JPH1070062A - アライメント装置及びアライメントマークの検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度にウエハまたはチップのアライメント
マークを検出してアライメントする。 【解決手段】 カメラでウエハを撮像し、２値化画像を
得る（１００、１０２）。次に画像に対する初期の計測
ウインドウを設定し（１０４）、その計測ウインドウの
重心を演算する（１０６）。次に計測ウインドウがアラ
イメントマークを含む最小のサイズになるまで繰り返し
計測ウインドウを縮小して設定し（１０８、１１０）、
アライメントマークの位置に相当する最小の計測ウイン
ドウで求めた重心の位置を求め、その重心位置を用いて
ウエハをアライメントするための積層コントローラを制
御する（１１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アライメント装置
及びアライメントマークの検出方法にかかり、特に、ウ
エハ上に形成されたアライメントマークを用いてウエハ
をアライメントするアライメント装置及びアライメント
マークの検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報化社会の発展に伴い大規模半
導体集積回路（ＬＳＩ）より更なるシステムの高速化及
び高集積化を実現させるため、高密度実装が３次元的に
図られた集積回路（以下、３Ｄ−ＬＳＩという。）が研
究されている。

【０００３】３Ｄ−ＬＳＩの作製技術の一例としては、
ウエハやチップを貼り合わせることにより多層化を図
り、高密度に形成する貼り合わせ型の方法がある。この
方法では、ウエハやチップを位置合わせしながら貼り合
わせるための積層装置が用いられる。この積層装置を用
いて、３Ｄ−ＬＳＩの作製を迅速かつ容易にするために
は、積層装置において行われる、ウエハやチップを位置
合わせを行うアライメント処理を高精度でかつ簡単に行
う必要がある。

【０００４】一般に、ウエハやチップには位置合わせの
ためのアライメントマークが形成されており、このアラ
イメントマークを検出して位置合わせを行う。

【０００５】このアライメントマークの位置を高精度に
検出する方法として、パターン計測法がある。パターン
計測法は、アライメントマークのパターン形状を検出し
て検出したパターン形状からアライメントマークの位置
を特定するものである。ところが、パターン計測法で
は、アライメントマークのパターン形状に検出された位
置の精度が依存するため、アライメントマークのパター
ン形状の劣化、例えば複雑な形状だったり、エッジが不
鮮明だったり、エッジが欠けていたりすることにより検
出精度が悪化するという欠点がある。

【０００６】この問題を解消するため、画像処理手法に
よってエッジ抽出して位置関係を求めるパターンの位置
検出方法が提案されている（特開昭６１−２３６６１１
７号公報参照）。この方法では、アライメントマークの
パターンが線対称性である点を利用して、撮像したパタ
ーンを一般的な画像処理手法である微分によるエッジ抽
出処理し、抽出されたエッジデータを用いてアライメン
トマークの中心位置を求めるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パターンの位置検出方法では、アライメントマークであ
るパターンのエッジ抽出処理は多数回に及ぶ積和計算を
必要とするため、アライメントマークの位置を求める場
合に膨大な計算時間を必要とし、アライメントマークを
検出（撮像）して迅速にアライメントマークの位置を実
時間で求めるというリアルタイム処理に対応することが
できなかった。

【０００８】また、撮像した画像にはノイズを含んでい
ることが多く、このノイズのためにエッジが正確に定ま
らないので、求めるアライメントマークの位置は安定し
ない。このため、ウエハやチップを貼り合わせようとす
るときに、アライメントマークの中心位置を求めること
が困難であった。

【０００９】本発明は、上記事実を考慮して、高精度に
アライメントマークを検出してアライメントすることが
できるアライメント装置及びアライメントマークの検出
方法を得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明のアライメント装置は、ウエハ
上に形成されたアライメントマークを撮像する撮像手段
と、前記撮像手段により撮像した画像を２値化する２値
化手段と、前記２値化手段で２値化された画像に対して
所定位置及び所定サイズのウインドウを定め、定めたウ
インドウ内に含まれる画像の重心の位置を求める重心位
置演算手段と、前記重心位置演算手段で求めた重心の位
置に基づいて前記ウエハを移動させる動作手段と、を備
えている。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のアライメント装置において、前記重心位置演算手段
は、前記ウインドウを複数の領域に分割し、分割された
複数の領域のうち重心の位置が含まれる領域を求め、該
領域を少なくとも含む位置でかつ前記ウインドウより小
さなサイズの小ウインドウを定め、定めた小ウインドウ
内に含まれる画像の重心の位置をさらに求めることを特
徴とする。

