のネガを位置決めすることを決定する。次
いで、整列した第2のイメージネガ(マゼンタ)を有す
る第2のアセテートシートは除去される。この工程が第
3のアセテートシート及び第3のネガ、すなわちシアン
のためと再度イエローのためとに繰り返される。次い
で、アセテートシートは印刷プレートを焼き付けるため
に上述のように使用される。カラー印刷の質はプレート
焼き付け及び印刷工程全体において4個のカラーイメー
ジの正確な整列に依存する。
【0007】整合マークの自動整列のために自動化され
た工程もまた知られている。2個の整合マークの合成イ
メージはメモリ内に捕獲され、整列誤差が測定され、そ
して測定誤差を軽減するためにあるプレートが一方向へ
移動される。測定誤差が最小限にされる時、整合マーク
は整列される。
た工程もまた知られている。2個の整合マークの合成イ
メージはメモリ内に捕獲され、整列誤差が測定され、そ
して測定誤差を軽減するためにあるプレートが一方向へ
移動される。測定誤差が最小限にされる時、整合マーク
は整列される。
【0008】2個の重なる透明な層を整列するために使
用される、多くの公知の先行技術の整合マークがある。
あるタイプの慣用の整合マークは十字線、すなわちプラ
ス符号から構成される。この形状の整合マークは2つの
不利益を有する。第1に、十字線の整合マークは正確な
整列を決定するために通常拡大機による細かい調査を要
求する。第2に、2つの面が良好な整合状態にない時、
上部面をどの方向へ移動するかを整列十字線の合成イメ
ージから決定することは非常に困難である。一般的に試
行錯誤運動は上部面をどの方向へ移動するかを観察者へ
指示する。細かい調査と試行の必要性によって、光学系
及び機械制御系の両方において自動調節は複雑、かつ費
用がかかる。
用される、多くの公知の先行技術の整合マークがある。
あるタイプの慣用の整合マークは十字線、すなわちプラ
ス符号から構成される。この形状の整合マークは2つの
不利益を有する。第1に、十字線の整合マークは正確な
整列を決定するために通常拡大機による細かい調査を要
求する。第2に、2つの面が良好な整合状態にない時、
上部面をどの方向へ移動するかを整列十字線の合成イメ
ージから決定することは非常に困難である。一般的に試
行錯誤運動は上部面をどの方向へ移動するかを観察者へ
指示する。細かい調査と試行の必要性によって、光学系
及び機械制御系の両方において自動調節は複雑、かつ費
用がかかる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、整合マークと
一対の整合マークを整列させるためのシステムとにおい
て具体化される。第1の整合マークは、第1周波数の複
数のドットを備え、かつ第2の整合マークは、概ねより
高い第2周波数の複数のドットを備える。第1及び第2
の整合マークが重なる時、結果として周波数の相違から
生ずる干渉パターンが観察される。干渉パターンが整合
マークの中心の最大輝斑点を生成する時、第1及び第2
の整合マークは整列する。第1及び第2の整合マークの
小さい相対運動は結果として輝斑点(bright spot)の
中心のより大きい相対運動を生ずる。
一対の整合マークを整列させるためのシステムとにおい
て具体化される。第1の整合マークは、第1周波数の複
数のドットを備え、かつ第2の整合マークは、概ねより
高い第2周波数の複数のドットを備える。第1及び第2
の整合マークが重なる時、結果として周波数の相違から
生ずる干渉パターンが観察される。干渉パターンが整合
マークの中心の最大輝斑点を生成する時、第1及び第2
の整合マークは整列する。第1及び第2の整合マークの
小さい相対運動は結果として輝斑点(bright spot)の
中心のより大きい相対運動を生ずる。
【0010】本発明の別の実施態様において、各整合マ
ークのドットの周波数はマークの中心からの距離によっ
て歪む。特に、第1の整合マークのドットの周波数は縁
部より中央の方がより高い。また、第2の整合マークは
中心から離れたドットの周波数において類似の歪みを含
むが、全体として概ねより高い周波数のドットを有す
る。2個の整合マークの重なりから生ずる干渉パターン
は、2個の整合マークが整列する時、明白に生起する輝
斑点を結果として生ずる。1ドット幅より大きく誤整列
すると、輝斑点は分離し、その結果重なった整合マーク
は適切な整列の迅速な視覚チェックとして役目を果たし
得る。
ークのドットの周波数はマークの中心からの距離によっ
て歪む。特に、第1の整合マークのドットの周波数は縁
部より中央の方がより高い。また、第2の整合マークは
中心から離れたドットの周波数において類似の歪みを含
むが、全体として概ねより高い周波数のドットを有す
る。2個の整合マークの重なりから生ずる干渉パターン
