JPH1097983A - 位置検出方法 - Google Patents
位置検出方法Info
- Publication number
- JPH1097983A JPH1097983A JP8269081A JP26908196A JPH1097983A JP H1097983 A JPH1097983 A JP H1097983A JP 8269081 A JP8269081 A JP 8269081A JP 26908196 A JP26908196 A JP 26908196A JP H1097983 A JPH1097983 A JP H1097983A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- mark
- pattern
- pattern matching
- template
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】パターンマッチング方式の位置検出方法におけ
るベースライン計測及びベースライン計測で求められた
装置の座標系に対して感光基板を所定の位置へ位置決め
することを可能ならしめること。 【解決手段】予め基準となる所定のマークの第1の映像
信号をテンプレートとして記憶しておき、パターンマッ
チングを行う被処理画像から所定領域内のアライメント
マークを撮像して第2の映像信号を検出し、該第2の映
像信号から前記テンプレートに対応する映像信号を検出
して、該映像信号の位置を検出するパターンマッチング
式の位置検出方法において、前記基準となる所定のマー
クは、プレートアライメント等のパターンマッチングに
使用する被処理画像内のアライメントマークに形状及び
/又は見えが極力近いようにソフトウェアにより人為的
に合成されたパターン(シンセティックモデル)とす
る。
るベースライン計測及びベースライン計測で求められた
装置の座標系に対して感光基板を所定の位置へ位置決め
することを可能ならしめること。 【解決手段】予め基準となる所定のマークの第1の映像
信号をテンプレートとして記憶しておき、パターンマッ
チングを行う被処理画像から所定領域内のアライメント
マークを撮像して第2の映像信号を検出し、該第2の映
像信号から前記テンプレートに対応する映像信号を検出
して、該映像信号の位置を検出するパターンマッチング
式の位置検出方法において、前記基準となる所定のマー
クは、プレートアライメント等のパターンマッチングに
使用する被処理画像内のアライメントマークに形状及び
/又は見えが極力近いようにソフトウェアにより人為的
に合成されたパターン(シンセティックモデル)とす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレチクル上
の像を感光基板上に投影する露光装置等に使用される位
置検出方法に関するものである。
の像を感光基板上に投影する露光装置等に使用される位
置検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来ベースラインの計測はレーザ走査型
センサーあるいは特開昭63−5521に示される様な
方法で、そのシーケンスは本質的には特開昭56−10
2823で示される方法で行われていた。一方従来のパ
ターンマッチング方式の位置検出方法でベースラインの
計測及びベースライン計測で求められた装置の座標系に
対して感光基板を所定の位置への位置決めをすることは
不可能であった。
センサーあるいは特開昭63−5521に示される様な
方法で、そのシーケンスは本質的には特開昭56−10
2823で示される方法で行われていた。一方従来のパ
ターンマッチング方式の位置検出方法でベースラインの
計測及びベースライン計測で求められた装置の座標系に
対して感光基板を所定の位置への位置決めをすることは
不可能であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】パターンマッチング等
の位置検出方法を新たに投影露光装置内で利用するため
には、一般的に、該検出方法の該装置内における絶対的
な座標系を設けるため、所謂ベースライン計測を行う必
要がある。
の位置検出方法を新たに投影露光装置内で利用するため
には、一般的に、該検出方法の該装置内における絶対的
な座標系を設けるため、所謂ベースライン計測を行う必
要がある。
【0004】しかしながら、パターンマッチング式の位
置検出方法においては、レーザ走査型等の対象となるマ
ークの位置そのものの検出をする方法とは異なり図5
(a)に示すようにマークM1を含む被処理画像i1か
ら図5(b)に示すように同じくマークM1を含むテン
プレート画像T1のパターンにマッチする位置を探し出
す。この例においては、テンプレート画像T1の原点O
1に対する位置として結果が求められる。ここでベース
ライン計測を行うために欲しい結果は、例えば図5
(b)におけるマークM1の中心TS1に対する図5
(a)におけるマークM1の中心iS1の値である。テ
ンプレート画像T1は予め実際の画像からマークM1を
包含するように大きさを適当に操作して、パターンマッ
チング装置に取り込んだ画像であるので、マークM1
が、マークM1を含む枠内のどの位置に存在するかは知
る方法がない。
置検出方法においては、レーザ走査型等の対象となるマ
ークの位置そのものの検出をする方法とは異なり図5
(a)に示すようにマークM1を含む被処理画像i1か
ら図5(b)に示すように同じくマークM1を含むテン
プレート画像T1のパターンにマッチする位置を探し出
す。この例においては、テンプレート画像T1の原点O
1に対する位置として結果が求められる。ここでベース
ライン計測を行うために欲しい結果は、例えば図5
(b)におけるマークM1の中心TS1に対する図5
(a)におけるマークM1の中心iS1の値である。テ
ンプレート画像T1は予め実際の画像からマークM1を
包含するように大きさを適当に操作して、パターンマッ
チング装置に取り込んだ画像であるので、マークM1
が、マークM1を含む枠内のどの位置に存在するかは知
る方法がない。
【0005】また、所謂ベースライン計測に用いられる
レチクル上のマーク、あるいはステージ上に設けられる
基準マーク集合体上の基準マークにはマークの劣化等は
存在しないが、一般的にガラスプレート等の感光基板上