【００１２】請求項１の発明では、重心位置演算手段に
おいて、２値化された画像に対して所定位置及び所定サ
イズのウインドウを定めている。このウインドウは、画
像全てを含むウインドウでもよく、一部の画像を含むウ
インドウでもよい。一部の画像を含むウインドウの場合
にはアライメントマークが含まれないことが予め予想さ
れるエリアを除いたサイズ及び位置を定めることが好ま
しい。この定めたウインドウ内にはアライメントマーク
が含まれるため、２値化した画像でそのウインドウ内の
重心を求めれば、その重心の位置がアライメントマーク
の中心に対応することとなる。動作手段は重心位置演算
手段で求めた重心の位置に基づいてウエハを移動させ
る。これによって、高精度にアライメントマークを検出
してアライメントすることができる。

【００１３】ここで、撮像した画像にはノイズ成分が含
まれていることがある。この場合、重心位置演算手段で
求めた重心の位置が、ノイズ成分によりずれた位置とし
て求まることがある。そこで、請求項２にも記載したよ
うに、重心位置演算手段では、ウインドウを複数の領域
に分割し、分割された複数の領域のうち重心の位置が含
まれる領域を求め、該領域を少なくとも含む位置でかつ
ウインドウより小さなサイズの小ウインドウを定め、定
めた小ウインドウ内に含まれる画像の重心の位置をさら
に求めるようにする。このようにすることによって、小
ウインドウは徐々に縮小されるので、ノイズ成分が含ま
れない小ウインドウで重心の位置を正確に求めることが
できる。

【００１４】請求項３に記載の発明のアライメントマー
クの検出方法は、ウエハ上に形成されたアライメントマ
ークを撮像すると共に２値化し、２値化された画像に対
して所定位置及び所定サイズのウインドウを定め、定め
たウインドウ内に含まれる画像の重心の位置を求め、前
記ウインドウを複数の領域に分割し、分割された複数の
領域のうち重心の位置が含まれる領域を求め、該領域を
少なくとも含む位置でかつ前記ウインドウより小さなサ
イズの小ウインドウを定め、定めた小ウインドウ内に含
まれる画像の重心の位置をさらに求め、前記小ウインド
ウが前記アライメントマークを少なくとも含む予め定め
たサイズの小ウインドウになるまで繰り返し小ウインド
ウを定めて重心の位置を求める。

【００１５】請求項３の発明では、２値化されたアライ
メントマークを含む画像に対して定めたウインドウ内の
画像の重心の位置を求め、ウインドウを複数の領域に分
割したうちの重心の位置が含まれる領域を求める。次
に、この領域を少なくとも含む位置でかつ前記ウインド
ウより小さなサイズの小ウインドウを定め、定めた小ウ
インドウ内に含まれる画像の重心の位置をさらに求め、
小ウインドウがアライメントマークを少なくとも含む予
め定めたサイズの小ウインドウになるまで繰り返して小
ウインドウを定めて重心の位置を求める。従って、アラ
イメントマークを少なくとも含む予め定めたサイズの小
ウインドウが定まり、重心の位置を正確に求めることが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は３Ｄ
−ＬＳＩを作製するために、ウエハ上に形成されたアラ
イメントマークの位置を精度よく検出しアライメントす
るアライメント装置に本発明を適用したものである。

