JPH0827175B2 - パタ−ン検出方法 - Google Patents
パタ−ン検出方法Info
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- JPH0827175B2 JPH0827175B2 JP61294362A JP29436286A JPH0827175B2 JP H0827175 B2 JPH0827175 B2 JP H0827175B2 JP 61294362 A JP61294362 A JP 61294362A JP 29436286 A JP29436286 A JP 29436286A JP H0827175 B2 JPH0827175 B2 JP H0827175B2
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- mark pattern
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野〕 本発明はパターン検出方法、特に半導体装置の製造工
程で使用されるマスクアライナ（露光装置）等の位置合
せ用パターンの検出方法に関する。
程で使用されるマスクアライナ（露光装置）等の位置合
せ用パターンの検出方法に関する。
マスクアライナ等においては、ウエハ上の位置合せ用
のマークパターンを光電検出し、この光電検出によって
得られた信号、例えば映像信号からマークパターンの中
心を求めることにより、ウエハを所定の基準位置にアラ
イメントしている。また、マークパターンの中心は映像
信号を適当なスライスレベルで２値化し、この２値化さ
れた信号の中心をマークパターンの中心として求めてい
る。
のマークパターンを光電検出し、この光電検出によって
得られた信号、例えば映像信号からマークパターンの中
心を求めることにより、ウエハを所定の基準位置にアラ
イメントしている。また、マークパターンの中心は映像
信号を適当なスライスレベルで２値化し、この２値化さ
れた信号の中心をマークパターンの中心として求めてい
る。
しかし、ウエハ上にはフオトレジストが塗布されてい
るため、これを単色光で照明すると多数の干渉縞が現わ
れるので、映像信号がスライスレベルに到達しない場合
や、映像信号が完全に対称でない場合が生じる。この場
合には、マークパターンの中心を２値化した映像信号の
中心から求める方法では、マークパターンの中心を正確
に検出することは困難である。また、スライスレベル付
近の映像信号にノイズがのった場合や、マークパターン
自体の欠陥や照度ムラ等により映像信号が非対称となる
場合にも同様である。
るため、これを単色光で照明すると多数の干渉縞が現わ
れるので、映像信号がスライスレベルに到達しない場合
や、映像信号が完全に対称でない場合が生じる。この場
合には、マークパターンの中心を２値化した映像信号の
中心から求める方法では、マークパターンの中心を正確
に検出することは困難である。また、スライスレベル付
近の映像信号にノイズがのった場合や、マークパターン
自体の欠陥や照度ムラ等により映像信号が非対称となる
場合にも同様である。
この方法の欠点を除くべく、特公昭56−2284号公報に
は、映像信号をある点から折り返して両信号のマツチン
グの度合を求め、マツチングの度合が最も良となる点を
マークパターンの中心として求める方法が提案されてい
る。しかし、実際に得られる映像信号はレジストの塗布
むら、光学的シエーデイング、ウエハの材質等により、
ウエハごと、ウエハの対称部分（マスクアライナ等では
露光シヨツト領域）ごとに異なり、きれいな映像信号と
はならず、とても原映像信号のままではマークパターン
の中心を正確に求め得るものではない。更に、線状のマ
ークパターンを長さ方向に対して直角（映像信号を得る
ための走査線の方向）に見た場合には、レジストの塗布
ムラ等により、マークパターンの長さ方向の各部分でコ
ントラストやマークパターンの幅等が異なる。そのた
め、マークパターンに対して走査線の位置をどこに設定
して映像信号を得るかで、求まるマークパターンの中心
が変化してしまう。
は、映像信号をある点から折り返して両信号のマツチン