に露光されるプレートアライメントに用いられるアライ
メントマークは、感光基板の周辺部に設けられており、
数回に亘る露光プロセスのうちにマークが損傷され、設
計値通りの形状を維持することが困難であり、さらにア
ライメントマーク上に膜厚の異なる種々の膜が積層され
るため、マークの見えもロット毎あるいは感光基板とし
てのプレート内のマーク毎に異なる場合が存在する。こ
のような現象は、アライメント精度の悪化をまねく。
レチクル上のマーク、あるいはステージ上に設けられる
基準マーク集合体上の基準マークにはマークの劣化等は
存在しないが、一般的にガラスプレート等の感光基板上
に露光されるプレートアライメントに用いられるアライ
メントマークは、感光基板の周辺部に設けられており、
数回に亘る露光プロセスのうちにマークが損傷され、設
計値通りの形状を維持することが困難であり、さらにア
ライメントマーク上に膜厚の異なる種々の膜が積層され
るため、マークの見えもロット毎あるいは感光基板とし
てのプレート内のマーク毎に異なる場合が存在する。こ
のような現象は、アライメント精度の悪化をまねく。
【0006】本発明は、この様な問題点に鑑みて成され
たもので、テンプレート画像をプレートアライメントの
被処理画像内のアライメントマークの形状や見えに極力
近いものとすべくソフトウェアにより人為的に合成され
たシンセティックモデルのパターンとすることで、前記
問題点を打開し正規化相関法等によるパターンマッチン
グ方式の位置検出方法におけるベースライン計測及びベ
ースライン計測で求められた装置の座標系に対して感光
基板を所定の位置への位置決めを可能ならしめることを
目的とする。
たもので、テンプレート画像をプレートアライメントの
被処理画像内のアライメントマークの形状や見えに極力
近いものとすべくソフトウェアにより人為的に合成され
たシンセティックモデルのパターンとすることで、前記
問題点を打開し正規化相関法等によるパターンマッチン
グ方式の位置検出方法におけるベースライン計測及びベ
ースライン計測で求められた装置の座標系に対して感光
基板を所定の位置への位置決めを可能ならしめることを
目的とする。
【0007】
【課題を解決する為の手段】上記問題点を解決するため
に本発明は、予め基準となる所定のマークの第1の映像
信号をテンプレートとして記憶しておき、パターンマッ
チングを行う被処理画像から所定領域内のアライメント
マークを撮像して第2の映像信号を検出し、該第2の映
像信号から前記テンプレートに対応する映像信号を検出
して、該映像信号の位置を検出するパターンマッチング
式の位置検出方法において、前記基準となる所定のマー
クは、プレートアライメント等のパターンマッチングに
使用する被処理画像内のアライメントマークに形状及び
/又は見えが極力近いようにソフトウェアにより人為的
に合成されたパターン(シンセティックモデル)である
ことを特徴としている。
に本発明は、予め基準となる所定のマークの第1の映像
信号をテンプレートとして記憶しておき、パターンマッ
チングを行う被処理画像から所定領域内のアライメント
マークを撮像して第2の映像信号を検出し、該第2の映
像信号から前記テンプレートに対応する映像信号を検出
して、該映像信号の位置を検出するパターンマッチング
式の位置検出方法において、前記基準となる所定のマー
クは、プレートアライメント等のパターンマッチングに
使用する被処理画像内のアライメントマークに形状及び
/又は見えが極力近いようにソフトウェアにより人為的
に合成されたパターン(シンセティックモデル)である
ことを特徴としている。
【0008】また、前記シンセティックモデルは、設計
値および露光プロセスにより変化を受けた被処理画像内
の所定マークの形状や見えの変化を特徴付けた画像情報
および/又は被処理画像内の任意の位置/もしくは領域
から得られる種々の画像情報に基づいてその作成者とイ
ンタラクティブに作成可能であることを特徴としてい
る。さらに、当該シンセティックモデルを用いて、パタ
ーンマッチングを行う被処理画像内の任意の領域を指定
し、その領域内から種々の画像情報を得、得られた画像
情報を、前記シンセティックモデル作成に反映すること
を特徴としている。
値および露光プロセスにより変化を受けた被処理画像内
の所定マークの形状や見えの変化を特徴付けた画像情報
および/又は被処理画像内の任意の位置/もしくは領域
から得られる種々の画像情報に基づいてその作成者とイ
ンタラクティブに作成可能であることを特徴としてい
る。さらに、当該シンセティックモデルを用いて、パタ
ーンマッチングを行う被処理画像内の任意の領域を指定
し、その領域内から種々の画像情報を得、得られた画像
情報を、前記シンセティックモデル作成に反映すること
を特徴としている。
【0009】
【実施の形態】図6は画像処理方式でアライメントを行
う大型の液晶表示素子基板製造用の投影露光装置の概略
構成を示し、この図6において、水銀ランプ等の光源1
から射出された露光光は、楕円鏡2で焦光された後に図
示を省略したオプティカルインテグレータ等を介してコ
ンデンサーレンズ系3に入射する。コンデンサーレンズ
系3により適度に集光された露光光がほぼ均一な照度で
レチクルRを照明する。その露光光のもとでレチクルR
のパターンが投影光学系PLを介して感光基板としての
感光材が塗布されたガラスプレート4上の各ショット領
域に投影露光される。ガラスプレート4上に複数層の回
路パターンを重ねて形成することにより、大型の液晶表
示素子基板が製造される。
う大型の液晶表示素子基板製造用の投影露光装置の概略
構成を示し、この図6において、水銀ランプ等の光源1
から射出された露光光は、楕円鏡2で焦光された後に図
示を省略したオプティカルインテグレータ等を介してコ
ンデンサーレンズ系3に入射する。コンデンサーレンズ
系3により適度に集光された露光光がほぼ均一な照度で
レチクルRを照明する。その露光光のもとでレチクルR
のパターンが投影光学系PLを介して感光基板としての
感光材が塗布されたガラスプレート4上の各ショット領
域に投影露光される。ガラスプレート4上に複数層の回
路パターンを重ねて形成することにより、大型の液晶表
示素子基板が製造される。
【0010】ガラスプレート4はZステージ5上に保持
され、Zステージ5はXYステージ6上に載置されてい
る。XYステージ6はガラスプレート4を投影光学系P