【００１７】図１に示すように、本実施の形態のアライ
メント装置１０は、ウエハを撮像するためのカメラ１
２、アナログ信号を２値のデジタル信号に変換するため
の２値化装置１４、ウエハを移動させるためのモータ１
６、ドライバ１８、少なくとも画像を表示することが可
能なモニタ２０、及び演算装置２２から構成されてい
る。演算装置２２は、ＣＰＵ２４，ＲＡＭ２６，ＲＯＭ
２８及び入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３０からなるマイクロ
コンピュータで構成され、各々はコマンドやデータの授
受が可能なようにバス３２によって接続されている。な
お、ＲＯＭ２８には、後述する処理ルーチンが記憶され
ている。入出力ポート３０には、２値化装置１４を介し
てカメラ１２が接続されると共に、ドライバ１８を介し
てモータ１６が接続されている。２値化装置１４は、カ
メラ１２から出力されたアナログ信号を２値のデジタル
信号に変換するためのものであるが、カメラ１２から出
力されたアナログ信号をそのまま又はアナログ信号の信
号値に応じたデジタル信号（階調データ）を出力するこ
ともできる。従って、モニタ２０には２値化画像及び階
調画像のいずれも表示が可能である。また、入出力ポー
ト３０にはモニタ２０が接続されている。なお、上記モ
ータ１６及びドライバ１８はウエハをアライメントする
ための積層コントローラを構成している。

【００１８】次に、本実施の形態の作用を演算装置２２
において実行される図３の処理ルーチンを用いて説明す
る。

【００１９】図３のステップ１００ではカメラ１２の出
力信号に応じた階調データを読み取ることによってカメ
ラ１２でウエハを撮像し、撮像した画像を階調画像とし
てモニタ２０に表示する。

【００２０】次のステップ１０２では、２値化画像を読
み取り、モニタ２０に表示する。この２値化画像は、カ
メラ１２で撮像したウエハの画像を、２値化装置１４に
よって２値のデジタル信号に変換されたものであり、図
６（１）に示すように、所定サイズでかつ所定幅を有す
る十文字形状のアライメントマーク４０を含んだ画像が
表示される。なお、本実施の形態では２値化装置１４か
ら出力された２値化画像を読み取るようにしたが、演算
装置２２の内部に２値化装置を備え演算装置２２をカメ
ラ１２に直接接続するようにしてもよい。また、カメラ
１２で撮像した画像の２値化処理はソフトウェアで実行
するようにしてもよい。

【００２１】次のステップ１０４では、初期の計測ウイ
ンドウを設定する。本実施の形態では、説明を簡単にす
るため、初期の計測ウインドウを初期ウインドウとし
て、モニタ２０に表示可能な１画面のサイズ及び位置を
設定する。すなわち、２値化装置１４によって２値のデ
ジタル信号に変換され出力された２値化画像（カメラ１
２で撮像したウエハの画像の２値化画像）そのものの大
きさ（サイズ）及び位置が設定される。

【００２２】なお、この計測ウインドウは次のように定
義する。図２に示すように、縦軸をＹ軸とすると共に横
軸をｘ軸とする座標平面上において、縦横複数画素から
なる画面上に右上隅の画素Ｐａと左下隅の画素Ｐｂで囲
まれた部分を計測ウインドウ５０とする。この計測ウイ
ンドウ５０は、画素Ｐａの座標値（ｗｉｎ＿ｍａｘｘ
(1),ｗｉｎ＿ｍａｘｙ(1) ）と、画素Ｐｂの座標値（ｗ
ｉｎ＿ｍｉｎｘ(1),ｗｉｎ＿ｍｉｎｙ(1) ）とにより位
置が定まり、ウインドウサイズ｛（ｗｉｎ＿ｍｉｎｘ
(1),ｗｉｎ＿ｍｉｎｙ(1) ）−（ｗｉｎ＿ｍａｘｘ(1),
ｗｉｎ＿ｍａｘｙ(1) ）｝が画素Ｐａ及び画素Ｐｂの座
標値により定まる。

【００２３】また、計測ウインドウ５０は、複数領域に
分類できるように設定されている（詳細は後述）。本実
施の形態では、各々計測ウインドウの隅を含むように４
つに等分された領域１、領域２、領域３、領域４に分類
される。