グの度合を求め、マツチングの度合が最も良となる点を
マークパターンの中心として求める方法が提案されてい
る。しかし、実際に得られる映像信号はレジストの塗布
むら、光学的シエーデイング、ウエハの材質等により、
ウエハごと、ウエハの対称部分（マスクアライナ等では
露光シヨツト領域）ごとに異なり、きれいな映像信号と
はならず、とても原映像信号のままではマークパターン
の中心を正確に求め得るものではない。更に、線状のマ
ークパターンを長さ方向に対して直角（映像信号を得る
ための走査線の方向）に見た場合には、レジストの塗布
ムラ等により、マークパターンの長さ方向の各部分でコ
ントラストやマークパターンの幅等が異なる。そのた
め、マークパターンに対して走査線の位置をどこに設定
して映像信号を得るかで、求まるマークパターンの中心
が変化してしまう。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その
目的は撮像装置によって検出された映像信号に含まれる
ノイズや非対称性の影響、線状のマークパターンに対す
るパターン映像のバラツキや歪み、および撮像装置のサ
ンプリング出力の量子化誤差の影響を最小にして高精度
にマークパターンの中心を求めることが可能なパターン
検出方法を提供することにある。
目的は撮像装置によって検出された映像信号に含まれる
ノイズや非対称性の影響、線状のマークパターンに対す
るパターン映像のバラツキや歪み、および撮像装置のサ
ンプリング出力の量子化誤差の影響を最小にして高精度
にマークパターンの中心を求めることが可能なパターン
検出方法を提供することにある。
本発明はこの目的を達成するために、撮像手段により
パターンを撮像して得た映像信号に対して所定の大きさ
の２次元のウインドウを設定し、上記ウインドウ内で映
像信号を２次元座標の一つの方向に関して積算し、この
積算信号の２次元座標の他の方向の各点における前後の
差分を検出し、この差分信号からノイズ成分を除去した
後、上記差分信号の上記各点におけるモーメントを算出
し、上記各点のうちモーメントがゼロクロスする点を求
めることにより上記パターンの中心を決定することを特
徴としている。映像信号を所定の大きさの２次元のウイ
ンドウ内で積算した積算信号の差分を用いて中心を決定
することにより、映像信号内のランダムなノイズや、ス
パイク状のノイズ、また照度ムラ等による映像信号のう
ねりが中心決定に影響しないようにし、積算信号のモー
メントのゼロクロス点により中心決定を行って、高精度
なパターンの中心の決定を可能にしている。
パターンを撮像して得た映像信号に対して所定の大きさ
の２次元のウインドウを設定し、上記ウインドウ内で映
像信号を２次元座標の一つの方向に関して積算し、この
積算信号の２次元座標の他の方向の各点における前後の
差分を検出し、この差分信号からノイズ成分を除去した
後、上記差分信号の上記各点におけるモーメントを算出
し、上記各点のうちモーメントがゼロクロスする点を求
めることにより上記パターンの中心を決定することを特
徴としている。映像信号を所定の大きさの２次元のウイ
ンドウ内で積算した積算信号の差分を用いて中心を決定
することにより、映像信号内のランダムなノイズや、ス
パイク状のノイズ、また照度ムラ等による映像信号のう
ねりが中心決定に影響しないようにし、積算信号のモー
メントのゼロクロス点により中心決定を行って、高精度
なパターンの中心の決定を可能にしている。
以下、本発明を図に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明が適用されたウエハ上のマークパター
ンを検出する装置の一実施例を示すもので、この図にお
いて、Ｗは第２図（Ａ）に示すように表面に凹状のマー
クパターンＭが形成された半導体ウエハで、一般的にそ
の表面にはフオトレジストが塗布されている。１はITV
カメラ、２次元イメージセンサ（例えばCCD等の固体撮
像素子を２次元に多数配列したもの）等の撮像装置で、
第５図に示す如く、マークパターンＭを含むウエハＷ上
の所定範囲を撮像し、撮像面上の光像を第５図の矢印方