Lの光軸に垂直な平面(XY平面)内で位置決めし、Z
ステージ5はガラスプレート4を投影光学系PLの光軸
(Z軸)方向に位置決めする。なお、図示を省略する
も、Zステージ5とガラスプレート4との間にはガラス
プレート4を回転させるθテーブルが介装されている。
また、Zステージ5上でガラスプレート4の近傍には種
々のアライメント用のマークが形成された基準マーク集
合体7が固定され、更にX方向用及びY方向用の移動鏡
8が固定されている。9は2軸用のレーザー干渉計、1
0は駆動装置を示し、レーザー干渉計9からのレーザー
ビームが移動鏡7で反射されて、レーザー干渉計9によ
りXYステージ5の座標が常時計測され、駆動装置10
は、レーザー干渉計9で計測された座標値等に基づいて
XYステージ6を駆動する。
され、Zステージ5はXYステージ6上に載置されてい
る。XYステージ6はガラスプレート4を投影光学系P
Lの光軸に垂直な平面(XY平面)内で位置決めし、Z
ステージ5はガラスプレート4を投影光学系PLの光軸
(Z軸)方向に位置決めする。なお、図示を省略する
も、Zステージ5とガラスプレート4との間にはガラス
プレート4を回転させるθテーブルが介装されている。
また、Zステージ5上でガラスプレート4の近傍には種
々のアライメント用のマークが形成された基準マーク集
合体7が固定され、更にX方向用及びY方向用の移動鏡
8が固定されている。9は2軸用のレーザー干渉計、1
0は駆動装置を示し、レーザー干渉計9からのレーザー
ビームが移動鏡7で反射されて、レーザー干渉計9によ
りXYステージ5の座標が常時計測され、駆動装置10
は、レーザー干渉計9で計測された座標値等に基づいて
XYステージ6を駆動する。
【0011】11はアライメント用の顕微鏡を示し、レ
チクルRのアライメント時にはその顕微鏡11からのア
ライメント光をミラー12を介してレチクルRのパター
ン領域近傍のアライメントマークRMに照射する。この
アライメントマークRMからの反射光がミラー12で反
射されて顕微鏡11に戻されるので、例えばレチクルア
ライメント用の顕微鏡11内部で再結像されるアライメ
ントマークRMの像の位置に基づいてレチクルRの位置
を調整することにより、レチクルRのアライメントが行
われる。
チクルRのアライメント時にはその顕微鏡11からのア
ライメント光をミラー12を介してレチクルRのパター
ン領域近傍のアライメントマークRMに照射する。この
アライメントマークRMからの反射光がミラー12で反
射されて顕微鏡11に戻されるので、例えばレチクルア
ライメント用の顕微鏡11内部で再結像されるアライメ
ントマークRMの像の位置に基づいてレチクルRの位置
を調整することにより、レチクルRのアライメントが行
われる。
【0012】また、顕微鏡11でレチクルRのアライメ
ントマークRMとZステージ5上の基準マーク集合体7
内のアライメントマークとを同時に観察して、両者の像
の位置関係よりレチクルRのアライメントを行ってもよ
い。
ントマークRMとZステージ5上の基準マーク集合体7
内のアライメントマークとを同時に観察して、両者の像
の位置関係よりレチクルRのアライメントを行ってもよ
い。
【0013】更に、顕微鏡11でレチクルRのアライメ
ントマークとガラスプレート4上のアライメントマーク
とを同時に観察して、両者の位置関係を求めることがで
きる。
ントマークとガラスプレート4上のアライメントマーク
とを同時に観察して、両者の位置関係を求めることがで
きる。
【0014】13はオートフォーカス検出系の送光系、
14はオートフォーカス検出系の受光系を示し、送光系
13からガラスプレート4上にスリットパターン等の検
出パターンの像が投影光学系PLの光軸AXに対して斜
めに投影される。その検出パターンの像からの反射光に
より受光系14内でその検出パターンの像が再結像され
る。再結像された検出パターンの像の位置ずれ量からガ
ラスプレート4の露光面の高さが求められ、Zステージ
5によりガラスプレート4の露光面の高さが投影光学系
PLに対するベストフォーカス位置に設定される。
14はオートフォーカス検出系の受光系を示し、送光系
13からガラスプレート4上にスリットパターン等の検
出パターンの像が投影光学系PLの光軸AXに対して斜
めに投影される。その検出パターンの像からの反射光に
より受光系14内でその検出パターンの像が再結像され
る。再結像された検出パターンの像の位置ずれ量からガ
ラスプレート4の露光面の高さが求められ、Zステージ
5によりガラスプレート4の露光面の高さが投影光学系
PLに対するベストフォーカス位置に設定される。
【0015】また、投影光学系PLの側方には画像処理
用のアライメント光学系が配置されている。このアライ
メント光学系において、15はプレートアライメント用
の顕微鏡である。ガラスプレート4の図示省略した照明
系により照明された観察領域からの反射光がプレートア
ライメント用の顕微鏡15及びミラー16を経て光透過
性の共役指標板17に入射する。共役指標板17には指
標マークが描画されており、ガラスプレート4の露光面
と共役指標板17の指標マークの描画面とは共役であ
り、その描画面にガラスプレート4の観察領域のパター
ンの画像が結像される。更に、共役指標板17を透過し
た光がリレーレンズ18により電荷結合型撮像素子(C
CD)を用いたCCDカメラ19の撮像面に集束され、
その撮像面にガラスプレート4の観察領域のパターンの
画像及び共役指標板17の指標マークの像が結像され
る。CCDカメラ19から出力される映像信号(撮像信
号)がパターンマッチング装置20に供給されている。
用のアライメント光学系が配置されている。このアライ
メント光学系において、15はプレートアライメント用
の顕微鏡である。ガラスプレート4の図示省略した照明
系により照明された観察領域からの反射光がプレートア
ライメント用の顕微鏡15及びミラー16を経て光透過
性の共役指標板17に入射する。共役指標板17には指
標マークが描画されており、ガラスプレート4の露光面
と共役指標板17の指標マークの描画面とは共役であ
り、その描画面にガラスプレート4の観察領域のパター
ンの画像が結像される。更に、共役指標板17を透過し
た光がリレーレンズ18により電荷結合型撮像素子(C
CD)を用いたCCDカメラ19の撮像面に集束され、
その撮像面にガラスプレート4の観察領域のパターンの
画像及び共役指標板17の指標マークの像が結像され