【００２４】次のステップ１０６では、計測ウインドウ
内の重心が演算される。この重心は、例えば、Ｘ軸の同
一座標に含まれる画素の２値データを加算し全ての座標
について求め平均することでＸ座標値を求め、Ｙ軸の同
一座標に含まれる画素の２値データを加算し全ての座標
について求め平均することでＹ座標値を求めることによ
り、重心の位置を求めることができる。このようにして
求めた重心の位置を十字マーク４２でモニタ２０に表示
する（図６（２）参照）。

【００２５】次のステップ１０８では、設定された計測
ウインドウが最小の計測ウインドウか否かを判断する。
このステップ１０８における、最小の計測ウインドウか
否かを判断する判断基準のウインドウは、カメラ１２で
撮像したときのアライメントマーク４０のサイズに応じ
て予め定められており、例えばアライメントマーク４０
を囲ったときの最小サイズのウインドウが設定される。

【００２６】ステップ１０８で肯定判断の場合には、ス
テップ１０６で求めた重心の位置はアライメントマーク
４０を含む最小の計測ウインドウで求めた重心の位置で
あるのでアライメントマーク４０の位置を正確に検出し
たことに相当するため、次のステップ１１２において、
ウエハをアライメントするための積層コントローラを制
御する。例えば、予め定めた位置にアライメントマーク
４０を移動させることによって、位置合わせを行って、
本ルーチンを終了する。すなわち、アライメントマーク
４０の位置が最小の計測ウインドウで求めた重心の位置
から定まり、カメラ１２により撮像したときの基準に対
するウエハの相対位置が求まることになるので、積層コ
ントローラを制御することによってウエハをアライメン
トすることができる。

【００２７】一方、ステップ１０８で否定判断の場合に
は、現在の計測ウインドウ５０は最小の計測ウインドウ
ではないのでさらに計測ウインドウ５０を縮小できるた
め、ステップ１１０へ進み、現在より縮小した計測ウイ
ンドウを演算して設定する（詳細は後述）。図６（２）
の例では、計測ウインドウ５０を、左下隅の画素Ｐｂか
ら画素Ｐｂ’に設定し、サイズを縮小して図６（３）に
示す計測ウインドウ５２が設定される。このステップ１
１０において計測ウインドウが設定されるとステップ１
０６へ戻り再度重心が演算される。これらステップ１０
６からステップ１１０の処理を繰り返すことによって、
アライメントマーク４０を含む位置でかつ最小サイズの
計測ウインドウになるまで、計測ウインドウが縮小され
る。すなわち、図６（４）に示すように計測ウインドウ
５２が、右上隅の画素Ｐａから画素Ｐａ’に設定され、
サイズを縮小して図６（５）に示す計測ウインドウ５４
が設定される。さらに、図６（６）に示すように計測ウ
インドウ５４が、左下隅の画素Ｐｂ’から画素Ｐｂ”に
設定され、サイズを縮小して図６（７）に示す計測ウイ
ンドウ５６が設定される。

【００２８】次に、図３のステップ１１０の詳細を図４
の計測ウインドウ設定ルーチンを参照して説明する。ス
テップ１１０が実行されると、図４のステップ１２０へ
進み、計測ウインドウ内に含まれる重心の位置を分類す
るための計測ウインドウの分割領域を設定する。本実施
の形態では、重心の位置が、各々計測ウインドウの隅を
含むように４つに等分された領域１、領域２、領域３、
領域４の何れかに分類されるように分割領域が設定され
る（図２参照）。なお、この分割領域は、４等分に限定
されるものではなく、計測ウインドウの中心部分を含む
領域を追加した５つの領域でもよく、５つを越えた領域
でもよい。また、等分に限定されるものではなく、予め
定めたパターンに従って分割した領域でもよい。

【００２９】次のステップ１２２では、図３のステップ
１０６で求めた重心の位置を読み取って、その重心が領
域１に含まれているか否かを次のステップ１２４におい
て判断する。ステップ１２４で肯定判断されたときは、
ステップ１２６へ進む。このステップ１２６では、領域
１用の縮小されたウインドウサイズの計測ウインドウが
設定される。