向（Ｘ方向）に走査することにより、各画素ごとのデー
タを映像信号としてＹ方向に順に出力する。
ンを検出する装置の一実施例を示すもので、この図にお
いて、Ｗは第２図（Ａ）に示すように表面に凹状のマー
クパターンＭが形成された半導体ウエハで、一般的にそ
の表面にはフオトレジストが塗布されている。１はITV
カメラ、２次元イメージセンサ（例えばCCD等の固体撮
像素子を２次元に多数配列したもの）等の撮像装置で、
第５図に示す如く、マークパターンＭを含むウエハＷ上
の所定範囲を撮像し、撮像面上の光像を第５図の矢印方
向（Ｘ方向）に走査することにより、各画素ごとのデー
タを映像信号としてＹ方向に順に出力する。
第５図においては、ウエハＷをX,Yの各方向にアライ
メントするためにX,Yの各方向に長手方向がそれぞれ一
致するマークパターンM,M′が示されているが、以下の
説明では本発明のパターン検出方法をマークパターンＭ
の中心を検出する場合を例にとって説明する。また、第
５図において、W1,W2,……,WNはマークパターンＭの光
像に対してＹ方向に複数設定されたウインドウで、各ウ
インドウWNのX,Y方向の幅、並びに個数は任意なもので
良いが、Ｘ方向の幅はあまり大きいと信号処理時間が長
くなる原因となるので、マークパターンＭの光像をＸ方
向で充分とらえることができる程度の大きさ、Ｙ方向の
幅はフオトレジストの塗布ムラによって生じるマークパ
ターンＭの光像の歪みの影響を受けない程度の大きさで
あれば良い。また、ウインドウWiの数は後述の如く各ウ
インドウごとに求めたパターンＭの中心値を統計処理す
ることによってマークパターンＭの中心を決定する際
に、その統計処理が意味あるものになる程度の数に設定
すれば良い。
メントするためにX,Yの各方向に長手方向がそれぞれ一
致するマークパターンM,M′が示されているが、以下の
説明では本発明のパターン検出方法をマークパターンＭ
の中心を検出する場合を例にとって説明する。また、第
５図において、W1,W2,……,WNはマークパターンＭの光
像に対してＹ方向に複数設定されたウインドウで、各ウ
インドウWNのX,Y方向の幅、並びに個数は任意なもので
良いが、Ｘ方向の幅はあまり大きいと信号処理時間が長
くなる原因となるので、マークパターンＭの光像をＸ方
向で充分とらえることができる程度の大きさ、Ｙ方向の
幅はフオトレジストの塗布ムラによって生じるマークパ
ターンＭの光像の歪みの影響を受けない程度の大きさで
あれば良い。また、ウインドウWiの数は後述の如く各ウ
インドウごとに求めたパターンＭの中心値を統計処理す
ることによってマークパターンＭの中心を決定する際
に、その統計処理が意味あるものになる程度の数に設定
すれば良い。
第１図に戻って、２は撮像装置１からの映像信号を各
画素に対応するように所定の周期でサンプリングして、
映像信号をアナログデータからデジタルテータに変換す
るA/D変換器、３はA/D変換器２からのデジタル化された
映像信号（画像データ）を撮像装置１の各画素のXYアド
レスに対応して記憶する画像メモリ、４は画像メモリ３
内の画像データを第５図の各ウインドウごとにＹ方向に
積算する積算器で、画像データをＰ（x,y）、ウインド
ウWiのＸ方向の範囲をx1≦ｘ≦x2、Ｙ方向の範囲をy1≦
ｙ≦y2とすると、ウインドウWi内の積算データＬ（ｘ）
はx1≦ｘ≦x2の範囲で、 求められる。積算データＬ（ｘ）を第２図（Ｂ）に示
す。この第２図（Ｂ）の積算データＬ（ｘ）では照度ム
ラ等により右端の部分の出力が低下し、第２図（Ａ）に
示すようなウエハＷ上の凹凸Ｐによって左端の部分にノ
イズが多少残っている。しかし、これ以外の画像データ
に含まれるランダムなノイズ、スパイク状のノイズは画
像データの積算により薄められている。また、積算もy1
≦ｙ≦y2の比較的狭い範囲内で行っているので、積算デ
ータＬ（ｘ）にはマークパターンＭの光像の歪による影
響は大くは発生していない。
画素に対応するように所定の周期でサンプリングして、
映像信号をアナログデータからデジタルテータに変換す
るA/D変換器、３はA/D変換器２からのデジタル化された
映像信号（画像データ）を撮像装置１の各画素のXYアド