る。CCDカメラ19から出力される映像信号(撮像信
号)がパターンマッチング装置20に供給されている。
【0016】また、パターンマッチング装置20はCR
T21に接続され、該CRTによりCCDカメラ19か
らの映像と共にパターンマッチング装置20内にストア
されているテンプレート等を表示することが可能であ
る。さらにパターンマッチング装置20にはトラックボ
ールやマウス等のポインティングデバイス22が接続さ
れ、パターンマッチング装置20と操作者とのマンマシ
ンインターフェイスを構成している。また、図示を省略
してあるが、パターンマッチング装置20は投影露光装
置全体を管理するコンピュータに接続されている。
T21に接続され、該CRTによりCCDカメラ19か
らの映像と共にパターンマッチング装置20内にストア
されているテンプレート等を表示することが可能であ
る。さらにパターンマッチング装置20にはトラックボ
ールやマウス等のポインティングデバイス22が接続さ
れ、パターンマッチング装置20と操作者とのマンマシ
ンインターフェイスを構成している。また、図示を省略
してあるが、パターンマッチング装置20は投影露光装
置全体を管理するコンピュータに接続されている。
【0017】以下に、プレートアライメントの被処理画
像内のアライメントマークに形状及び/又は見えができ
るだけ近いシンセティックモデルから成るテンプレート
を操作者がCRT21を観察しながらソフトウェアによ
り人為的に作成する手順について、図1及び図2を用い
て述べる。
像内のアライメントマークに形状及び/又は見えができ
るだけ近いシンセティックモデルから成るテンプレート
を操作者がCRT21を観察しながらソフトウェアによ
り人為的に作成する手順について、図1及び図2を用い
て述べる。
【0018】先ず、露光装置全体を管理する前述のコン
ピュータより設計値に基づいてシンセティックモデルの
サイズ(Xs,Ys)、原点O3及び背景の明るさ(背
景グレイレベル)を多階調で指定する(ステップ10
1、図2(a))。
ピュータより設計値に基づいてシンセティックモデルの
サイズ(Xs,Ys)、原点O3及び背景の明るさ(背
景グレイレベル)を多階調で指定する(ステップ10
1、図2(a))。
【0019】次にステップ102で作成すべきマーク図
形のパラメータを仮想原点02を基準に指定する。パラ
メータは例えば作成すべきマーク図形が多角形であれば
各頂点の位置およびマーク図形の明るさ(グレイレベ
ル)である。ここで指定するマーク図形のパラメータは
設計値とする。次にステップ103で直前の画像操作の
再実行とあるが、ここでは対象となる画像操作が無いの
でステップ105を行う。
形のパラメータを仮想原点02を基準に指定する。パラ
メータは例えば作成すべきマーク図形が多角形であれば
各頂点の位置およびマーク図形の明るさ(グレイレベ
ル)である。ここで指定するマーク図形のパラメータは
設計値とする。次にステップ103で直前の画像操作の
再実行とあるが、ここでは対象となる画像操作が無いの
でステップ105を行う。
【0020】前述の如く、所謂ベースライン計測に用い
られるレチクル上のマーク或いは、ステージ上に設けら
れた基準マークの集合体上の基準マークにはマークの劣
化等は存在しないが、一般的に感光基板としてのプレー
ト上に形成されたプレートアライメントに用いられるア
ライメントマークは、該プレートの周辺部に作成され、
数回にわたる露光プロセスにより損傷され、設計値通り
の形状を維持することが困難であり、さらにアライメン
トマーク上に膜厚の異なる種々の膜が積層される為、ア
ライメントマークの見えもロット毎或いは、感光基板と
してのプレート内のアライメントマーク毎に異なる場合
も存在する。そこでステップ102において設計値の形
状に作成された図形マークに対し種々の画像操作を行
い、これから行うプレートアライメントの被処理画像内
のアライメントマークに形状および/又は見えが可能な
限り近い画像を作成する。例えば、ぼけを発生させる、
エッジの部分を強調させる、及び/又はコントラストを
反転させる等の効果を持つ画像操作を行う。
られるレチクル上のマーク或いは、ステージ上に設けら
れた基準マークの集合体上の基準マークにはマークの劣
化等は存在しないが、一般的に感光基板としてのプレー
ト上に形成されたプレートアライメントに用いられるア
ライメントマークは、該プレートの周辺部に作成され、
数回にわたる露光プロセスにより損傷され、設計値通り
の形状を維持することが困難であり、さらにアライメン
トマーク上に膜厚の異なる種々の膜が積層される為、ア
ライメントマークの見えもロット毎或いは、感光基板と
してのプレート内のアライメントマーク毎に異なる場合
も存在する。そこでステップ102において設計値の形
状に作成された図形マークに対し種々の画像操作を行
い、これから行うプレートアライメントの被処理画像内
のアライメントマークに形状および/又は見えが可能な
限り近い画像を作成する。例えば、ぼけを発生させる、
エッジの部分を強調させる、及び/又はコントラストを
反転させる等の効果を持つ画像操作を行う。
【0021】しかし、被処理画像内のアライメントマー
クの変化も多様であるため、これらの画像操作をなすた
めには、コンピュータ内に設計値の形状、見えの変形に
対応するような情報に基づいて、画像操作情報テーブル
や一覧表を作成しておき、適宜そこからデータを読み出
すようにすると良い。これらの効果を発生する画像操作
の手法は何種類も存在し、それぞれ長所/短所が有りま
た、画像操作を行った結果画像を推測する事に困難が伴
うケースも存在する。従ってシンセティックモデルを作
成するオペレータは試行錯誤しながらモデルを作成しな
ければならない。そのため、種々の画像操作を容易に選
択実行でき、また直前の画像操作を取り消す(UND
O、ステップ106)ことができさらに、直前の操作の
再実行(REDO、ステップ103)等が可能なマンマ
シンインターフェイスが必要となる。この様にして操作
者(作成者)が試行錯誤をしながら最終的なシンセティ
ックモデルが完成した後、パターンマッチング装置20
にテンプレートとして登録する。
クの変化も多様であるため、これらの画像操作をなすた
めには、コンピュータ内に設計値の形状、見えの変形に
対応するような情報に基づいて、画像操作情報テーブル