【００３０】図５（１）に示すように、領域１に重心が
含まれているとき、領域１は少なくとも全てを含むよう
に、計測ウインドウ５０の下辺５０Ａを予め定めた所定
幅ｄだけ領域１に向けて移動させると共に、左辺５０Ｂ
を所定幅ｄだけ領域１に向けて移動させた図５（２）に
示す計測ウインドウ５１を演算する。この演算は、左下
隅の画素ＰｂのＸ座標値にｄを加算したＸ座標値と、Ｙ
座標値にｄを加算したＹ座標値とからなる画素Ｐｂ’を
求め、画素Ｐａと画素Ｐｂ’から設定されるサイズ及び
位置のウインドウを計測ウインドウ５１として求める。
この計測ウインドウ５１を領域１用計測ウインドウとし
て設定する。

【００３１】一方、ステップ１２４で否定判断され、重
心が領域１に含まれていないときには、次のステップ１
２８へ進む。ステップ１２８では、重心が領域２に含ま
れているか否かを判断し、肯定判断されたときは、ステ
ップ１３０へ進む。このステップ１３０では、領域２用
の縮小されたウインドウサイズの計測ウインドウが設定
される。

【００３２】図５（３）に示すように、領域２に重心が
含まれているとき、領域２は少なくとも全てを含むよう
に、計測ウインドウ５０の上辺５０Ｃを所定幅ｄだけ領
域２に向けて移動させると共に、左辺５０Ｂを所定幅ｄ
だけ領域２に向けて移動させた図５（４）に示す計測ウ
インドウ５３を演算する。この演算は、左上隅の画素Ｐ
ｄのＸ座標値にｄを加算したＸ座標値と、画素ＰｄのＹ
座標値からｄを減算したＹ座標値とからなる画素Ｐｄ’
を求め、左上隅の画素Ｐｄを画素Ｐｄ’に移動させて形
成されるウインドウを想定し演算する。すなわち、計測
ウインドウは右上隅の座標値及び左下の座標で定まり、
左上隅の画素Ｐｄを座標値Ｐｄ’に移動させたときには
左下隅の画素ＰｂのＸ座標値のみにｄを加算したＸ座標
値と、画素ＰｂのＹ座標値とからなる座標値Ｐｂ１を求
めると共に、右上隅の画素ＰａのＸ座標値と、画素Ｐａ
のＹ座標値からｄを減算したＹ座標値とからなる画素Ｐ
ａ１を求める。これら求めた画素Ｐａ１と画素Ｐｂ１か
ら設定されるサイズ及び位置のウインドウを計測ウイン
ドウ５３として求める。この計測ウインドウ５３を領域
２用計測ウインドウとして設定する。

【００３３】一方、ステップ１２８で否定判断され、重
心が領域２に含まれていないときには、次のステップ１
３２へ進む。ステップ１３２では、重心が領域３に含ま
れているか否かを判断し、肯定判断されたときは、ステ
ップ１３４へ進む。このステップ１３４では、領域３用
の縮小されたウインドウサイズの計測ウインドウが設定
される。

【００３４】図５（５）に示すように、領域３に重心が
含まれているとき、領域３は少なくとも全てを含むよう
に、計測ウインドウ５０の上辺５０Ｃを所定幅ｄだけ領
域３に向けて移動させると共に、右辺５０Ｄを所定幅ｄ
だけ領域３に向けて移動させた図５（６）に示す計測ウ
インドウ５５を演算する。この演算は、右上隅の画素Ｐ
ａのＸ座標値からｄを減算したＸ座標値と、画素Ｐａの
Ｙ座標値からｄを減算したＹ座標値とからなる画素Ｐ
ａ’を求め、右上隅の画素Ｐａを画素Ｐａ’に移動させ
て形成されるウインドウを想定し演算する。すなわち、
右上隅の画素ＰａのＸ座標値からｄを減算したＸ座標値
と、Ｙ座標値からｄを減算したＹ座標値とからなる画素
Ｐａ’を求め、画素Ｐａ’と画素Ｐｂから設定されるサ
イズ及び位置のウインドウを計測ウインドウ５５として
求める。この計測ウインドウ５５を領域３用計測ウイン
ドウとして設定する。

【００３５】一方、ステップ１３２で否定判断され、重
心が領域３に含まれていないときには、次のステップ１
３６へ進む。ステップ１３６では、領域４用の縮小され
たウインドウサイズの計測ウインドウが設定される。

【００３６】図５（７）に示すように、領域４に重心が
含まれているとき、領域４は少なくとも全てを含むよう
に、計測ウインドウ５０の下辺５０Ａを所定幅ｄだけ領
域４に向けて移動させると共に、右辺５０Ｄを所定幅ｄ
だけ領域４に向けて移動させた図５（８）に示す計測ウ
インドウ５７を演算する。この演算は、右下隅の画素Ｐ
ｃのＸ座標値からｄを減算したＸ座標値と、画素Ｐｃの
Ｙ座標値にｄを加算したＹ座標値とからなる画素Ｐｃ’
を求め、右下隅の画素Ｐｃを画素Ｐｃ’に移動させて形
成されるウインドウを想定し演算する。すなわち、右下
隅の画素Ｐｃを画素Ｐｃ’に移動させたときには左下隅
の画素ＰｂのＸ座標値と、画素ＰｂのＹ座標値にｄを加
算したＹ座標値とからなる座標値Ｐｂ２を求めると共
に、右上隅の画素ＰａのＸ座標値からｄを減算したＸ座
標値と、画素ＰａのＹ座標値とからなる画素Ｐａ２を求
める。これら求めた画素Ｐａ２と画素Ｐｂ２から設定さ
れるサイズ及び位置のウインドウを計測ウインドウ５７
として求める。この計測ウインドウ５７を領域４用計測
ウインドウとして設定する。

【００３７】このようにして、計測ウインドウ内に含ま
れる重心の位置に対応して分類される計測ウインドウの
分割領域に応じて計測ウインドウが縮小される。

【００３８】このように、本実施の形態では、カメラ１
２で撮像したウエハのアライメントマークを、２値化画
像に変換して、その画像について計測ウインドウを設定
すると共に、重心を求める。そして計測ウインドウの隅
を含むように４つに分割した各領域のいずれにその重心
に対応するアライメントマークが含まれるかを分類す
る。その分類に応じて前回の計測ウインドウから縮小さ
れた計測ウインドウを再度設定し、重心を求める。これ
らの処理を繰り返すことによって、設定された計測ウイ
ンドウが最小の計測ウインドウになるまで重心を求めて
いる。従って、カメラ１２で撮像したときのアライメン
トマーク４０を囲ったときの最小サイズの計測ウインド
ウによってアライメントマークの位置に相当する重心の
位置が求められる。これによって、最小サイズの計測ウ
インドウによってアライメントマークの位置を求めるこ
とができるので、撮像した画像にノイズが含まれていて
も、計測ウインドウが縮小される過程においてノイズが
除去され、正確にアライメントマークの位置を求めるこ
とができる。

【００３９】上記実施の形態では、計測ウインドウを分
割し、分割した領域の何れの領域に重心が含まれている
かによって、計測ウインドウを縮小した場合について説
明したが、本発明は計測ウインドウを分割することに限
定されるものではなく、計測ウインドウを徐々に縮小す
るようにしてもよい。

【００４０】図７（１）に示すように、計測ウインドウ
５０内にアライメントマーク４０と、ノイズ画像が含ま
れているときは、計測ウインドウ５０内で重心を求める
と、重心の位置（図中の重心を表す十字マーク４２の位
置）はアライメントマーク４０の真の位置（図中の十字
マーク４４の位置）から大幅にずれることになる。図７
（１）の例では、距離Ｌ（Ａ）を隔てることになる。こ
の重心の位置（図中の重心を表す十字マーク４２の位
置）を基準として縮小した計測ウインドウ５８Ａを設定
し、再度重心を求めると、図７（２）の十字マーク４２
Ａの位置に示すように、画像内の多くを専有するアライ
メントマーク４０に近接する。すなわち、計測ウインド
ウを縮小することで、ノイズ画像が除去される。この処
理を繰り返すことによって、図７（３）に示すように、
アライメントマーク４０を囲む最小の計測ウインドウ５
８Ｂまで計測ウインドウを縮小させることができ、正確
にアライメントマークの位置を求めることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明によれば、重心位置演算手段で２値化された画像に
所定位置及び所定サイズのウインドウを定め、定めたウ
インドウ内の重心を求め、動作手段により重心の位置に
基づいてウエハを移動させるので、高精度にアライメン
トマークを検出してウエハをアライメントすることがで
きる、という効果がある。

【００４２】請求項２に記載した発明によれば、重心位
置演算手段により、重心の位置が含まれる領域を少なく
とも含む位置でかつウインドウより小さなサイズの小ウ
インドウを定め、定めた小ウインドウ内に含まれる画像
の重心の位置をさらに求めるようにするので、小ウイン
ドウは徐々に縮小され、ノイズ成分が含まれない小ウイ
ンドウで重心の位置を正確に求めることができる、とい
う効果がある。

【００４３】請求項３に記載した発明によれば、２値化
画像に対して定めたウインドウを複数の領域に分割した
うちの重心の位置が含まれる領域を、そのウインドウよ
り小さなサイズの小ウインドウがアライメントマークを
少なくとも含む予め定めたサイズの小ウインドウになる
まで繰り返して定めて重心の位置を求めるので、アライ
メントマークを少なくとも含む予め定めたサイズの小ウ
インドウが定まり、重心の位置を正確に求めることがで
きる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる、アライメント装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】計測ウインドウの構成を示すイメージ図であ
る。

【図３】アライメント装置の演算装置において実行され
る処理の流れを示すフローチャートである。

【図４】計測ウインドウの設定処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図５】計測ウインドウを縮小設定する過程を説明する
ためのイメージ図である。

【図６】計測ウインドウが最小ウインドウまで縮小され
る過程を説明するためのイメージ図である。

【図７】重心位置を基準に計測ウインドウを縮小する過
程を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１０ アライメント装置 １２ カメラ １４ ２値化装置 １６ モータ １８ ドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小柳 光正 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 東北大学 内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハ上に形成されたアライメントマー
   クを撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により撮像した画像を２値化する２値化手
   段と、 前記２値化手段で２値化された画像に対して所定位置及
   び所定サイズのウインドウを定め、定めたウインドウ内
   に含まれる画像の重心の位置を求める重心位置演算手段
   と、 前記重心位置演算手段で求めた重心の位置に基づいて前
   記ウエハを移動させる動作手段と、 を備えたアライメント装置。
2. 【請求項２】 前記重心位置演算手段は、前記ウインド
   ウを複数の領域に分割し、分割された複数の領域のうち
   重心の位置が含まれる領域を求め、該領域を少なくとも
   含む位置でかつ前記ウインドウより小さなサイズの小ウ
   インドウを定め、定めた小ウインドウ内に含まれる画像
   の重心の位置をさらに求めることを特徴とする請求項１
   に記載のアライメント装置。
3. 【請求項３】 ウエハ上に形成されたアライメントマー
   クを撮像すると共に２値化し、 ２値化された画像に対して所定位置及び所定サイズのウ
   インドウを定め、定めたウインドウ内に含まれる画像の
   重心の位置を求め、 前記ウインドウを複数の領域に分割し、分割された複数
   の領域のうち重心の位置が含まれる領域を求め、該領域
   を少なくとも含む位置でかつ前記ウインドウより小さな
   サイズの小ウインドウを定め、定めた小ウインドウ内に
   含まれる画像の重心の位置をさらに求め、 前記小ウインドウが前記アライメントマークを少なくと
   も含む予め定めたサイズの小ウインドウになるまで繰り
   返し小ウインドウを定めて重心の位置を求める、 アライメントマークの検出方法。