は、2個の整合マークが整列する時、明白に生起する輝
斑点を結果として生ずる。1ドット幅より大きく誤整列
すると、輝斑点は分離し、その結果重なった整合マーク
は適切な整列の迅速な視覚チェックとして役目を果たし
得る。
【0011】本発明に従う整合マークもまた、印刷工程
全体の最終整列をチェックするために、または高速印刷
機の運転状態を監視するためにカラーイメージに沿って
印刷することができる。さらに、本発明に従う整合マー
クはある整合マークが表面に印刷または別の方法で固着
され、他の整合マークが第1の整合マークに投影され
る、例えば半導体集積回路の製造における投影整列シス
テムに使用することができる。概略的に、ここで使用さ
れる用語「印刷」は対象物の表面にイメージを形成する
ために材料の堆積または除去のどちらかを意味する。
全体の最終整列をチェックするために、または高速印刷
機の運転状態を監視するためにカラーイメージに沿って
印刷することができる。さらに、本発明に従う整合マー
クはある整合マークが表面に印刷または別の方法で固着
され、他の整合マークが第1の整合マークに投影され
る、例えば半導体集積回路の製造における投影整列シス
テムに使用することができる。概略的に、ここで使用さ
れる用語「印刷」は対象物の表面にイメージを形成する
ために材料の堆積または除去のどちらかを意味する。
【0012】
【実施例】本発明に従う整合マークが図1において、第
1周波数の複数のドットからなる第1の整合マーク10
として示される。少なくとも1本の水平ラインのドット
はドット14、16、18を含む。水平ラインの中心の
周波数は水平ラインの中心近くのドット16にて最大で
あり、一方、ドット14、18の周波数は中心から離れ
た距離だけ概ね減少する。同様に、整合マーク10は、
少なくとも1本の垂直ラインのドット、例えばドット2
0、22、24を含む。垂直ラインの中心の周波数は水
平ラインの中心近くのドット22にて最大であり、一方
ドット20、24の周波数は中心から離れた距離だけ概
ね減少する。
1周波数の複数のドットからなる第1の整合マーク10
として示される。少なくとも1本の水平ラインのドット
はドット14、16、18を含む。水平ラインの中心の
周波数は水平ラインの中心近くのドット16にて最大で
あり、一方、ドット14、18の周波数は中心から離れ
た距離だけ概ね減少する。同様に、整合マーク10は、
少なくとも1本の垂直ラインのドット、例えばドット2
0、22、24を含む。垂直ラインの中心の周波数は水
平ラインの中心近くのドット22にて最大であり、一方
ドット20、24の周波数は中心から離れた距離だけ概
ね減少する。
【0013】図2は複数のドットからなる第2の整合マ
ーク12である。第2の整合マークの配置は第1の整合
マークに類似するが、パターン全体は概ねより高い周波
数を有する。例えば、整合マーク12は全てのポイント
で5%高い周波数を有してもよく、それによって第1の
整合マークと比較して、わずかに小さいサイズの第2の
整合マークを結果として生ずる。
ーク12である。第2の整合マークの配置は第1の整合
マークに類似するが、パターン全体は概ねより高い周波
数を有する。例えば、整合マーク12は全てのポイント
で5%高い周波数を有してもよく、それによって第1の
整合マークと比較して、わずかに小さいサイズの第2の
整合マークを結果として生ずる。
【0014】図3は、整合状態の第1及び第2の整合マ
ークを示す。第1及び第2の整合マークが整列する時、
第1及び第2の整合マークの周波数の和と差とによって
生成された干渉パターンは整合マークの中心に輝斑点を
生成する。整合マークのドットは中心近くで一致する傾
向があり、黒い領域を最小限にし、一方、白い領域を最
大限にするので、結果として輝斑点を生ずる。周波数差
により、中心から離れたドットはますます一致しない傾
向があり、結果としてますます黒い領域を生ずる。その
正味の結果は縦列30及び横列32によって規定される
座標のピークを有する輝斑点である。
ークを示す。第1及び第2の整合マークが整列する時、
第1及び第2の整合マークの周波数の和と差とによって
生成された干渉パターンは整合マークの中心に輝斑点を
生成する。整合マークのドットは中心近くで一致する傾
向があり、黒い領域を最小限にし、一方、白い領域を最
大限にするので、結果として輝斑点を生ずる。周波数差
により、中心から離れたドットはますます一致しない傾
向があり、結果としてますます黒い領域を生ずる。その
正味の結果は縦列30及び横列32によって規定される
座標のピークを有する輝斑点である。
【0015】第1及び第2の整合マークが整列状態を外
れて移動されるにつれて、輝斑点の中心はある方向に中