や一覧表を作成しておき、適宜そこからデータを読み出
すようにすると良い。これらの効果を発生する画像操作
の手法は何種類も存在し、それぞれ長所/短所が有りま
た、画像操作を行った結果画像を推測する事に困難が伴
うケースも存在する。従ってシンセティックモデルを作
成するオペレータは試行錯誤しながらモデルを作成しな
ければならない。そのため、種々の画像操作を容易に選
択実行でき、また直前の画像操作を取り消す(UND
O、ステップ106)ことができさらに、直前の操作の
再実行(REDO、ステップ103)等が可能なマンマ
シンインターフェイスが必要となる。この様にして操作
者(作成者)が試行錯誤をしながら最終的なシンセティ
ックモデルが完成した後、パターンマッチング装置20
にテンプレートとして登録する。
【0022】尚、図2(a)〜(c)に示した図はCR
T21に操作毎に表示される。また、各作成ステップは
前記コンピュータを介してパターンマッチング装置20
に各実行命令を送ることでも、CRT21にビジュアル
的なメニューを作成しポインティングデバイス22を介
してパターンマッチング装置20に各実行命令を送るこ
とでも可能である。
T21に操作毎に表示される。また、各作成ステップは
前記コンピュータを介してパターンマッチング装置20
に各実行命令を送ることでも、CRT21にビジュアル
的なメニューを作成しポインティングデバイス22を介
してパターンマッチング装置20に各実行命令を送るこ
とでも可能である。
【0023】ところで前述したシンセティックモデル
は、当該シンセティックモデルを用いて、パターンマッ
チングを行う被処理画像内のアライメントマークに極力
似せて作成する必要があるため、被処理画像内から種々
の画像情報を得ることができれば、その情報を用いてよ
り忠実なシンセティックモデルを作成することが可能と
なる。
は、当該シンセティックモデルを用いて、パターンマッ
チングを行う被処理画像内のアライメントマークに極力
似せて作成する必要があるため、被処理画像内から種々
の画像情報を得ることができれば、その情報を用いてよ
り忠実なシンセティックモデルを作成することが可能と
なる。
【0024】図3(a)はガラスプレート4上の被処理
画像内のアライメントマークをプレートアライメント用
の顕微鏡15を通してCCDカメラ19により撮像し、
パターンマッチング装置20に入力した被処理画像の一
例である。ここでポインティングデバイス22を用い任
意の大きさのウィンドウを任意の位置に配置する(W1
〜W3)。これらウィンドウで囲まれた範囲内から各画
素の最小/最大値、メジアン、モード、平均値、標準偏
差、コントラスト値等の画像情報を求めることにより、
これらの値をシンセティックモデルに反映する。こうし
て、より高精度なシンセティックモデルを生成する。例
えばウィンドウW1で求めた画素の平均値をステップ1
01の背景グレイレベルに用い、ウィンドウW2で求め
た画素のモード値をステップ102の新規マーク図形の
グレイレベル値に用いる等の操作を行う。
画像内のアライメントマークをプレートアライメント用
の顕微鏡15を通してCCDカメラ19により撮像し、
パターンマッチング装置20に入力した被処理画像の一
例である。ここでポインティングデバイス22を用い任
意の大きさのウィンドウを任意の位置に配置する(W1
〜W3)。これらウィンドウで囲まれた範囲内から各画
素の最小/最大値、メジアン、モード、平均値、標準偏
差、コントラスト値等の画像情報を求めることにより、
これらの値をシンセティックモデルに反映する。こうし
て、より高精度なシンセティックモデルを生成する。例
えばウィンドウW1で求めた画素の平均値をステップ1
01の背景グレイレベルに用い、ウィンドウW2で求め
た画素のモード値をステップ102の新規マーク図形の
グレイレベル値に用いる等の操作を行う。
【0025】さらに、ウィンドウW3内の各画素をY方
向に一次元投影させ(図3(b))、エッジEL、ER
について任意の次数の関数に近似させ、その結果をステ
ップ102の新規マーク図形のボケを発生させる関数と
して指定しても良い。さらに、通常はマーク図形M31
は設計値として値は既知のものであるが、プレートアラ
イメント用の顕微鏡15からCCDカメラ19までの光
学的要素から倍率やディストーション等が無視できない
場合にはエッジEL、及びERからマーク幅を計測し、
その結果をステップ102のマーク図形の位置に反映さ
せる。
向に一次元投影させ(図3(b))、エッジEL、ER
について任意の次数の関数に近似させ、その結果をステ
ップ102の新規マーク図形のボケを発生させる関数と
して指定しても良い。さらに、通常はマーク図形M31
は設計値として値は既知のものであるが、プレートアラ
イメント用の顕微鏡15からCCDカメラ19までの光
学的要素から倍率やディストーション等が無視できない
場合にはエッジEL、及びERからマーク幅を計測し、
その結果をステップ102のマーク図形の位置に反映さ
せる。
【0026】以上に述べた本機能は、作成したシンセテ
ィックモデルを検討する際にも用いられる。尚、図2
(a)〜(b)に示した図は、CRT21に操作毎に表
示される。また、上述の各操作は前記コンピュータを介
してパターンマッチング装置20に各実行命令を送るこ
とでも、CRT21にビジュアル的なメニューを作製し
ポインティングデバイス22を介してパターンマッチン
グ装置20に各実行命令を送ることでも可能である。
ィックモデルを検討する際にも用いられる。尚、図2
(a)〜(b)に示した図は、CRT21に操作毎に表
示される。また、上述の各操作は前記コンピュータを介
してパターンマッチング装置20に各実行命令を送るこ
とでも、CRT21にビジュアル的なメニューを作製し
ポインティングデバイス22を介してパターンマッチン
グ装置20に各実行命令を送ることでも可能である。
【0027】また、CRT21を上下あるいは左右に画
面分割し、一方の画面で被処理画像情報を得ながらその
情報を基に、もう一方の画面でシンセティックモデルを
作成する構成とすることも可能である。
面分割し、一方の画面で被処理画像情報を得ながらその
情報を基に、もう一方の画面でシンセティックモデルを
作成する構成とすることも可能である。
【0028】次に、上述のようにして実際に作成したテ
ンプレートを用いて行うベースライン計測の一例を図4
及び図6を用いて説明する。