レスに対応して記憶する画像メモリ、４は画像メモリ３
内の画像データを第５図の各ウインドウごとにＹ方向に
積算する積算器で、画像データをＰ（x,y）、ウインド
ウWiのＸ方向の範囲をx1≦ｘ≦x2、Ｙ方向の範囲をy1≦
ｙ≦y2とすると、ウインドウWi内の積算データＬ（ｘ）
はx1≦ｘ≦x2の範囲で、 求められる。積算データＬ（ｘ）を第２図（Ｂ）に示
す。この第２図（Ｂ）の積算データＬ（ｘ）では照度ム
ラ等により右端の部分の出力が低下し、第２図（Ａ）に
示すようなウエハＷ上の凹凸Ｐによって左端の部分にノ
イズが多少残っている。しかし、これ以外の画像データ
に含まれるランダムなノイズ、スパイク状のノイズは画
像データの積算により薄められている。また、積算もy1
≦ｙ≦y2の比較的狭い範囲内で行っているので、積算デ
ータＬ（ｘ）にはマークパターンＭの光像の歪による影
響は大くは発生していない。
次に、５は積算器４からの積算データＬ（ｘ）の差分
を取るための差分器で、差分データLa（ｘ）の絶対値デ
ータLb（ｘ）を出力する。ここでLa（ｘ）,Lb（ｘ）は
ｋを定数として、 La（ｘ）＝｛Ｌ（ｘ＋ｋ）−Ｌ（ｘ−ｋ）｝……（２） La（ｘ）＝|La（ｘ）｜ ……（３） で現せられる。なお、定数ｋは一般的には『１』であ
る。これにより、撮像装置１の撮像領域全体で照度ムラ
があって、積算データＬ（ｘ）全体に大きなうねりがあ
る場合には、このうねりの影響を除去することが可能と
なる。信号前処理系Ａは以上の各装置を有している。
を取るための差分器で、差分データLa（ｘ）の絶対値デ
ータLb（ｘ）を出力する。ここでLa（ｘ）,Lb（ｘ）は
ｋを定数として、 La（ｘ）＝｛Ｌ（ｘ＋ｋ）−Ｌ（ｘ−ｋ）｝……（２） La（ｘ）＝|La（ｘ）｜ ……（３） で現せられる。なお、定数ｋは一般的には『１』であ
る。これにより、撮像装置１の撮像領域全体で照度ムラ
があって、積算データＬ（ｘ）全体に大きなうねりがあ
る場合には、このうねりの影響を除去することが可能と
なる。信号前処理系Ａは以上の各装置を有している。
次に、６は差分データLb（ｘ）からウエハＷ上の凹凸
Ｐに対応するノイズ信号Ｎや、照度ムラによるノイズ信
号Ｎ′を適当な閾値Thを用いて除去するためのノイズ除
去器で、このノイズ除去器６は閾値ThをＰ−タイル法に
より決定し、Lb（ｘ）からノイズ信号N,N′を除去した
データLc（ｘ）を出力する。ここでLc（ｘ）は、 で示される。Ｐ−タイル法（その原理は、例えば、コロ
ナ社『画像認識論』長尾誠著、“４−１二値化としきい
値処理”に説明されている）は、第６図（Ａ）に示すよ
うなLb（ｘ）の度数H1の分布から第６図（Ｂ）に示すよ
うなLb（ｘ）の累積度数H2の分布を第６図（Ａ）の度数
H1をLb（ｘ）の大きい方から順に加算することにより作
成し、この累積度数H2が第６図（Ｂ）の分布でＰとなる
Lb（ｘ）の値を閾値Thとする方法である。ここでＰはLb
（ｘ）に含まれると予想される有効なエツジ信号の個数
を示す。第２図（Ｅ）に示す如く、Lc（ｘ）は第２図
（Ｂ）のＬ（ｘ）に対して安定したきれいな信号となっ
ている。
Ｐに対応するノイズ信号Ｎや、照度ムラによるノイズ信
号Ｎ′を適当な閾値Thを用いて除去するためのノイズ除
去器で、このノイズ除去器６は閾値ThをＰ−タイル法に
より決定し、Lb（ｘ）からノイズ信号N,N′を除去した
データLc（ｘ）を出力する。ここでLc（ｘ）は、 で示される。Ｐ−タイル法（その原理は、例えば、コロ
ナ社『画像認識論』長尾誠著、“４−１二値化としきい
値処理”に説明されている）は、第６図（Ａ）に示すよ
うなLb（ｘ）の度数H1の分布から第６図（Ｂ）に示すよ
うなLb（ｘ）の累積度数H2の分布を第６図（Ａ）の度数
H1をLb（ｘ）の大きい方から順に加算することにより作
成し、この累積度数H2が第６図（Ｂ）の分布でＰとなる
Lb（ｘ）の値を閾値Thとする方法である。ここでＰはLb
（ｘ）に含まれると予想される有効なエツジ信号の個数
を示す。第２図（Ｅ）に示す如く、Lc（ｘ）は第２図
（Ｂ）のＬ（ｘ）に対して安定したきれいな信号となっ
ている。
モーメント算出器７はノイズ除去器６からのLc（ｘ）