心から離れて移動し、誤整列の方向を指示する。さら
に、もし1個のマークが少し動かされるならば、輝斑点
はより大きく動く。その比率は、上部整合マーク及び下
部整合マークの周波数の差に反比例する。2個の整合マ
ーク間の極めて小さい周波数差を使用することによっ
て、整合マーク10の拡大は達成し易い。整合外れの状
態は図4に示され、その中で上部整合マークは右へ3ピ
クセル、下へ2ピクセル移動されている。輝斑点の中心
が縦列34及び横列36によって規定される座標位置へ
移動されたことを3ピクセル右及び2ピクセル下よりか
なり大きく動かすと示すであろう。
れて移動されるにつれて、輝斑点の中心はある方向に中
心から離れて移動し、誤整列の方向を指示する。さら
に、もし1個のマークが少し動かされるならば、輝斑点
はより大きく動く。その比率は、上部整合マーク及び下
部整合マークの周波数の差に反比例する。2個の整合マ
ーク間の極めて小さい周波数差を使用することによっ
て、整合マーク10の拡大は達成し易い。整合外れの状
態は図4に示され、その中で上部整合マークは右へ3ピ
クセル、下へ2ピクセル移動されている。輝斑点の中心
が縦列34及び横列36によって規定される座標位置へ
移動されたことを3ピクセル右及び2ピクセル下よりか
なり大きく動かすと示すであろう。
【0016】第1及び第2の整合マークが整列を外れて
さらにいっそう移動されるにつれて、パターンは一致し
なくなる。すなわち、明らかに輪郭がはっきりとした輝
斑点はなくなる。この状況が図5に示され、その中で、
上部整合マークは右へ13ピクセル、下へ5ピクセル移
動される。本発明に従う整合マークの使用から結果とし
て生ずるパターンもまたカラーイメージの印刷中画面け
い線及び画面角度の小さい相違から結果として生ずる波
紋パターンとして知られている。
さらにいっそう移動されるにつれて、パターンは一致し
なくなる。すなわち、明らかに輪郭がはっきりとした輝
斑点はなくなる。この状況が図5に示され、その中で、
上部整合マークは右へ13ピクセル、下へ5ピクセル移
動される。本発明に従う整合マークの使用から結果とし
て生ずるパターンもまたカラーイメージの印刷中画面け
い線及び画面角度の小さい相違から結果として生ずる波
紋パターンとして知られている。
【0017】整合マーク10、12に示されるドットは
概ね矩形状を有するが、他のドットの形状もまた効果が
ある。さらに、周波数の歪み(ワープ)の代りに、ある
整合マークは一定の単一周波数の周期的なパターンを有
してもよく、また第2の整合マークは一定の単一な、わ
ずかにより高い周波数の周期的なパターンを有してもよ
い。一定の周波数パターンは適切な干渉パターン及び輝
斑点を生成し、整列状態を示す。しかしながら、一定の
周波数パターンの場合、輝斑点が迅速に側方へ移動する
につれて、別の輝斑点が他の側方から入り込む。上部及
び下部の整合マークが正確に1ドットサイクルだけオフ
セットされる場合、輝斑点は上部及び下部の整合マーク
が完全に整列する時と正確に同じように見える。上述の
あいまいさにより、一定の周波数パターンは適切な整列
の迅速な視覚チェックとして、すなわち調和/不調和
(go/ no go)指標として使用することはできない。整
合マークの中心から距離によってドットパターン周波数
が歪む(ワープする)ことは、1ドットサイクルの間、
一定周波数整合マークオフセットから結果として生ずる
ことができるあいまいさを回避する。
概ね矩形状を有するが、他のドットの形状もまた効果が
ある。さらに、周波数の歪み(ワープ)の代りに、ある
整合マークは一定の単一周波数の周期的なパターンを有
してもよく、また第2の整合マークは一定の単一な、わ
ずかにより高い周波数の周期的なパターンを有してもよ
い。一定の周波数パターンは適切な干渉パターン及び輝
斑点を生成し、整列状態を示す。しかしながら、一定の
周波数パターンの場合、輝斑点が迅速に側方へ移動する
につれて、別の輝斑点が他の側方から入り込む。上部及
び下部の整合マークが正確に1ドットサイクルだけオフ
セットされる場合、輝斑点は上部及び下部の整合マーク
が完全に整列する時と正確に同じように見える。上述の
あいまいさにより、一定の周波数パターンは適切な整列
の迅速な視覚チェックとして、すなわち調和/不調和
(go/ no go)指標として使用することはできない。整
合マークの中心から距離によってドットパターン周波数
が歪む(ワープする)ことは、1ドットサイクルの間、
一定周波数整合マークオフセットから結果として生ずる
ことができるあいまいさを回避する。
【0018】上部及び下部の整合マークの異なる相対水
平位置から結果として生ずる干渉パターンの例示が図6
の(A)から(K)に示される。各連続図において、前
図に比較して2ピクセル付加することによって整列状態