ンプレートを用いて行うベースライン計測の一例を図4
及び図6を用いて説明する。
【0029】図4(a)は、XYステージ6上に配置さ
れている基準マーク集合体7を、XYステージ6を移動
させることにより、プレートアライメント用顕微鏡15
の下に移動したときに、プレートアライメント用顕微鏡
15を通りCCDカメラ19によって撮像された画像で
ある。ここでi1〜i4のマークは共役指標板17上に
ある指標マークであり、FMは基準マーク集合体7上の
基準マークの一つである。図4(b)、図4(c)及び
図4(d)は、それぞれあらかじめ人為的に合成された
テンプレート画像TM1〜TM3である。
れている基準マーク集合体7を、XYステージ6を移動
させることにより、プレートアライメント用顕微鏡15
の下に移動したときに、プレートアライメント用顕微鏡
15を通りCCDカメラ19によって撮像された画像で
ある。ここでi1〜i4のマークは共役指標板17上に
ある指標マークであり、FMは基準マーク集合体7上の
基準マークの一つである。図4(b)、図4(c)及び
図4(d)は、それぞれあらかじめ人為的に合成された
テンプレート画像TM1〜TM3である。
【0030】ここでパターンマッチング処理範囲iW
1,iW2で示される範囲からテンプレート画像TM1
を、同じくiW3,iW4で示される範囲からTM2
を、さらにMW1の範囲からTM3に対して、パターン
マッチングにより位置検出を行う。ここで求められる値
は、テンプレート画像TM1の原点iO1に対してiR
1、及びiR2、テンプレート画像TM2の原点iO2
に対してiR3、及びiR4、テンプレート画像TM3
の原点MO1に対してMR1である。
1,iW2で示される範囲からテンプレート画像TM1
を、同じくiW3,iW4で示される範囲からTM2
を、さらにMW1の範囲からTM3に対して、パターン
マッチングにより位置検出を行う。ここで求められる値
は、テンプレート画像TM1の原点iO1に対してiR
1、及びiR2、テンプレート画像TM2の原点iO2
に対してiR3、及びiR4、テンプレート画像TM3
の原点MO1に対してMR1である。
【0031】ここでテンプレート画像TM1〜TM3の
それぞれの原点iO1、iO2及びMO1はそれぞれの
画像に含まれるマークの中心点となっている。
それぞれの原点iO1、iO2及びMO1はそれぞれの
画像に含まれるマークの中心点となっている。
【0032】以上より、指標マークの中心(xi,y
i)は次式で示すことができる。
i)は次式で示すことができる。
【0033】
【数1】 また、指標マーク中心からの基準マークFMの位置ずれ
量は、次式で示すことができる。
量は、次式で示すことができる。
【0034】
【数2】 また、パターンマッチング装置内の座標系(x,y)を
投影露光装置内の基準となる座標系であるステージ座標
系(X,Y)に変換するための係数を次式で求めること
ができる。
投影露光装置内の基準となる座標系であるステージ座標
系(X,Y)に変換するための係数を次式で求めること
ができる。
【0035】
【数3】 ここでXpt、およびYptは既知である指標マーク間隔
(μm)である。
(μm)である。
【0036】従って、(式2)で求めた結果をステージ
座標系に変換した値は次式で求めることができる。
座標系に変換した値は次式で求めることができる。
【0037】
【数4】 以上により、基準マーク集合体7上の基準マークFM
の、共役指標板17上の指標マークi1 〜i4の中心
からのずれがステージ座標系(X,Y)で表すことが可
能となる。即ち、プレートアライメント系のベースライ
ン計測が可能となる。尚、ここで(式2)に示すよう
に、基準マークFMの位置を指標マーク中心からの結果
として表しているのは、検出光学系の位置的なドリフト
を考慮しているためである。
の、共役指標板17上の指標マークi1 〜i4の中心
からのずれがステージ座標系(X,Y)で表すことが可
能となる。即ち、プレートアライメント系のベースライ
ン計測が可能となる。尚、ここで(式2)に示すよう
に、基準マークFMの位置を指標マーク中心からの結果
として表しているのは、検出光学系の位置的なドリフト
を考慮しているためである。
【0038】また、レチクルアライメント系のベースラ
イン計測は特開昭63−5521号公報に開示の方法等
により基準マーク集合体7を基準としてレチクルアライ
メント系をステージ座標系(X,Y)に合わせることに
より行われる。以上により、レチクルアライメント系及
びプレートアライメント系がステージ座標系のもとに管
理することが可能となる。
イン計測は特開昭63−5521号公報に開示の方法等
により基準マーク集合体7を基準としてレチクルアライ
メント系をステージ座標系(X,Y)に合わせることに
より行われる。以上により、レチクルアライメント系及
びプレートアライメント系がステージ座標系のもとに管
理することが可能となる。
【0039】また、図に明示はしていないが、ステージ
座標系(X,Y)とパターンマッチング装置内座標系の
回転成分を補正するために、以下のような手順でその補
正値を求めることができる。
座標系(X,Y)とパターンマッチング装置内座標系の
回転成分を補正するために、以下のような手順でその補
正値を求めることができる。
【0040】基準マークFMを指標マークi1〜i4に
重ならない程度に、XYステージ6をX方向に一定量左
に移動する。この位置でテンプレート画像TM3により
パターンマッチングを行う。このときの結果を(X1,
Y1)とする。次に,同様にX方向に一定量右に移動さ
せ同様にパターンマッチングを行う。このときの結果を
(Xr,Yr)とし、このとき補正すべき回転量Rは、
次式で求められる。
重ならない程度に、XYステージ6をX方向に一定量左
に移動する。この位置でテンプレート画像TM3により
パターンマッチングを行う。このときの結果を(X1,
Y1)とする。次に,同様にX方向に一定量右に移動さ
せ同様にパターンマッチングを行う。このときの結果を
(Xr,Yr)とし、このとき補正すべき回転量Rは、
次式で求められる。
【0041】
【数5】 また、本実施例ではプレートアライメント系のベースラ
イン計測について記述したが、同様の構成をレチクルア
ライメント系に設けることによりレチクルアライメント
系のベースライン計測にも同様に用いることができる。