の幅Po内のモーメントＭ（ｘ）を各ｘ点について算出す
る。幅Poは選択したｘ点がマークパターンＭの中心Xcに
一致している時にはLc（ｘ）内のピークデータ（マーク
パターンＭの光像の干渉縞）を全て含む程度の大きさに
設定される。また、幅Poは選択したｘ点について対称に
Po/2づつ設定される。各ｘ点についてのモーメントＭ
（ｘ）は、 で現される。モーメントＭ（ｘ）は第２図（Ｆ）に示す
ように算出の対象としたｘ点がマークパターンＭの中心
Xcに一致していれば実質的に０、一方にずれていれば
負、他方にずれていれば正を示す安定した信号となる。
このモーメントＭ（ｘ）から中心検出器８はモーメント
Ｍ（ｘ）が負から正へ変化するゼロクロス点を検出し、
その際のｘ点をマークパターンＭの一つのウインドウWi
に関する中心Xcとして決定する。この際、ゼロクロス点
前後のＭ（ｘ）の値を用いて上述の決定のための処理を
補間すれば、より高精度な中心の決定が可能となる。な
お、中心検出系Ｂは以上の装置を有している。
の幅Po内のモーメントＭ（ｘ）を各ｘ点について算出す
る。幅Poは選択したｘ点がマークパターンＭの中心Xcに
一致している時にはLc（ｘ）内のピークデータ（マーク
パターンＭの光像の干渉縞）を全て含む程度の大きさに
設定される。また、幅Poは選択したｘ点について対称に
Po/2づつ設定される。各ｘ点についてのモーメントＭ
（ｘ）は、 で現される。モーメントＭ（ｘ）は第２図（Ｆ）に示す
ように算出の対象としたｘ点がマークパターンＭの中心
Xcに一致していれば実質的に０、一方にずれていれば
負、他方にずれていれば正を示す安定した信号となる。
このモーメントＭ（ｘ）から中心検出器８はモーメント
Ｍ（ｘ）が負から正へ変化するゼロクロス点を検出し、
その際のｘ点をマークパターンＭの一つのウインドウWi
に関する中心Xcとして決定する。この際、ゼロクロス点
前後のＭ（ｘ）の値を用いて上述の決定のための処理を
補間すれば、より高精度な中心の決定が可能となる。な
お、中心検出系Ｂは以上の装置を有している。
中心検出系Ｂによって検出されたウインドウWi（ｉ＝
１〜Ｎ）ごとの中心値Xcは中心決定系Ｃに送られる。ウ
インドウWiごとの中心値XcはウインドウWi内の画像デー
タの特徴（除去しきれないノイズ等）により多少のバラ
ツキを示す。中心決定系Ｃに含まれる中心決定器９は第
７図に示すようにウインドウWiごとの中心値Xcのヒスト
グラムを作成し、そのピーク値と、そのピーク値の近傍
領域のヒストグラム曲線の重心からマークパターンＭの
中心Xc′を決定する。
１〜Ｎ）ごとの中心値Xcは中心決定系Ｃに送られる。ウ
インドウWiごとの中心値XcはウインドウWi内の画像デー
タの特徴（除去しきれないノイズ等）により多少のバラ
ツキを示す。中心決定系Ｃに含まれる中心決定器９は第
７図に示すようにウインドウWiごとの中心値Xcのヒスト
グラムを作成し、そのピーク値と、そのピーク値の近傍
領域のヒストグラム曲線の重心からマークパターンＭの
中心Xc′を決定する。
以上説明した本発明の一実施例はモーメントＭ（ｘ）
を求めるためにLc（ｘ）に対して設定する幅Poが比較的
大きくなるので、検出精度が充分でない場合がある。こ
の場合には、第１図の実施例で求めたマークパターンＭ
の中心値Xc′を利用して、第３図に示した本発明の他の
実施例に関するパターン検出方法を用いてマークパター
ンの中心をより高精度に決定することができる。以下、
本発明のパターン検出方法を第３図に示した他の実施例
に基づいて説明する。なお、以下の説明では上述の第１
図の実施例で求めた中心値Xc′を利用する場合を例にと
るが、これに限るわけではない。
を求めるためにLc（ｘ）に対して設定する幅Poが比較的
大きくなるので、検出精度が充分でない場合がある。こ
の場合には、第１図の実施例で求めたマークパターンＭ
の中心値Xc′を利用して、第３図に示した本発明の他の
実施例に関するパターン検出方法を用いてマークパター
ンの中心をより高精度に決定することができる。以下、
本発明のパターン検出方法を第３図に示した他の実施例
に基づいて説明する。なお、以下の説明では上述の第１
図の実施例で求めた中心値Xc′を利用する場合を例にと
るが、これに限るわけではない。
第３図の実施例において、信号前処理系Ａから中心検
出系Ｂ′へ第４図（Ｄ）に示すような絶対値化された差
分データLb（ｘ）が出力されるまでのところは、第１図
の実施例の同じである。ここで、中心検出系Ｂ′に含ま
れるエツジ中心検出器11は任意のｘ点（この点は第１図
の実施例で決定したマークパターンの中心値Xc′の近傍
の領域内にある）を中心として対称に第４図（Ｃ）に示
す範囲Ｌ（Ｌ＝｜P2−P2｜）を設定している。P1，P2は
それぞれの範囲Ｌ内にマークパターンＭのエツジＥが存
在するように決定される。マークパターンＭの各エツジ
Ｅ間の距離は既知であり、また、マークパターンＭの中
心とみなせる点も第１図の実施例により決定されている
ので、範囲Ｌは比較的狭く設定することが可能であり、
P1，P2の決定も容易である。エツジ中心検出器11はマー
クパターンＭの各エツジ近傍では第４図（Ｄ）に示す如
く差分データの絶対値Lb（ｘ）は大きくなり、また、マ
ークパターンＭの中心に関して対称な点での各差分デー
タLa（ｘ）の符号は第４図（Ｃ）に示す如く逆になると
の前提に基づいて、マークパターンＭの中心度の評価値
Ｅ（ｘ）を、 として算出する。なお、Min｛A,B｝は２実数A,Bのうち
小さいものを示す。評価値Ｅ（ｘ）は第４図（Ｅ）に示
す如く設定したｘ点がマークパターンＭの中心Xcに一致
した時にピークとなるので、中心検出器12はＥ（ｘ）が
ピークとなった時のｘ点をマークパターンＭの中心Xcと
して検出する。なお、この場合にＥ（ｘ）がピークとな
るｘ点の近傍のＥ（ｘ）の重心をマークパターンの中心
Xcとしても良い。また、エツジ中心検出器11の範囲Ｌは
評価値Ｅ（ｘ）にウエハＷ上の凹凸によるノイズＮや、
照度ムラによるノイズＮ′が影響しないようにするため
になるべく狭く設定する方が好ましい。
出系Ｂ′へ第４図（Ｄ）に示すような絶対値化された差
分データLb（ｘ）が出力されるまでのところは、第１図
の実施例の同じである。ここで、中心検出系Ｂ′に含ま
れるエツジ中心検出器11は任意のｘ点（この点は第１図
の実施例で決定したマークパターンの中心値Xc′の近傍
の領域内にある）を中心として対称に第４図（Ｃ）に示
す範囲Ｌ（Ｌ＝｜P2−P2｜）を設定している。P1，P2は
それぞれの範囲Ｌ内にマークパターンＭのエツジＥが存
在するように決定される。マークパターンＭの各エツジ
Ｅ間の距離は既知であり、また、マークパターンＭの中
心とみなせる点も第１図の実施例により決定されている
ので、範囲Ｌは比較的狭く設定することが可能であり、
P1，P2の決定も容易である。エツジ中心検出器11はマー
クパターンＭの各エツジ近傍では第４図（Ｄ）に示す如
く差分データの絶対値Lb（ｘ）は大きくなり、また、マ
ークパターンＭの中心に関して対称な点での各差分デー
タLa（ｘ）の符号は第４図（Ｃ）に示す如く逆になると
の前提に基づいて、マークパターンＭの中心度の評価値
Ｅ（ｘ）を、 として算出する。なお、Min｛A,B｝は２実数A,Bのうち
小さいものを示す。評価値Ｅ（ｘ）は第４図（Ｅ）に示
す如く設定したｘ点がマークパターンＭの中心Xcに一致
した時にピークとなるので、中心検出器12はＥ（ｘ）が
ピークとなった時のｘ点をマークパターンＭの中心Xcと
して検出する。なお、この場合にＥ（ｘ）がピークとな
るｘ点の近傍のＥ（ｘ）の重心をマークパターンの中心
Xcとしても良い。また、エツジ中心検出器11の範囲Ｌは
評価値Ｅ（ｘ）にウエハＷ上の凹凸によるノイズＮや、
照度ムラによるノイズＮ′が影響しないようにするため
になるべく狭く設定する方が好ましい。
このようにしてウインドウWi（ｉ＝１〜Ｎ）ごとに中
心値を求め、第１図の実施例と同様に中心値Xcのヒスト
グラムから中心決定器９がマークパターンＭの中心Xc″
を最終的に決定する。中心決定器９を含む中心検出系Ｃ
の作用は第１図の実施例と同じである。また、各実施例
において、13は中心決定器９で決定されたマークパター
ンＭの中心値のデータに基づいてウエハＷを保持するス
テージ14を駆動する駆動器で、上述の場合には第３図の
中心検出器11の出力に基づいてステージ14を駆動するこ
とによりウエハＷを所定の位置にアライメントするもの
である。
心値を求め、第１図の実施例と同様に中心値Xcのヒスト
グラムから中心決定器９がマークパターンＭの中心Xc″
を最終的に決定する。中心決定器９を含む中心検出系Ｃ
の作用は第１図の実施例と同じである。また、各実施例
において、13は中心決定器９で決定されたマークパター
ンＭの中心値のデータに基づいてウエハＷを保持するス
テージ14を駆動する駆動器で、上述の場合には第３図の
中心検出器11の出力に基づいてステージ14を駆動するこ
とによりウエハＷを所定の位置にアライメントするもの
である。
以上の実施例では、中心決定系Ｃにおいてウインドウ
Wiごとの中心値Xcの全てを用いてヒストグラムを作成し
たが、各ウインドウWiごとの積算データＬ（ｘ）を分散
等で評価し、コントラストの低い積算データのウインド
ウや、ノイズの多い積算データのウインドウの中心値は
ヒストグラムから除去するようにしても良い。この場合
には決定したマークパターンＭの中心の精度、並び信頼
度を更に向上させることも可能になる。
Wiごとの中心値Xcの全てを用いてヒストグラムを作成し
たが、各ウインドウWiごとの積算データＬ（ｘ）を分散
等で評価し、コントラストの低い積算データのウインド
ウや、ノイズの多い積算データのウインドウの中心値は
ヒストグラムから除去するようにしても良い。この場合
には決定したマークパターンＭの中心の精度、並び信頼
度を更に向上させることも可能になる。
以上の如く、本発明は撮像手段によりパターンを撮像
して得た映像信号に対して所定の大きさの２次元のウイ
ンドウを設定し、上記ウインドウ内で映像信号を２次元
座標の一つの方向に関して積算し、この積算信号の２次
元座標の他の方向の各点における前後の差分を算出し、
この差分信号からノイズ成分を除去した後、上記差分信
号の各点におけるモーメントを算出し、上記各点のうち
モーメントがセロクロスする点を求めることにより上記
パターンの中心を決定しているので、パターンの中心を
高精度に決定できる。
して得た映像信号に対して所定の大きさの２次元のウイ
ンドウを設定し、上記ウインドウ内で映像信号を２次元
座標の一つの方向に関して積算し、この積算信号の２次
元座標の他の方向の各点における前後の差分を算出し、
この差分信号からノイズ成分を除去した後、上記差分信
号の各点におけるモーメントを算出し、上記各点のうち
モーメントがセロクロスする点を求めることにより上記
パターンの中心を決定しているので、パターンの中心を
高精度に決定できる。
第１図は本発明のパターン検出方法を実施する装置の一
実施例を示す概略構成図、第２図は第１図の実施例の各
信号の状態を示す波形図、第３図は本発明のパターン検
出方法を実施する装置の他の実施例を示す概略構成図、
第４図は第３図の実施例の各信号の状態を示す波形図、
第５図はマークパターンの光像とウインドウの関係を示
す図、第６図はLb（ｘ）からＰ−タイル法を用いて閾値
Thを決定する際のLb（ｘ）の度数分布と累積度数分布の
一例を示すグラフ図、第７図は各ウインドウごとに求め
られる中心値のヒストグラムの一例を示すグラフ図であ
る。 １……撮像装置、２……A/D変換器、３……画像メモ
リ、４……積算器、５……差分器、６……ノイズ除去
器、７……モーメント算出器、８……中心検出器、９…
…中心決定器、11……エツジ中心検出器、12……中心検
出器。
実施例を示す概略構成図、第２図は第１図の実施例の各
信号の状態を示す波形図、第３図は本発明のパターン検
出方法を実施する装置の他の実施例を示す概略構成図、
第４図は第３図の実施例の各信号の状態を示す波形図、
第５図はマークパターンの光像とウインドウの関係を示
す図、第６図はLb（ｘ）からＰ−タイル法を用いて閾値
Thを決定する際のLb（ｘ）の度数分布と累積度数分布の
一例を示すグラフ図、第７図は各ウインドウごとに求め
られる中心値のヒストグラムの一例を示すグラフ図であ
る。 １……撮像装置、２……A/D変換器、３……画像メモ
リ、４……積算器、５……差分器、６……ノイズ除去
器、７……モーメント算出器、８……中心検出器、９…
…中心決定器、11……エツジ中心検出器、12……中心検
出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/00 7/60 Ｈ０１Ｌ 21/027 21/68 Ｆ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２ Ｍ
Claims (2)
- 【請求項１】撮像手段によりパターンを撮像して得た映
像信号に対し所定の大きさの２次元ウインドーを設け、
該２次元ウインドー内において映像信号を２次元座標の
一つの方向に関して積算し、 該積算信号に対し評価値算出領域巾を設定し、該積算信
号内を該評価値算出領域巾で走査しながら該評価値算出
領域巾内の該積算信号を用いて評価値を順次求め、 該評価値がゼロクロスする位置を求めることにより、パ
ターンの中心位置を求めることを特徴とするパターン検
出方法。 - 【請求項２】上記評価値はモーメントであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のパターン検出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294362A JPH0827175B2 (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | パタ−ン検出方法 |
| US07/382,037 US4955062A (en) | 1986-12-10 | 1989-07-18 | Pattern detecting method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294362A JPH0827175B2 (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | パタ−ン検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63147282A JPS63147282A (ja) | 1988-06-20 |
| JPH0827175B2 true JPH0827175B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=17806728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294362A Expired - Fee Related JPH0827175B2 (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | パタ−ン検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827175B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2686637B2 (ja) * | 1989-03-03 | 1997-12-08 | キヤノン株式会社 | 露光装置の監視方法 |
| US8767069B2 (en) * | 2010-06-30 | 2014-07-01 | Luminex Corporation | Apparatus, system, and method for increasing measurement accuracy in a particle imaging device using light distribution |
-
1986
- 1986-12-10 JP JP61294362A patent/JPH0827175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63147282A (ja) | 1988-06-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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