を外れ、上部整合マークが移動される。図6の(A)の
整列状態を示す輝斑点は図6の(B)、(C)、
(D)、(E)の右へ実質的に図6の(F)に示される
ように見えなくなるまでさらに移動する。図6の(F)
もまた他の側方から入り込む別の輝斑点を示す。しかし
ながら、図6の(G)、(H)、(I)、(J)、
(K)に示すように、新しい輝斑点が整合マークの中心
へ移動する前にそれは分離する。一次元の整合マークも
また示された一対の2次元整合マークに沿って使用され
てもよいことに留意されたい。この場合、一対の整合マ
ークは水平位置決めを指示するために明るい棒(円の代
りに)形状の第1の輝斑点を提供することができ、一方
他の対の整合マークは垂直位置決めを指示するために明
るい棒形状の第2の輝斑点を提供することができる。
平位置から結果として生ずる干渉パターンの例示が図6
の(A)から(K)に示される。各連続図において、前
図に比較して2ピクセル付加することによって整列状態
を外れ、上部整合マークが移動される。図6の(A)の
整列状態を示す輝斑点は図6の(B)、(C)、
(D)、(E)の右へ実質的に図6の(F)に示される
ように見えなくなるまでさらに移動する。図6の(F)
もまた他の側方から入り込む別の輝斑点を示す。しかし
ながら、図6の(G)、(H)、(I)、(J)、
(K)に示すように、新しい輝斑点が整合マークの中心
へ移動する前にそれは分離する。一次元の整合マークも
また示された一対の2次元整合マークに沿って使用され
てもよいことに留意されたい。この場合、一対の整合マ
ークは水平位置決めを指示するために明るい棒(円の代
りに)形状の第1の輝斑点を提供することができ、一方
他の対の整合マークは垂直位置決めを指示するために明
るい棒形状の第2の輝斑点を提供することができる。
【0019】本発明の整合マークの特別な利点は、輝斑
点の位置がイメージ整合を達成するために整合マークを
どの方向へ、かつどれだけ移動すればよいかを指示する
こと、すなわち自動整列システムにおいて特に役に立つ
特徴である。図7は本発明の整合マーク52、54を使
用して2層50、56を自動的に整列するためのシステ
ムのブロック図である。このシステムは、イメージ捕獲
装置40(ビデオカメラまたはラインフォトセンサーで
あってもよい)と、イメージメモリ42と、中央処理装
置(CPU)44と、層56に対して層50を移動する
ためのアクチュエータ58、60とを備える。
点の位置がイメージ整合を達成するために整合マークを
どの方向へ、かつどれだけ移動すればよいかを指示する
こと、すなわち自動整列システムにおいて特に役に立つ
特徴である。図7は本発明の整合マーク52、54を使
用して2層50、56を自動的に整列するためのシステ
ムのブロック図である。このシステムは、イメージ捕獲
装置40(ビデオカメラまたはラインフォトセンサーで
あってもよい)と、イメージメモリ42と、中央処理装
置(CPU)44と、層56に対して層50を移動する
ためのアクチュエータ58、60とを備える。
【0020】操作にあたり、層50、56は整合マーク
54に重なる整合マーク52にほぼ整列して配置され
る。カメラ40はイメージメモリ42に記憶するために
2個の整合マークのイメージを捕らえる。CPU44
は、イメージメモリ42に応答し、整合マーク52、5
4が実質的に整列するまで、垂直アクチュエータ58へ
の導体46に垂直付勢信号と、水平アクチュエータ60
への導体48に水平付勢信号とを提供する。
54に重なる整合マーク52にほぼ整列して配置され
る。カメラ40はイメージメモリ42に記憶するために
2個の整合マークのイメージを捕らえる。CPU44
は、イメージメモリ42に応答し、整合マーク52、5
4が実質的に整列するまで、垂直アクチュエータ58へ
の導体46に垂直付勢信号と、水平アクチュエータ60
への導体48に水平付勢信号とを提供する。
【0021】CPU44のフローチャートが図8に示さ
れる。まず、2個の重なる整合マークのイメージがステ
ップ62にて捕捉される。その後、輝斑点のピークはス
テップ64にて決定される。多くの技術、例えば見本抽
出法(upsampling)及び補間法は1組のデータポイント
からピークの位置を決定する技術分野の当業者には知ら
れている。ピークが決定された後、輝斑点のピークと整
合マークの中心との間の誤差はステップ66にて計算さ
れる。もし、誤差が最小値であれば、整合の指示がステ
ップ72にてなされる。しかしながら、もしステップ6
8の調査がエラーを示せば、アクチュエータの駆動が2
個の整合マーク52、54を整列するためにステップ7
2にて実行される。新しいイメージがステップ62にて
捕捉され、工程は繰り返す。
れる。まず、2個の重なる整合マークのイメージがステ
ップ62にて捕捉される。その後、輝斑点のピークはス
テップ64にて決定される。多くの技術、例えば見本抽
出法(upsampling)及び補間法は1組のデータポイント
からピークの位置を決定する技術分野の当業者には知ら
れている。ピークが決定された後、輝斑点のピークと整
合マークの中心との間の誤差はステップ66にて計算さ
れる。もし、誤差が最小値であれば、整合の指示がステ
ップ72にてなされる。しかしながら、もしステップ6
8の調査がエラーを示せば、アクチュエータの駆動が2
個の整合マーク52、54を整列するためにステップ7
2にて実行される。新しいイメージがステップ62にて
捕捉され、工程は繰り返す。
【0022】整合マークもまた、印刷システム全体の正
確さをチェックするために完成したカラーイメージに沿
って頻繁に印刷される。一対の整合マークは、シアン、
マゼンタ、イエローの各々のために使用されてもよく、
各カラーの整合マークはブラックのための整合マーク上
から印刷される。印刷された整合マークの対を一見する
と、各々のカラー面の最終イメージが正確に整列された
かどうかがわかる。
確さをチェックするために完成したカラーイメージに沿
って頻繁に印刷される。一対の整合マークは、シアン、
マゼンタ、イエローの各々のために使用されてもよく、
各カラーの整合マークはブラックのための整合マーク上
から印刷される。印刷された整合マークの対を一見する
と、各々のカラー面の最終イメージが正確に整列された
かどうかがわかる。
【0023】移動印刷イメージの場合、高速印刷機械の
場合のように印刷整合マークは印刷機械全体の精度を監
視するのに使用され得る。整合マークのイメージは印刷
整合マークがライセンサを過ぎて移動するとき、整合マ
ークのイメージを走査するためにライセンサの感光要素
の使用によって捕捉され得る。イメージプロセッサは輝
斑点の位置によって誤整列を検出し、適切な調節を開
始、または操作者へエラー状態の現状に対する警報を出
す。本発明の整合マークは高強度フラッシュ照明システ
ムまたは高解像光学を必要とせず、整合マークからの整
列エラーを正確に決定し、それによって自動整列及び監
視システムの設計において相当な費用及び複雑さを省
く。
場合のように印刷整合マークは印刷機械全体の精度を監
視するのに使用され得る。整合マークのイメージは印刷
整合マークがライセンサを過ぎて移動するとき、整合マ
ークのイメージを走査するためにライセンサの感光要素
の使用によって捕捉され得る。イメージプロセッサは輝
斑点の位置によって誤整列を検出し、適切な調節を開
始、または操作者へエラー状態の現状に対する警報を出
す。本発明の整合マークは高強度フラッシュ照明システ
ムまたは高解像光学を必要とせず、整合マークからの整
列エラーを正確に決定し、それによって自動整列及び監
視システムの設計において相当な費用及び複雑さを省
く。
【0024】最後に、本発明に従う整合マークは半導体
製造に使用される集積回路マスクを整列させる投影整列
システムに使用され得る。半導体製造の場合、第1の整
合マークは基板にエッチされ、または堆積され、そして
他の整合マークは第1の整合マーク上に投影され得る。
仕上がった半導体ウエハーは一対以上の重なる整合マー
クを含むことができ、その結果観察者は一見して最終集
積回路の各々の半導体マスクが正確に整列されたかどう
かを決定することができる。
製造に使用される集積回路マスクを整列させる投影整列
システムに使用され得る。半導体製造の場合、第1の整
合マークは基板にエッチされ、または堆積され、そして
他の整合マークは第1の整合マーク上に投影され得る。
仕上がった半導体ウエハーは一対以上の重なる整合マー
クを含むことができ、その結果観察者は一見して最終集
積回路の各々の半導体マスクが正確に整列されたかどう
かを決定することができる。
【0025】整合マークを生成するための、会話型ベー
シック4、5で書かれたプログラムが以下に示される。
シック4、5で書かれたプログラムが以下に示される。
【0026】 SUB MakeReg (z) DIM zz (200) FOR i = O TO 199 za = i - 100 zb = za * .01 zc = zb - .2 * zb ^ 3 zd = COS (zc * 50 * z) zz (i) = zd NEXT FOR j = O TO 199 zj = zz (j) FOR i = O TO 199 IF zz (i) * zj > - .25 THEN PSET (i、j) NEXT NEXT END SUB
【0027】Zパラメータは第1(ブラック面)の整合
マーク10に対して好ましくは1.0であり、他の整合
マーク12に対しては1.05(第1及び第2の整合マ
ークの間の周波数の5パーセント増加に相当)である。
上記プログラムは200×200ピクセル(画素)の整
合マークを生成する。−.25の数字は整合マークパタ
ーンのドットのサイズ(すなわち周波数ではなく灰色の
割合)を制御し、所望に応じて異なるドットサイズに変
化することができる。
マーク10に対して好ましくは1.0であり、他の整合
マーク12に対しては1.05(第1及び第2の整合マ
ークの間の周波数の5パーセント増加に相当)である。
上記プログラムは200×200ピクセル(画素)の整
合マークを生成する。−.25の数字は整合マークパタ
ーンのドットのサイズ(すなわち周波数ではなく灰色の
割合)を制御し、所望に応じて異なるドットサイズに変
化することができる。
【図1】本発明に従う下部整合マークの図である。
【図2】本発明に従う上部整合マークの図である。
【図3】整列した上部及び下部の整合マークと共に示し
た、本発明に従う上部及び下部の整合マークの図であ
る。
た、本発明に従う上部及び下部の整合マークの図であ
る。
【図4】3ピクセル右へ、かつ2ピクセル下へ整列を外
れた上部及び下部の整合マークと共に示した、本発明に
従う上部及び下部の整合マークの図である。
れた上部及び下部の整合マークと共に示した、本発明に
従う上部及び下部の整合マークの図である。
【図5】13ピクセル右へ、かつ5ピクセル下へ整列を
外れた上部及び下部の整合マークと共に示した、本発明
に従う上部及び下部の整合マークの図である。
外れた上部及び下部の整合マークと共に示した、本発明
に従う上部及び下部の整合マークの図である。
【図6】(A)−(K)は本発明に従う連続した上部及
び下部の整列マークを示し、各々の連続図は2ピクセル
右へ付加することによって整列状態から外れた上部及び
下部の整合マークと共に示される。
び下部の整列マークを示し、各々の連続図は2ピクセル
右へ付加することによって整列状態から外れた上部及び
下部の整合マークと共に示される。
【図7】本発明に従う整合マークと関連して使用される
自動整列システムのブロック図である。
自動整列システムのブロック図である。
【図8】図7のCPUのコンピュータプログラムのため
の、本発明に従うフローチャートである。
の、本発明に従うフローチャートである。
10、12 整合マーク 14、16、18、20、22、24 ドット
Claims (42)
- 【請求項1】 第1の周波数にて第1の複数のドットを
含む第1の整合マークと、第2の周波数にて第2の複数
のドットを含む第2の整合マークとを備え、該第2の整
合マークは前記第1の整合マークに重なる関係で配設さ
れ、従って前記第1及び第2の整合マークの位置決めを
指示する干渉パターンを生成することを特徴とする整合
マーク配置。 - 【請求項2】 各整合マークのドットの周波数は各前記
整合マークの中心からの距離によって変化することを特
徴とする請求項1の整合マーク配置。 - 【請求項3】 各整合マークのドットの周波数は、概し
て各前記整合マークの中心からの距離によって減少する
ことを特徴とする請求項2の整合マーク配置。 - 【請求項4】 前記第1の整合マークが印刷され、前記
第2の整合マークが該第1の整合マークの上から印刷さ
れることを特徴とする請求項1の整合マーク配置。 - 【請求項5】 前記第1の整合マークが印刷され、前記
第2の整合マークが該第1の整合マーク上に投影される
ことを特徴とする請求項1の整合マーク配置。 - 【請求項6】 各整合マークのドットの周波数は概して
各前記整合マークの中心からの距離によって増加するこ
とを特徴とする請求項2の整合マーク配置。 - 【請求項7】 2次元配列に配列された、第1の周波数
の第1の複数のドットを含む第1の整合マークと、2次
元配列に配列された、第2の周波数の第2の複数のドッ
トを含む第2の整合マークとを備え、該第2の整合マー
クは前記第1の整合マークに重なる関係で配設され、従
って前記第1及び第2の整合マークの位置決めを指示す
る干渉パターンを生成することを特徴とする整合マーク
配置。 - 【請求項8】 各整合マークのドットの周波数は各前記
整合マークの中心からの距離によって変化することを特
徴とする請求項7の整合マーク配置。 - 【請求項9】 各整合マークのドットの周波数は、概し
て各前記整合マークの中心からの距離によって減少する
ことを特徴とする請求項8の整合マーク配置。 - 【請求項10】 前記第1の整合マークが印刷され、前
記第2の整合マークが該第1の整合マークの上から印刷
されることを特徴とする請求項7の整合マーク配置。 - 【請求項11】 前記第1の整合マークが印刷され、前
記第2の整合マークが該第1の整合マーク上に投影され
ることを特徴とする請求項7の整合マーク配置。 - 【請求項12】 各整合マークのドットの周波数は概し
て各前記整合マークの中心からの距離によって増加する
ことを特徴とする請求項8の整合マーク配置。 - 【請求項13】 第1及び第2の対象物を整列する方法
であって、該第1及び第2の対象物は各第1及び第2の
整合マークに結合され、該第1の整合マークは第1周波
数にて第1の複数のドットを含み、かつ該第2の整合マ
ークは第2周波数にて第2の複数のドットを含み、さら
に前記方法は、 前記第1及び第2の対象物の少なくとも1つを位置決め
し、その結果、前記第2の整合マークは前記第1の整合
マークへ重なる関係で配設され、従って前記第1及び第
2の整合マークを指示する輝斑点を生成し、 該輝斑点の位置を検出し、 前記第1及び第2の対象物の前記1つを前記第1及び第
2の整合マークの前記1つの中心へ移動して前記輝斑点
を再配置することを特徴とする方法。 - 【請求項14】 各整合マークのドットの周波数は各前
記整合マークの中心からの距離によって変化することを
特徴とする請求項13の方法。 - 【請求項15】 各整合マークのドットの周波数は、概
して各前記整合マークの中心からの距離によって減少す
ることを特徴とする請求項14の方法。 - 【請求項16】 前記第1の整合マークが印刷され、前
記第2の整合マークが該第1の整合マークの上から印刷
されることを特徴とする請求項13の方法。 - 【請求項17】 前記第1の整合マークが印刷され、前
記第2の整合マークが該第1の整合マーク上に投影され
ることを特徴とする請求項13の方法。 - 【請求項18】 各整合マークのドットの周波数は概し
て各前記整合マークの中心からの距離によって増加する
ことを特徴とする請求項14の方法。 - 【請求項19】 前記第1の対象物は印刷されたカラー
イメージの第1のカラー面を表し、前記第2の対象物は
前記カラーイメージの第1のカラー面を表わすことを特
徴とする請求項13の方法。 - 【請求項20】 前記第1の対象物は集積回路の第1の
半導体マスクであり、前記第2の対象物は前記集積回路
の第2の半導体マスクであることを特徴とする請求項1
3の方法。 - 【請求項21】 第1及び第2の整合マーク各々への所
定の関係を有する第1及び第2の層の整列状態を監視す
る方法であって、前記第1の整合マークは、第1の周波
数にて第1の複数のドットを含み、かつ前記第2の整合
マークは、第2の周波数にて第2の複数のドットを含ん
でおり、さらに前記方法は、 前記第1及び第2の対象物の少なくとも1つを位置決め
し、その結果、前記第2の整合マークは前記第1の整合
マークへ重なる関係で配設され、従って前記第1及び第
2の整合マークを指示する輝斑点を生成し、 該輝斑点の位置を検出し、 前記第1及び第2の整合マークの前記1つの中心に対し
て前記輝斑点の位置を表示する指示を提供することを特
徴とする方法。 - 【請求項22】 各整合マークのドットの周波数は各前
記整合マークの中心からの距離によって変化することを
特徴とする請求項21の方法。 - 【請求項23】 各整合マークのドットの周波数は、概
して各前記整合マークの中心からの距離によって減少す
ることを特徴とする請求項22の方法。 - 【請求項24】 前記第1の整合マークが印刷され、前
記第2の整合マークが該第1の整合マークの上から印刷
されることを特徴とする請求項21の方法。 - 【請求項25】 前記第1の対象物は印刷されたカラー
イメージの第1のカラー面を表し、前記第2の対象物は
前記カラーイメージの第1のカラー面を表わすことを特
徴とする請求項21の方法。 - 【請求項26】 前記第1の対象物は集積回路の第1の
半導体マスクであり、前記第2の対象物は前記集積回路
の第2の半導体マスクであることを特徴とする請求項2
1の方法。 - 【請求項27】 前記第1及び第2の整合マークの位置
決めを指示する前記輝斑点の位置を検出する前記工程
は、前記第1及び第2の整合マークの1ラインを感知
し、前記第1及び第2の整合マークを移動し、それによ
り該第1及び第2の整合マークの2次元イメージを形成
することを特徴とする請求項21の方法。 - 【請求項28】 第1の周波数にて第1の複数のドット
を含む第1の整合マークと、第2の周波数にて第2の複
数のドットを含む第2の整合マークとの各々へ結合され
る第1及び第2の対象物を整列する装置であって、該装
置は、 前記第1及び第2の対象物の少なくとも1つを位置決め
し、その結果前記第2の整合マークは重なる関係で前記
第1の整合マークへ配設され、それによって該第1及び
第2の整合マークの位置決めを指示する輝斑点を生成す
る手段と、 前記輝斑点の位置を検出する手段と、 前記第1及び第2の整合マークの前記1つの中心へ前記
輝斑点を再位置決めするために、前記第1及び第2の対
象物の前記1つを移動する手段とを備えることを特徴と
する装置。 - 【請求項29】 各整合マークのドットの周波数は各前
記整合マークの中心からの距離によって変化することを
特徴とする請求項28の装置。 - 【請求項30】 各整合マークのドットの周波数は、概
して各前記整合マークの中心からの距離によって減少す
ることを特徴とする請求項29の装置。 - 【請求項31】 前記第1の整合マークが印刷され、前
記第2の整合マークが該第1の整合マークの上から印刷
されることを特徴とする請求項28の装置。 - 【請求項32】 前記第1の整合マークが印刷され、前
記第2の整合マークが該第1の整合マーク上に投影され
ることを特徴とする請求項28の装置。 - 【請求項33】 各整合マークのドットの周波数は概し
て各前記整合マークの中心からの距離によって増加する
ことを特徴とする請求項29の装置。 - 【請求項34】 前記第1の対象物は印刷されたカラー
イメージの第1のカラー面を表し、前記第2の対象物は
前記カラーイメージの第1のカラー面を表わすことを特
徴とする請求項28の装置。 - 【請求項35】 前記第1の対象物は集積回路の第1の
半導体マスクであり、前記第2の対象物は前記集積回路
の第2の半導体マスクであることを特徴とする請求項2
8の装置。 - 【請求項36】 第1の周波数にて第1の複数のドット
を含む第1の整合マークと、第2の周波数にて第2の複
数のドットを含む第2の整合マークとの各々へ結合され
る第1及び第2の層を整列する装置であって、該装置
は、 前記第1及び第2の層の少なくとも1つを位置決めし、
その結果前記第2の整合マークは重なる関係で前記第1
の整合マークへ配設され、それによって該第1及び第2
の整合マークの位置決めを指示する輝斑点を生成する手
段と、 前記輝斑点の位置を検出する手段と、 前記第1及び第2の整合マークの前記1つの中心に対し
て前記輝斑点の位置を表示する指示を提供する手段とを
備えることを特徴とする装置。 - 【請求項37】 各整合マークのドットの周波数は各前
記整合マークの中心からの距離によって変化することを
特徴とする請求項36の装置。 - 【請求項38】 各整合マークのドットの周波数は、概
して各前記整合マークの中心からの距離によって減少す
ることを特徴とする請求項37の装置。 - 【請求項39】 前記第1の整合マークが印刷され、前
記第2の整合マークが該第1の整合マークの上から印刷
されることを特徴とする請求項36の装置。 - 【請求項40】 前記第1の層は印刷されたカラーイメ
ージの第1のカラー面を表し、前記第2の層は前記カラ
ーイメージの第1のカラー面を表わすことを特徴とする
請求項36の装置。 - 【請求項41】 前記第1の層は集積回路の第1の半導
体マスクであり、前記第2の層は前記集積回路の第2の
半導体マスクであることを特徴とする請求項36の装
置。 - 【請求項42】 前記第1及び第2の整合マークの位置
決めを指示する前記輝斑点の位置を検出する前記手段
は、前記第1及び第2の整合マークの1ラインを感知
し、前記第1及び第2の整合マークを移動し、それによ
り該第1及び第2の整合マークの2次元イメージを形成
することを特徴とする請求項36の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US76464791A | 1991-09-24 | 1991-09-24 | |
US764647 | 1991-09-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0629170A true JPH0629170A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=25071340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4254772A Pending JPH0629170A (ja) | 1991-09-24 | 1992-09-24 | 整合マーク |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5402726A (ja) |
EP (1) | EP0534720B1 (ja) |
JP (1) | JPH0629170A (ja) |
CA (1) | CA2078930C (ja) |
DE (1) | DE69225659T2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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