イン計測について記述したが、同様の構成をレチクルア
ライメント系に設けることによりレチクルアライメント
系のベースライン計測にも同様に用いることができる。
【0042】
【発明の効果】以上の様に、パターンマッチング式の位
置検出方法におけるテンプレートを、パターンマッチン
グを行う被処理画像内のアライメントマークの形状や見
え等の図形の特徴にあわせて合成されたパターン(シン
セティックモデル)とすることで、テンプレート内に含
まれるマークの位置を検出することが可能になり、ペー
スライン計測を行うことができる。即ち、露光プロセス
中に被処理マークが変形しても投影露光装置内の絶対的
な座標系を基準とした位置検出を行うことができる。
置検出方法におけるテンプレートを、パターンマッチン
グを行う被処理画像内のアライメントマークの形状や見
え等の図形の特徴にあわせて合成されたパターン(シン
セティックモデル)とすることで、テンプレート内に含
まれるマークの位置を検出することが可能になり、ペー
スライン計測を行うことができる。即ち、露光プロセス
中に被処理マークが変形しても投影露光装置内の絶対的
な座標系を基準とした位置検出を行うことができる。
【0043】またパターンマッチングを行う感光基板等
の基準となるアライメントマークの画像を観察しながら
該基準となるアライメントマークの設計値や該アライメ
ントマークの変形についての形状、見え等に関する種々
の情報データに基づき該アライメントマークのシンセテ
ィックモデルを作成者とインタラクティブに作成するこ
とにより作成過程が容易に把握でき、試行錯誤しながら
効率よく作成することできる。
の基準となるアライメントマークの画像を観察しながら
該基準となるアライメントマークの設計値や該アライメ
ントマークの変形についての形状、見え等に関する種々
の情報データに基づき該アライメントマークのシンセテ
ィックモデルを作成者とインタラクティブに作成するこ
とにより作成過程が容易に把握でき、試行錯誤しながら
効率よく作成することできる。
【0044】さらに、当該シンセティックモデルを用い
てパターンマッチングを行う被処理画像内の任意の位置
及び/もしくは領域を指定し、当該位置及び/もしくは
領域から種々の画像情報を得、それを被処理画像内のア
ライメントマークのシンセティックモデルの作成に反映
させることが可能なため、被処理画像内のアライメント
マークのより実画像に近いリアルなシンセティックモデ
ルを作成することができる。従って、より高精度な位置
検出が可能となる。
てパターンマッチングを行う被処理画像内の任意の位置
及び/もしくは領域を指定し、当該位置及び/もしくは
領域から種々の画像情報を得、それを被処理画像内のア
ライメントマークのシンセティックモデルの作成に反映
させることが可能なため、被処理画像内のアライメント
マークのより実画像に近いリアルなシンセティックモデ
ルを作成することができる。従って、より高精度な位置
検出が可能となる。
【図1】シンセティックモデルの作成手順を説明するフ
ロー図である。
ロー図である。
【図2】シンセティックモデルの作成手順の説明図であ
る。
る。
【図3】被処理画像情報を得る方法を説明する図であ
る。
る。
【図4】ペースライン計測を説明する図である。
【図5】パターンマッチング方式の位置検出を説明する
図である。
図である。
【図6】投影露光装置概略図である。
1 光源 R レチクル PL 投影光学系 4 ガラスプレート(感光基板) 6 XYステージ 7 基準マーク集合体 11 レチクルアライメント用の顕微鏡 15 プレートアライメント用の顕微鏡 20 パターンマッチング装置 21 CRT 22 ポインティングデバイス
Claims (8)
- 【請求項1】 レチクルに形成された原画パターンを、
投影光学系を介して所定の結像面に形成し、該結像面と
ほぼ平行な面内で二次元移動するステージに保持された
感光基板に、前記原画パターンの投影像を形成する装置
における、前記レチクルの系及び前記感光基板の系の相
互の位置対応をつけるため予め、基準となる所定のマー
クの第1の映像信号をテンプレートとして記憶してお
き、前記ステージに設けられた所定のパターンの集合体
内の所定領域内のマークを撮像して第2の映像信号を検
出し、該第2の映像信号から前記テンプレートに対応す
る映像信号を検出して該映像信号の位置を検出するパタ
ーンマッチング式の位置検出方法において、前記基準と
なる所定のマークは、パターンマッチングを行う被処理
画像内の基準となるマークに対応して合成されたシンセ
ティックモデルを用いることを特徴とする位置検出方
法。 - 【請求項2】 前記シンセティックモデルは、ソフトウ
ェアを利用して人為的に合成されることを特徴とする請
求項1に記載の位置検出方法。 - 【請求項3】 前記シンセティックモデルは、パターン
マッチングを行う被処理画像を観察しながら、その作成
者とインタラクティブに作成可能なことを特徴とする請
求項1又は2に記載の位置検出方法。 - 【請求項4】 パターンマッチングを行う被処理画像内
の任意の位置及び/又は領域を指定し、その位置及び/
又は領域内から種々の画像情報を得、得られた画像情報
を反映して前記シンセティックモデルを作成することを
特徴する上記各請求項に記載の位置検出方法。 - 【請求項5】 前記パターンマッチングを行う被処理画
像は、前記感光基板内に設けられていることを特徴とす
る位置検出方法。 - 【請求項6】 レチクルに形成された原画パターンを、
投影光学系を介して所定の結像面に形成し、該結像面と
ほぼ平行な面内で二次元移動するステージに保持された
感光基板に、前記原画パターンの投影像を露光するため
に、前記レチクルの系及び前記感光基板の系の相互の位
置対応をつけるため予め、基準となる所定のマークによ
るパターンをテンプレートとして記憶しておき、前記ス
テージに設けられた所定のパターンの集合体内の所定領
域内のマークを撮像して前記テンプレートに対応する映
像信号を検出して該映像信号の位置を検出するパターン
マッチング式の位置検出方法において、前記テンプレー
トに記憶される前記パターンは、パターンマッチングを
行う被処理画像内に形成された基準となる所定マーク
の、露光処理プロセス中に生じた変化に対応して合成さ
れることを特徴とする位置検出方法。 - 【請求項7】 前記被処理画像は、前記感光基板に形成
されていることを特徴とする請求項6に記載の位置検出
方法。 - 【請求項8】 前記被処理画像内の任意の位置及び/又
は領域に関して画像情報を得、得られた画像情報を用い
て、前記感光基板に形成された基準となる所定マーク
の、露光処理プロセスム中の変化に対応して画像処理し
たシンセティックモデルをテンプレートとすることを特
徴とする請求項7に記載の位置検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8269081A JPH1097983A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8269081A JPH1097983A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 位置検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1097983A true JPH1097983A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17467411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8269081A Withdrawn JPH1097983A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 位置検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1097983A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000042640A1 (fr) * | 1999-01-18 | 2000-07-20 | Nikon Corporation | Procede et dispositif d'appariement de formes, procede et dispositif de determination de position, procede et dispositif d'alignement de position, procede et dispositif d'exposition, et dispositif et son procede de production |
US6992766B2 (en) | 2002-03-15 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection apparatus and method |
WO2007046407A1 (ja) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Fujifilm Corporation | テンプレートデータ作成方法および装置、テンプレートマッチング方法および装置並びに描画方法および装置 |
JP2008010548A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Toppan Printing Co Ltd | アライメントマークおよび位置計測方法 |
CN100421883C (zh) * | 2003-04-10 | 2008-10-01 | 哈尔滨工业大学 | 两自由度平面并联高速高精度机器人 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP8269081A patent/JPH1097983A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000042640A1 (fr) * | 1999-01-18 | 2000-07-20 | Nikon Corporation | Procede et dispositif d'appariement de formes, procede et dispositif de determination de position, procede et dispositif d'alignement de position, procede et dispositif d'exposition, et dispositif et son procede de production |
US7184594B1 (en) | 1999-01-18 | 2007-02-27 | Nikon Corporation | Pattern matching method and device, position determining method and device, position aligning method and device, exposing method and device, and device and its production method |
US6992766B2 (en) | 2002-03-15 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection apparatus and method |
US7466414B2 (en) | 2002-03-15 | 2008-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection apparatus and method |
CN100421883C (zh) * | 2003-04-10 | 2008-10-01 | 哈尔滨工业大学 | 两自由度平面并联高速高精度机器人 |
WO2007046407A1 (ja) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Fujifilm Corporation | テンプレートデータ作成方法および装置、テンプレートマッチング方法および装置並びに描画方法および装置 |
JP2008010548A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Toppan Printing Co Ltd | アライメントマークおよび位置計測方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |