JPH11135601A

JPH11135601A - ウェハの測定情報作成方法および測定位置決定方法

Info

Publication number: JPH11135601A
Application number: JP9314286A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Kadoma; 央章角間
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 1999-05-21
Anticipated expiration: 2017-10-29
Also published as: JP3739550B2; KR19990036608A; US6363168B1; KR100292936B1

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の測定装置の間において測定位置を含む
測定情報を流用することができ、また、このような測定
情報を用いて、ウェハ上の測定点の位置を決定できる技
術を提供する。【解決手段】ウェハ上で定義されたウェハ座標系の座
標値で表されている測定点位置を含む測定レシピを作成
する。この測定情報は、複数の測定装置で使用すること
ができる。測定レシピに含まれる各測定点のウェハ座標
系の座標値をステージ上で定義されたステージ座標系の
座標値に変換すれば、このステージ座標系の座標値を用
いて、ウェハ上の各測定点の位置決めを実行することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウェハの
測定点に関する測定情報を作成し、この測定情報を用い
て測定点の位置を決定する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェハは、その製造工程において
種々の測定装置によって測定が行われる。測定処理の際
には、ウェハ上の予め定められた測定点に測定プローブ
（光学素子や電極等）を正確に位置決めする「位置合わ
せ処理（アライメント処理）」が行なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の測定
装置を用いて同一の測定を行いたい場合がある。しか
し、複数の測定装置にウェハをセットすると、ウェハの
向きや位置がそれぞれの装置で異なるので、ウェハ上の
測定点の座標も互いに異なる値を取る。従って、従来
は、複数の測定装置の間では、測定位置を含む測定情報
を流用することができないという問題があった。

【０００４】また、同一の測定装置を用いた場合にも、
複数のウェハを載置した場合には各ウェハ上の測定点の
座標が互いに異なる値を取ることがある。例えば、測定
装置にセットされたウェハの向きが常に正確に一定の向
きにならず、或る程度任意の角度を取りうる場合には、
測定点の座標は、各ウェハ毎に異なる値を取る。従っ
て、同一の測定装置においても、測定点の位置を正確に
決定することが困難であるという問題があった。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、複数の測定装置
の間において測定位置を含む測定情報を流用することが
できる技術を提供することを第１の目的とする。また、
このような測定情報を用いて、ウェハ上の測定点の位置
を決定できる技術を提供することを第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、この発明の
第１の方法は、ウェハ上の測定点に関する測定情報を作
成する方法であって、前記測定情報は、前記ウェハ上に
おける測定点の位置を少なくとも含み、前記測定点の位
置は、前記ウェハ上で定義されたウェハ座標系の座標値
で表されていることを特徴とする。

【０００７】上記第１の方法では、測定点の位置がウェ
ハ座標系の座標値で表されているので、複数の測定装置
の間において測定点位置を含む測定情報を流用すること
ができる。また、ステージ上に載置されるウェハの位置
や向きが常に一定とはならないような測定装置を用いる
場合にも、各ウェハ上の測定点の位置を決定するため
に、この測定情報を用いることができる。

【０００８】上記第１の方法において、前記測定情報
は、さらに、各測定点近傍において撮像された画像につ
いてパターンマッチングを実行することによって測定点
の位置を決定する際に使用されるテンプレート画像を含
むようにしてもよい。

【０００９】こうすれば、テンプレート画像を用いたテ
ンプレートマッチングを行うことによって、測定点の位
置を高精度に決定することができる。

【００１０】本発明の第２の方法は、ウエハを載置する
ステージを備えた測定装置を用いてウェハの測定位置を
決定する方法であって、（ａ）上記第１の方法に従って
作成された前記測定情報を用い、各測定点のウェハ座標
系の座標値を前記ステージ上で定義されたステージ座標
系の座標値に変換する工程と、（ｂ）各測定点に関する
前記ステージ座標系の座標値を用いて、前記ウェハ上の
各測定点の位置決めを実行する工程と、を備えることを
特徴とする。

【００１１】こうすれば、測定情報内の測定点の座標値
を用いて、ウェハ上の測定点の位置を決定することがで
きる。

【００１２】上記第２の方法において、前記測定装置
は、さらに、ウェハ上の画像を撮像するための撮像光学
系を備えており、前記方法は、さらに、前記撮像光学系
で定義された撮像座標系における座標と、前記ステージ
座標系における座標との間の回転を含む座標変換を規定
する座標変換係数を決定する工程と、前記座標変換係数
を用いて、前記撮像光学系で撮像された撮像画像内にお
ける撮像座標系の座標と前記ステージ座標系の座標との
間の座標変換を実行する工程と、を含むようにしてもよ
い。

【００１３】こうすれば、撮像座標系がステージ座標系
から傾いている場合にも、撮像画像内の任意の点の位置
に関するステージ座標系の座標に正確に求めることがで
きる。

【００１４】

【発明の他の態様】この発明は、以下のような他の態様
も含んでいる。第１の態様は、ウェハ上の測定点に関す
る測定情報を作成する装置であって、前記ウェハ上にお
ける測定点の位置と、各測定点における測定条件とを含
む測定情報を作成する測定情報作成手段を備え、前記測
定点の位置は、前記ウェハ上で定義されたウェハ座標系
の座標値で表されていることを特徴とする。

【００１５】第２の態様は、ウエハを載置するステージ
を備えた測定装置を用いてウェハの測定位置を決定する
装置であって、上記の方法または装置によって作成され
た前記測定情報を用い、各測定点のウェハ座標系の座標
値を前記ステージ上で定義されたステージ座標系の座標
値に変換する手段と、各測定点に関する前記ステージ座
標系の座標値を用いて、前記ウェハ上の各測定点の位置
決めを実行する測定位置決定手段と、を備えることを特
徴とする。

【００１６】第３の態様は、コンピュータに上記の発明
の各工程または各手段の機能を実行させるコンピュータ
プログラムを記録した記録媒体である。記録媒体として
は、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭなどのコンピ
ュータが読取り可能な携帯型の記憶媒体や、コンピュー
タシステムの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモ
リ）および外部記憶装置、あるいは、これ以外のコンピ
ュータプログラムが記録された媒体であってコンピュー
タシステムが読取り可能な種々の媒体を利用できる。

【００１７】第４の態様は、コンピュータに上記の発明
の各工程または各手段の機能を実行させるコンピュータ
プログラムを通信経路を介して供給するプログラム供給
装置である。

【００１８】

【発明の実施の形態】

Ａ．装置の構成：次に、本発明の実施の形態を実施例に
基づき説明する。図１は、この発明の実施例を適用して
半導体ウェハの位置合わせ処理（アラインメント処理）
を行なう機能を有する測定装置の構成を示すブロック図
である。この測定装置は、制御操作ユニット３０と、撮
像光学系としての光学ユニット４０と、画像処理ユニッ
ト５０とを備えている。

【００１９】制御操作ユニット３０は、表示部３１と、
操作部３２と、制御部３３と、ステージ駆動部３４と、
ステージ座標読み込み部３５と、ＸＹステージ３６とを
備えている。表示部３１としては、例えばモニタや液晶
ディスプレイ等が使用される。また、操作部３２として
は、例えばキーボードやマウス等が用いられる。ＸＹス
テージ３６の上には、半導体ウェハＷＦが載置される。
半導体ウェハＷＦの表面には、タイル状に配列された矩
形の複数の半導体チップが形成されている。なお、この
装置は、ＸＹステージ３６を回転させる機構は有してい
ない。

【００２０】光学ユニット４０は、カメラ４１と、光源
４２と、ハーフミラー４３と、対物レンズ４４とを備え
ている。ハーフミラー４３は、光源４２から出射された
光を対物レンズ４４に向けて反射し、ＸＹステージ３６
上の半導体ウェハＷＦに光を照射する。半導体ウェハＷ
Ｆの表面で反射されたは光は、対物レンズ４４とハーフ
ミラー４３とを通過して、カメラ４１に入射する。すな
わち、カメラ４１は、半導体ウェハＷＦの表面の画像を
撮像する。画像としては、多階調画像（グレー画像）を
読取ることが好ましい。なお、この実施例では、カメラ
４１の視野サイズは、半導体ウェハの表面に形成された
半導体チップの１個分のサイズよりも小さい。後で詳述
するように、半導体ウェハＷＦの多階調画像は、画像処
理ユニット５０によって処理され、これによって半導体
ウェハＷＦの回転方向が検出される。画像処理ユニット
５０のモニタ１３６には、半導体ウェハＷＦの一部の撮
像領域の多階調画像が表示される。

【００２１】ユーザが操作部３２を操作してＸＹステー
ジ３６に対する移動指令を入力すると、その指令に応じ
て、制御部３３がステージ駆動部３４を制御してＸＹス
テージ３６をＸ方向とＹ方向に移動させる。また、操作
部３２からステージの座標読み込み指令が入力される
と、その時点のステージ座標情報がステージ座標読み込
み部３５によって読込まれて制御部３３に供給される。
ステージ座標情報は、必要に応じて表示部３１に表示さ
れる。ステージ座標情報は、さらに、双方向の通信経路
３８を介して制御部３３から画像処理ユニット５０にも
供給される。後述するように、画像処理ユニット５０
は、画像処理によって認識されたウェハの回転方向と、
このステージ座標情報とを利用することによって、ウェ
ハの正確な回転方向や測定位置を決定する。

【００２２】図２は、画像処理ユニット５０の内部構成
を示すブロック図である。この画像処理ユニット５０
は、ＣＰＵ１１０と、ＲＯＭ１１４と、ＲＡＭ１１６
と、入出力インタフェイス１４０とが、バスライン１１
２に接続されたコンピュータシステムとして構成されて
いる。入出力インタフェイス１４０には、モニタ１３６
と、磁気ディスク１３８と、通信経路３８とが接続され
ている。

【００２３】ＲＡＭ１１６には、等価回転方向決定手段
１５０と、撮像位置決定手段１５２と、パターンマッチ
ング手段１５４と、角度選択手段１５６と、回転方向決
定手段１５８と、基準位置決定手段１６０と、測定位置
決定手段１６２と、座標変換手段１６４と、測定情報作
成手段１６６と、の機能を実現するアプリケーションプ
ログラムが格納されている。これらの各手段の機能につ
いては後述する。

【００２４】なお、これらの各手段の機能を実現するコ
ンピュータプログラム（アプリケーションプログラム）
は、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の携帯型の
記録媒体（可搬型の記録媒体）に記録された形で提供さ
れ、この記録媒体からコンピュータシステムの外部記憶
装置に転送される。そして、実行時には、ＲＡＭ１１６
に記憶される。あるいは、通信経路を介してプログラム
供給装置からコンピュータシステムにコンピュータプロ
グラムを供給するようにしてもよい。この明細書におい
て、コンピュータシステムとは、ハードウェアとオペレ
ーションシステムとを含み、オペレーションシステムの
制御の下で動作する装置を意味している。アプリケーシ
ョンプログラムは、このようなコンピュータシステム
に、上述の各部の機能を実現させる。なお、上述の機能
の一部は、アプリケーションプログラムでなく、オペレ
ーションシステムによって実現されていても良い。

【００２５】Ｂ．位置合わせ処理の概要：図３は、実施
例における位置合わせ処理の概要を示す説明図である。
基準ウェハ（図３（Ａ））とは、位置合わせ処理の対象
となる被測定ウェハ（図３（Ｂ））と同じパターンが形
成されたウェハである。一般的には、同一のロットで処
理された複数のウェハの１枚を基準ウェハＷＦ１として
使用し、他のウェハが被測定ウェハＷＦ２となる。１枚
のウェハには、位置合わせ基準点ＲＰと、複数の測定点
ＰＭ１〜ＰＭ１５（白丸で示す）とが設定される。図３
（Ａ），（Ｂ）にも示されているように、ウェハがＸＹ
ステージ３６上に載置された時には、任意の回転方向を
取りうるものと仮定している。ステージ３６上にウェハ
を搬送するための搬送装置（図示せず）の構成によって
は、ウェハのノッチＮＴがほぼ所定方向（例えば時計の
６時方向）を向くようにウェハが載置される場合もあ
る。しかし、このような場合でもウェハの向きが正確に
調整されるとは限らず、或る程度傾いた状態でステージ
３６上に載置されることが多い。そこで、この実施例で
は、ウェハが任意の向きを取り得るものと仮定してい
る。なお、図１に示す測定装置は、ＸＹステージ３６上
に載置されたウェハを回転するための回転機構を備えて
いないので、ウェハの向き（回転方向）は、画像処理に
よって認識され、補正される。

【００２６】図４は、実施例における位置合わせ処理の
全体手順を示すフローチャートである。ウェハの測定点
の位置合わせ処理は、基準ウェハを用いたプリアライメ
ント前処理（ステップＴ１）と、基準ウェハを用いたフ
ァインアライメント前処理（ステップＴ２）と、被測定
ウェハを用いたプリアライメント処理（ステップＴ３）
と、被測定ウェハを用いたファインアライメント処理
（ステップＴ４）とに大別される。ステップＴ１，Ｔ３
におけるプリアライメント処理は、基準位置決定手段１
６０（図２）の制御の下に、測定位置決定手段１６２以
外の他の手段１５０，１５２，１５４，１５６，１５
８，１６４が協力して実行する。ステップＴ２，Ｔ４に
おけるファインアライメント処理は、測定位置決定手段
１６２の制御の下に、撮像位置決定手段１５２とパター
ンマッチング手段１５４と撮像光学系座標変換手段１６
４とが協力して実行する。

【００２７】図４のステップＴ１における基準ウェハＷ
Ｆ１を用いたプリアライメント前処理では、撮像座標と
ステージ座標との間の座標変換係数と、ステージ座標と
ウェハ座標との間の座標変換係数とが決定される。ここ
で、「撮像座標」とは、撮像光学系である光学ユニット
４０で撮像された撮像画像の領域内で定義された座標系
（「撮像座標系」と呼ぶ）の座標である。「ステージ座
標」は、ＸＹステージ３６上で定義された座標系（「ス
テージ座標系」と呼ぶ）の座標であり、「ウェハ座標」
は、ウェハ上で定義された座標系（「ウェハ座標系」と
呼ぶ）の座標である。

【００２８】ステージ座標とウェハ座標との間の座標変
換係数は、ＸＹステージ３６上に載置された基準ウェハ
ＷＦ１の回転角度θ１と、位置合わせ基準点ＲＰのステ
ージ座標値とから決定される（図３（Ａ））。ここで、
基準ウェハＷＦ１の回転角度θ１は、ステージ座標系の
基準方向Ｄｓと基準ウェハＷＦ１の基準方向Ｄ１とのな
す角度である。ステージ座標系の基準方向Ｄｓは、ＸＹ
ステージ３６に対して固定された方向であり、例えばＸ
Ｙステージ３６上のＸ方向（時計の３時方向）に設定さ
れる。基準ウェハＷＦ１の基準方向Ｄ１は、基準ウェハ
ＷＦ１に対して固定された方向であり、例えば基準ウェ
ハＷＦ１のノッチＮＴを時計の６時方向とした時の３時
の方向に設定される。なお、これらの基準方向Ｄｓ，Ｄ
１の設定の仕方は任意であり、これ以外の定義も可能で
ある。

【００２９】ステップＴ２における基準ウェハＷＦ１を
用いたファインアライメント前処理では、基準ウェハＷ
Ｆ１上の複数の測定点ＰＭ１〜ＰＭ１５の位置と、各測
定点における測定条件とを含む測定レシピを登録する。
各測定点の位置は、ウェハ座標系の座標値として登録さ
れる。なお、ステップＴ１，Ｔ２で決定された各種の情
報を含む測定レシピ１３９は、測定情報作成手段１６６
によって作成されて磁気ディスク１３８に格納される。

【００３０】ステップＴ３，Ｔ４は、被測定ウェハＷＦ
２を用いたプリアライメント処理とファインアライメン
ト処理である。ステップＴ３のプリアライメント処理で
は、ステップＴ１と同様に、撮像座標とステージ座標と
の間の座標変換係数と、ステージ座標とウェハ座標との
間の座標変換係数とが決定される。また、ステップＴ４
のファインアライメント処理では、測定レシピ１３９を
用いて、各測定点の位置が決定されるとともに、各測定
点において測定が実行される。

【００３１】被測定ウェハＷＦ２に関するステップＴ
３，Ｔ４の処理は、ステップＴ１，Ｔ２で用いた測定装
置と同じ装置で実行することも可能であり、また、別の
測定装置を用いて実行することも可能である。同じ測定
装置を用いる場合には、撮像座標とステージ座標との座
標変換の係数はステップＴ１で求めたものと同じものを
使用することができる。しかし、被測定ウェハＷＦ２の
向きは、図３（Ｂ）に示すように任意の向きを取り得る
と仮定しているので、ステージ座標とウェハ座標との座
標変換の係数はステップＴ３において改めて求められ
る。

【００３２】一方、ステップＴ１，Ｔ２で使用されたも
のとは異なる他の測定装置を用いて測定を行う場合に
は、ステップＴ３においてステップＴ１と同様な処理が
行われ、撮像座標とステージ座標との座標変換の係数も
決定される。なお、ステップＴ３，Ｔ４において他の測
定装置を用いる場合には、基準ウェハＷＦ１（第１のウ
ェハ）を用いたステップＴ１，Ｔ２の処理を行う測定装
置を「第１の測定装置」と呼び、被測定ウェハＷＦ２
（第２のウェハ）を用いたステップＴ３，Ｔ４の処理を
行う測定装置を「第２の測定装置」と呼ぶ。第１と第２
の測定装置は、同じ構成を有していてもよく、また、互
いに異なる構成を有していてもよい。

【００３３】Ｃ．基準ウェハを用いたプリアライメント
前処理：図５ないし図８は、基準ウェハＷＦ１を用いた
プリアライメント前処理の手順を示すフローチャートで
ある。図５のステップＴ１１では、基準ウェハＷＦ１の
画像回転角度β１が求められる。以下に説明するよう
に、画像回転角度β１は、光学ユニット４０で撮像した
画像を回転して、正立した画像を得るための角度であ
る。

【００３４】図６は、ステップＴ１１の詳細手順を示す
フローチャートである。ステップＳ１では、ウェハのチ
ップ寸法と、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のチップ個数とを
ユーザが入力する。

【００３５】図９は、半導体ウェハの表面に形成された
チップの配列を示す概念図である。半導体ウェハＷＦの
表面上には、同一サイズの矩形の複数のチップＣＰがタ
イル状に配置される。Ｘ軸方向とＹ軸方向に沿ったチッ
プ個数の偶数と奇数の組合わせは、偶数−偶数、奇数−
偶数、偶数−奇数、奇数−奇数の４通りある。図９
（Ａ）は偶数−偶数の例であり、図９（Ｂ）は、偶数−
奇数の例である。このような４通りの組み合わせのいず
れであるかを示す情報と、チップの縦横のピッチＬＸ，
ＬＹとから、ウェハの中心Ｏを基準にして、中心付近の
チップの位置を算出することができる。従って、ステッ
プＳ１では、少なくともチップ個数の４通りの組合わせ
のいずれであるかを示す情報と、チップのピッチＬＸ，
ＬＹを示す情報とが入力される。

【００３６】図６のステップＳ２では、基準ウェハＷＦ
１の中心位置において多階調画像（グレー画像）がカメ
ラ４１によって取り込まれる。ウェハが最初にＸＹステ
ージ３６上に載置される時には、図９に示すように、ウ
ェハの外周が、ＸＹステージ３６のウェハ保持アーム３
６ａ，３６ｂで保持されて、ＸＹステージ３６のほぼ中
央に位置決めされる。この状態において、カメラ４１に
よって撮像すると、ウェハの中心付近の画像を得ること
ができる。

【００３７】図１０は、ウェハの中心付近を拡大して示
す概念図である。この実施例では、各チップＣＰの右上
の角に、他の３つの角にはない特徴的なパターンＰＴが
形成されているものとする。このパターンＰＴを含む画
像部分は、後述するパターンマッチングにおいて、第１
のテンプレート画像として利用される。チップＣＰは、
直交するスクライブラインＳＬによって区分されてい
る。ウェハ表面を撮像して得られた多階調画像では、ス
クライブラインＳＬは暗領域として識別されることもあ
り、あるいは、明領域として識別されることもある。い
ずれの場合においても、スクライブラインＳＬは、チッ
プＣＰとは明度が異なる領域として識別可能である。

【００３８】図１０には、チップ個数の４種類の組み合
わせに応じたカメラ４１の視野Ｗ１〜Ｗ４の位置が例示
されている。前述したように、カメラ４１の視野サイズ
は、チップ１個分のサイズよりも小さいので、視野内に
１個のチップがすべて含まれることはない。第１の視野
Ｗ１は、チップ個数が偶数−偶数の場合におけるウェハ
中央での撮像領域に相当する。この視野Ｗ１は、スクラ
イブラインＳＬの交点のほぼ中心に位置している。第２
の視野Ｗ２は、チップ個数が偶数−奇数の場合における
ウェハ中央での撮像領域に相当する。この視野Ｗ２は、
２つのチップに挟まれた位置にある。第３の視野Ｗ３
は、チップ個数が奇数−偶数の場合におけるウェハ中央
での撮像領域に相当する。この視野Ｗ３も、チップに挟
まれた位置にある。第４の視野Ｗ４は、チップ個数が奇
数−奇数の場合におけるウェハ中央での撮像領域に相当
する。この視野Ｗ４も、２つのチップのほぼ中央に挟ま
れた位置にある。なお、実際には、基準ウェハＷＦ１の
向きは図１０の位置から回転しているので、視野Ｗ１〜
Ｗ４は、スクライブラインＳＬで示される正規の方位か
ら傾いた状態となる。

【００３９】図６のステップＳ２では、ウェハの中心位
置において画像を取り込むので、図１０の視野Ｗ１〜Ｗ
４のいずれかの位置における画像が得られる。この画像
は、次のステップＳ３において、画像内に含まれる直線
部分（スクライブラインＳＬ等）を認識するために使用
される。チップの個数が奇数−奇数の場合には、図１０
の第４の視野Ｗ４のように直線部分が含まれない可能性
が高い。そこで、この場合には、チップのピッチＬＸま
たはＬＹの１／２だけウェハの中心からずらした位置に
おいて撮像するようにしてもよい。

【００４０】図６のステップＳ３では、等価回転方向決
定手段１５０（図２）が、画像に含まれる直線エッジ情
報を検出するとともに、その直線エッジ情報から、基準
ウェハの粗回転角度を決定する。「粗回転角度」とは、
直線エッジ情報から得られる比較的低精度の回転角度を
意味する。直線エッジ情報の抽出方法としては、以下に
説明する１次元投影法やソベルオペレータ法等を利用す
ることができる。

【００４１】図１１は、１次元投影法による直線エッジ
情報の検出処理を示す説明図である。図１１には、水平
方向にのみ直線部分が存在する２次元多階調画像が示さ
れている。１次元投影法では、この２次元多階調画像を
種々の方向に１次元投影して、画素値を加算する。直線
部分に平行な方向に投影した場合には、直線部分が存在
する座標における画素値が大きなピーク値を持つ。一
方、直線部分と平行でない方向に投影した場合には、加
算された画素値のピーク値はこれよりも小さくなる。こ
のように、２次元画像をさまざまな方向に１次元投影し
て、画素値の累算値のピーク値が最大となる投影方向
を、直線部分の方向として決定することができる。投影
方向は、１８０°の範囲にわたる複数の投影方向を選択
するようにすればよい。この直線部分の方向から、粗回
転角度が決定される。例えば、ステージ座標系（ＸＹス
テージ３６に固定された座標系）の所定の方向（例えば
時計の３時方向）を基準方向として、この基準方向から
反時計回りに直線部分の方向まで測った角度を粗回転角
度とすることができる。

【００４２】図１２ないし図１４は、ソベルオペレータ
法による直線エッジ情報の検出処理を示す説明図であ
る。図１２は、ソベルオペレータによる画像処理の方法
を示している。ソベルオペレータ法では、まず、図１２
（Ａ−１）または（Ａ−２）に示すような、エッジ画素
を含む所定サイズの画素ブロック（図１２の例では、３
×３ブロック）を多階調画像の中から選択する。ここ
で、「エッジ画素」は、「８近傍の画素のうちで、少な
くとも１つの画素の画素値が、自分自身（図１２（Ａ−
１），（Ａ−２）の中心画素）の画素値と異なってお
り、かつ、画像の境界上にない画素」と定義される。図
１２（Ａ−１）では、画像の角部分の画素がエッジ画素
として認識される状態を示しており、図１２（Ａ−２）
では、直線部分の画素がエッジ画素として認識される状
態を示している。エッジ画素の識別は、３×３ブロック
を多階調画像内で走査し、ブロックの中央画素が上記の
定義に合致するか否かを判断することによって行なわれ
る。

【００４３】図１２（Ｂ−１），（Ｂ−２）は、水平方
向と垂直方向のソベルオペレータをそれぞれ示してい
る。エッジ画素を含む３×３ブロックに対して、これら
の水平方向オペレータと垂直方向オペレータとをそれぞ
れ作用させることによって、水平エッジ値と垂直エッジ
値とがそれぞれ求められる。図１２（Ｃ）は、水平方向
オペレータを作用させた場合の演算の例を示している。
水平方向オペレータを３×３ブロックの画素値に作用さ
せると水平エッジ値が得られ、同様にして、垂直方向オ
ペレータを３×３ブロックの画素値に作用させると垂直
エッジ値が得られる。

【００４４】図１３は、ソベルオペレータを用いて得ら
れた水平エッジ値ｘと垂直エッジ値ｙとから、画像の直
線部分の角度を算出する方法を示す説明図である。図１
３（Ａ）に示すように、画像の直線部分の角度αは、ｔ
ａｎ^-1（ｙ／ｘ）で与えられる。ここで、角度αは、水
平右向き方向（時計の３時方向）から反時計回りに測っ
た角度である。例えば、図１３（Ｂ）の例では、垂直エ
ッジ値が０であり水平エッジ値が４なので、角度αは０
°であると判定できる。また、図１３（Ｃ）の例では、
垂直エッジ値と水平エッジ値がいずれも１なので、角度
αは４５°であると判定できる。なお、角度αは０°〜
１８０°の範囲の値を取るものとする。１８０°〜３６
０°の範囲は、０°〜１８０°の範囲と等価である。

【００４５】図１４は、処理対象となる多階調画像の一
例と、この多階調画像からソベルオペレータ法によって
検出された角度αのヒストグラムを示す説明図である。
図１４（Ａ）に示す多階調画像内において、図１２（Ａ
−１）または図１２（Ａ−２）のようなエッジ画素を中
心画素とする３×３ブロックを検出し、エッジ画素を含
む各３×３ブロックについて図１３に示す方法で角度α
を決定する。図１４（Ｂ）は、このようして多数の３×
３ブロックについて得られた角度αの頻度を示すヒスト
グラムである。この例では、４０°と１３０°の位置に
ピークが存在し、４０°の位置のピークが最大である。
この時、最大ピーク位置の角度α１を、多階調画像内の
直線部分の回転方向を示す粗回転角度であるとして採用
する。

【００４６】なお、上述した１次元投影法やソベルオペ
レータ法を用いて検出された粗回転角度α１には、９０
°の整数倍異なる４つの等価な角度が存在する。換言す
れば、粗回転角度α１は、１／４の不確定さを有してい
る。図１５は、４つの等価回転角度を示す説明図であ
る。図１５（Ａ）に示すように、カメラ４１の視野Ｗ内
にスクライブラインＳＬの交点付近の画像が見えている
場合を考える。この実施例ではカメラ４１の視野サイズ
がチップサイズに比べて小さいので、チップの回転方向
が図１５（Ｂ）〜（Ｅ）の４種類のいずれであるかを画
像データから特定することができない。従って、ウェハ
の正しい回転角度は、９０°おきの４つの等価な回転角
度の中の１つである。図６のステップＳ３においては、
この４つの等価な回転角度の少なくとも１つを粗回転角
度として検出する。等価な回転角度の１つが検出できれ
ば、他の等価な回転角度も検出できたものと考えること
ができる。

【００４７】なお、ステップＳ３において得られる直線
エッジ情報とその粗回転角度は、ほとんどの場合はスク
ライブラインＳＬのものである。但し、スクライブライ
ンＳＬに限らず、ウェハの多階調画像内に存在する直線
的な画像部分に関する直線エッジ情報やその粗回転角度
を検出してもよい。チップ内の回路が有する直線的な部
分は、スクライブラインＳＬに平行なものがほとんどで
ある。従って、スクライブラインＳＬ以外の直線的画像
部分を検出しても、ウェハの粗回転角度を求めることが
できる。

【００４８】図６のステップＳ４では、ステップＳ３で
検出された直線エッジ情報が信頼できるか否かが判定さ
れる。この判定は、例えば、図１３に示す１次元投影法
を用いた場合には、累算画素値のピーク値が所定の閾値
以上であるか否かによって行なうことができる。また、
図１２〜図１４に示すソベルオペレータ法を用いた場合
には、図１４（Ｂ）のヒストグラムのピーク値が所定の
閾値以上であるか否かによって判定することができる。
あるいは、モニタ１３６にウェハの画像を表示しておけ
ば、はっきりとした直線エッジが画像内に含まれるか否
かをユーザが目視で判定することができる。直線エッジ
情報が信頼できないものである場合には、ステップＳ５
において、ＸＹステージ３６を所定量（例えば１視野
分）だけ移動させ、ウェハ中心付近の別の位置において
多階調画像を取り込む。そして、ステップＳ３を再度実
行することによって直線エッジ情報を検出し、粗回転角
度α１を求める。

【００４９】こうして、粗回転角度α１が求められる
と、ステップＳ６において、撮像位置決定手段１５２
が、ウェハの中心付近においてスクライブラインＳＬの
交点位置を視野に含むように、ＸＹステージ３６の目標
位置座標を算出して移動させる。前述したように、Ｘ軸
方向とＹ軸方向に沿ったチップの個数の４種類の組み合
わせ（偶数−偶数、偶数−奇数、奇数−偶数、奇数−奇
数）によって、ウェハの中心における初期の視野の位置
は図１０に示す４つの視野Ｗ〜Ｗ４の位置にほぼ決まっ
ている。撮像位置決定手段１５２（図２）は、ステップ
Ｓ３で得られた粗回転角度α１と、チップの寸法（ピッ
チＬＸ，ＬＹ）と、チップの個数情報から、Ｘ方向とＹ
方向にそれぞれどの程度移動させればスクライブライン
ＳＬの交点位置を視野内に含む位置に移動できるかを算
出する。画像処理ユニット５０は、この移動量を制御部
３３（図１）に通知して、ＸＹステージ３６を移動させ
る。その後、カメラ４１によって多階調画像を再度撮像
する。なお、粗回転角度α１には１／４の不確定さがあ
るので、１回の移動によって、視野の中心がスクライブ
ラインＳＬの交点位置に到達できるとは限らない。この
場合には、例えばウェハの中央位置を中心として９０°
回転した方向に移動方向を変更して、同じ距離だけ移動
すれば、スクライブラインＳＬの交点位置に視野（すな
わち撮像領域）の中心を移動させることができる。図１
６は、スクライブラインＳＬの交点位置に視野の中心を
移動させた状態を示している。図１６に示したように、
ウェハの直線部分（スクライブラインＳＬ）の方向は、
ステージ座標系の基準方向Ｄｓから粗回転角度α１だけ
回転している。ステップＳ６においてカメラ４１で取り
込んだ画像はモニタ１３６に表示される。

【００５０】図６のステップＳ７では、ステップＳ６で
取り込まれた画像を時計回りに粗回転角度α１だけ回転
させる画像処理を行う。ステップＳ８では、撮像位置決
定手段１５２が、スクライブラインＳＬの交点Ｐａのス
テージ座標値を求めて、これを保存する。スクライブラ
インＳＬの交点位置の座標値は、後に、基準ウェハＷＦ
１の位置合わせ基準点を決定する際に使用される。基準
ウェハのスクライブラインＳＬの交点位置は、例えば、
図１６に示すカメラ４１の視野Ｗａの中心点Ｐａの座標
で代表される。この点Ｐａの位置は、ユーザがモニタ１
３６に表示された画像上において、マウス等のポインテ
ィングデバイスを用い、カーソルを移動させて指定する
ことができる。あるいは、カメラ４１で取り込んだ多階
調画像を処理することによって、スクライブラインＳＬ
の交点の中心位置の座標を自動的に決定することも可能
である。画像処理で交点の中心位置を求める場合には、
まず、前述したステップＳ３と同様な方法に従って直線
エッジを検出する。そして、スクライブラインＳＬのエ
ッジを近似した直線を求める。さらに、これらの近似直
線で構成される４つの角部の中心位置を、スクライブラ
インＳＬの交点位置として決定する。なお、視野Ｗａの
原点は、視野Ｗａ内の所定の位置（例えば視野の左下
点）に設定され、この原点を基準にして撮像座標が定義
される。撮像画像の原点のステージ座標系の座標は、ス
テージ座標読み込み部３５（図１）で取り込まれた座標
値で示される。視野Ｗａ内の任意の位置のステージ座標
系の座標は、視野Ｗａ内の撮像座標系におけるその任意
の位置の座標値と、視野Ｗａの原点のステージ座標値と
から算出される。

【００５１】なお、ステップＳ８においては、第１のテ
ンプレート画像ＭＰａの基準点Ｑａと、スクライブライ
ン交点Ｐａとのステージ座標値のオフセット（δｘ，δ
ｙ）も測定される。

【００５２】図６のステップＳ９では、ステップＳ７で
回転した画像の中からパターンマッチング用の第１のテ
ンプレート画像（モデルパターンとも呼ぶ）を切り出し
て登録する。図１７は、第１のテンプレート画像ＭＰａ
の登録の様子を示す説明図である。ステップＳ７では、
まず、スクライブラインＳＬ交点位置における多階調画
像（図１７（Ａ））を、図１７（Ｂ）に示すように粗回
転角度α１だけ時計回りに回転させて、回転後の画像を
モニタ１３６に表示する。画像の回転は、アフィン変換
によって実行される。ユーザは、表示された画像を観察
して、テンプレート画像ＭＰａとして使用できる画像パ
ターンが存在するか否かを判断する。テンプレート画像
ＭＰａとして使用できる画像パターンとは、その画像パ
ターンの向きから、粗回転角度α１として等価な４つ等
価回転角度の中の１つを選択できるような画像パターン
を意味する。テンプレート画像ＭＰａとしては、９０°
の整数倍の回転対称性が無い画像パターンが好ましい。
換言すれば、９０°の整数倍の回転対称性（９０°，１
８０°，２７０°の回転対称性）のいずれかを有する画
像パターンは、テンプレート画像ＭＰａとしては不適切
である。スクライブラインＳＬの交点付近の視野Ｗａに
は、隣接する４つのチップのそれぞれの角部が含まれる
ので、これらの４つの角部の内の１つにのみ含まれる特
有の画像パターンを第１のテンプレート画像ＭＰａとし
て登録することができる。

【００５３】現在の視野Ｗａ内にテンプレート画像ＭＰ
ａとして使用できる画像パターンが存在しない場合に
は、カメラ４１で取り込んだ画像をモニタ１３６に表示
して観察しながら、ＸＹステージ３６を少しずつ移動さ
せる。そして、テンプレート画像ＭＰａとして使用でき
る画像パターンが視野内に入る状態に設定する。

【００５４】現在の視野Ｗａ内にテンプレート画像ＭＰ
ａとして使用できる画像パターンが存在する場合には、
図１７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、回転後の画像内か
らテンプレート画像ＭＰａとして登録する領域を切り出
す。テンプレート画像ＭＰａの範囲は、ユーザがマウス
等のポインティングデバイスを用いて指定する。テンプ
レート画像ＭＰａは、スクライブラインＳＬの交点付近
に存在すれば望ましいが、必ずしも交点付近に存在しな
くても良い。なお、テンプレート画像ＭＰａは、画像内
の直線エッジを基準としたときに正立した状態で、測定
レシピ１３９内に登録される。ここで、「正立した状
態」とは、テンプレート画像ＭＰａの矩形領域の各辺
が、画像内の直線エッジとほぼ平行または垂直になる状
態を意味する。

【００５５】図６のステップＳ１０では、第１のテンプ
レート画像ＭＰａの画像と、テンプレート画像ＭＰａの
所定位置にある基準点（例えば図１７（Ｃ）に示す左上
点Ｑａ）のステージ座標値が測定される。

【００５６】図６のステップＳ１１では、ユーザが、回
転して切り出したテンプレート画像ＭＰａの所定の方向
（例えば時計の３時の方向）を、撮像画像における基準
方向（０°方向）Ｄw1であると定めることによって、画
像回転角度β１を決定する。例えば、図１７（Ｂ）に示
すように、粗回転角度α１だけ時計廻りに回転した画像
において、時計の３時方向が撮像画像における基準方向
Ｄw1として設定される。なお、この基準方向Ｄw1は、図
３（Ａ）に示す基準方向Ｄ１とほぼ一致しているが、後
述する撮像光学系の回転角度だけ異なる方向である。な
お、ユーザが基準方向Ｄw1を指定せずに、自動的に時計
の３時方向が基準方向Ｄw1として設定されるようにして
もよい。ウェハの画像回転角度β１は、ステージ座標系
の基準方向Ｄｓから、撮像画像の基準方向Ｄw1までの角
度である。従って、図１７（Ｂ）の場合には、基準ウェ
ハの画像回転角度β１は、粗回転角度α１に等しい。な
お、撮像画像の基準方向Ｄw1を、時計の３時方向以外の
方向に選択した場合には、基準ウェハの画像回転角度β
１はα１とは異なる値となる。しかし、この場合にも、
粗回転角度α１に所定の値を加算または減算した値が画
像回転角度β１になる。例えば、図１７（Ｂ）の状態に
おいて、時計の１２時方向が撮像画像の基準方向Ｄw1と
して選択された場合には、基準ウェハＷＦ１の画像回転
角度β１は、（α１＋９０°）となる。図６のステップ
Ｓ１２では、この画像回転角度β１の値が測定レシピ１
３９に保存される。

【００５７】光学ユニット４０で撮像された画像は、こ
の画像回転角度β１だけ回転しているので、以下の処理
において画像が撮像される際には、この画像回転角度β
１だけ撮像画像を回転することによって正立させ、正立
した画像に関して処理が実行される。

【００５８】ところで、光学ユニット４０の光学素子
（例えばＣＣＤカメラ４１）がステージ座標系から傾い
て取り付けられている場合には、光学ユニット４０で撮
像された画像内で定義される撮像座標系が、ステージ座
標系から傾いた状態になる。図１８は、撮像座標系の座
標（Ｕ，Ｖ）icとステージ座標系の座標（Ｘ，Ｙ）scと
の関係を示す説明図である。この図において、座標値の
括弧の後の添え字「ic」は撮像座標系の座標であること
を意味しており、「sc」はステージ座標系の座標である
ことを意味している。撮像座標系の座標原点は、視野Ｗ
ａの左下点に設定されており、そのステージ座標系の座
標値は（Ｘ１，Ｙ１）scである。また、撮像座標系の座
標軸Ｕ，Ｖはステージ座標系の座標軸Ｘ，Ｙから角度δ
だけ反時計方向に回転している。この角度δは、光学ユ
ニット４０の光学素子の取付誤差等に起因するものであ
り、以下では「撮像光学系の回転角度」と呼ぶ。撮像座
標（Ｕ，Ｖ）icとステージ座標（Ｘ，Ｙ）scとの間の座
標変換は、以下の数式１に示す２次元アフィン変換で与
えられる。

【００５９】

【数１】

【００６０】撮像座標（Ｕ，Ｖ）icをステージ座標
（Ｘ，Ｙ）scに正確に変換するためには、撮像光学系の
回転角度δを知る必要がある。そこで、図５のステップ
Ｔ１２では、この撮像光学系の回転角度δが測定され
る。

【００６１】図７は、ステップＴ１２の詳細手順を示す
フローチャートである。ステップＳ１３では、撮像画像
の基準方向Ｄw1に沿って、第１のスクライブライン交点
に隣接する第２のスクライブライン交点の位置に撮像領
域が来るようにＸＹステージ３６を移動させて画像を撮
像する。この移動では、撮像画像の基準方向Ｄw1に沿っ
て、チップのＸ方向ピッチＬＸ（図９（Ａ））だけ移動
するようにＸＹステージ３６が制御される。但し、この
移動の際には、ステージ座標系の基準方向Ｄｓと、撮像
座標系の水平軸（Ｕ軸）とが一致していると見なしてい
る（すなわちδ＝０と考えている）ので、実際には画像
の回転角度δだけずれた方向に沿って移動が行われる。
第２のスクライブライン交点位置で撮像された画像は、
前述した画像回転角度β１（図１７（Ｂ））だけ回転さ
れる。

【００６２】図１９は、第１と第２のスクライブライン
交点付近で撮像された画像の視野Ｗａ，Ｗｂを示してい
る。図７のステップＳ１４では、第２のスクライブライ
ン交点付近で撮像された画像について、パターンマッチ
ング処理を行なうことによって、第１のテンプレート画
像ＭＰａと同じ画像パターン（マッチングパターン）Ｍ
Ｐｂを検出する。そして、マッチングパターンＭＰｂを
検出した後に、その基準点Ｑｂのステージ座標値を測定
する。このときにも、画像の回転角度δは０と仮定して
いる。そして、２つの画像パターンＭＰａ，ＭＰｂの基
準点Ｑａ，Ｑｂ同士を結ぶ直線の方向を、基準ウェハＷ
Ｆ１の正確な基準方向Ｄ１として決定する。この基準方
向Ｄ１は図３（Ａ）に示すものと同じである。ウェハの
基準方向Ｄ１は、２つの基準点Ｑａ，Ｑｂのステージ座
標値から決定されているので、ウェハの正確な基準方向
を示している。一方、画像の直線エッジから決定された
画像の基準方向Ｄw1は、撮像光学系の回転角度δが０°
であるとの仮定の下で得られているので、ウェハの正確
な基準方向Ｄ１から撮像光学系の回転角度δだけずれて
いるはずである。そこで、図７のステップＳ１５では、
ウエハの基準方向Ｄ１と画像の基準方向Ｄw1との間の角
度を、撮像光学系の回転角度δとして決定する。

【００６３】なお、撮像光学系の回転角度δを用いるた
めに使用された２つの基準点Ｑａ，Ｑｂのステージ座標
値は、回転角度δが０°であると仮定したときの値なの
で、正確にはこの回転角度δだけのずれを含んでいる。
しかし、２つの基準点Ｑａ，Ｑｂの座標値が同じ回転角
度δだけずれているので、ウェハの基準方向Ｄ１を決定
する際にそのずれは相殺され、この結果、正しい基準方
向Ｄ１を得ることができる。

【００６４】図１９の下部に示すように、ウェハの基準
方向Ｄ１と、ステージ座標系の基準方向Ｄｓとの間の角
度θ１は、基準ウェハＷＦ１の正確な回転角度を示して
いる。このウェハの回転角度θ１は、画像回転角度β１
と、撮像光学系の回転角度δとの和である。換言すれ
ば、画像回転角度β１は、ウェハの回転角度θ１から撮
像光学系の回転角度δを減算した値に等しい。

【００６５】撮像画像内の任意の位置の座標は、こうし
て得られた撮像光学系の回転角度δを用いて、前述の数
式１に従って撮像座標（Ｕ，Ｖ）icからステージ座標
（Ｘ，Ｙ）scに変換される。逆に、ステージ座標（Ｘ，
Ｙ）scを撮像座標（Ｕ，Ｖ）icに逆変換することも可能
である。なお、撮像光学系の回転角度δを求める前にス
テップＴ１１，Ｔ１２で得られていた各点のステージ座
標値については、各点の撮像座標値から数式１に従って
正確な値が改めて算出される。

【００６６】図５のステップＴ１３では、ステージ座標
とウェハ座標との間の座標変換係数が決定される。図８
は、ウェハ座標とステージ座標との間の座標変換係数を
決定するためのステップＴ１３の詳細手順を示すフロー
チャートである。まずステップＳ１４では、第１のスク
ライブライン交点位置から対角方向にある第３のスクラ
イブライン交点位置に撮像領域が来るようにＸＹステー
ジ３６を移動させて画像を撮像する。ステップＳ１７で
は、この画像について、パターンマッチングを行なうこ
とによって、第１のテンプレート画像ＭＰａと同じ画像
パターン（マッチングパターン）ＭＰｃを検出する。

【００６７】図２０は、ステップＳ１６，Ｓ１７の処理
内容を示す説明図である。この例では、第１のテンプレ
ート画像ＭＰａの登録を行なった交点位置から斜め右下
に隣接する第３の交点位置に視野Ｗｃを移動させてい
る。

【００６８】ステップＳ１７においては、マッチングパ
ターンＭＰｃを検出した後に、その基準点Ｑｃのステー
ジ座標値も算出する。ステップＳ１８では、第３のスク
ライブライン交点Ｐｃ（図２０）の位置が決定される。
このとき、第３のスクライブライン交点Ｐｃとマッチン
グパターンＭＰｃとの位置関係は、第１のスクライブラ
イン交点Ｐａとテンプレート画像ＭＰａとの位置関係と
等しいものと仮定される。従って、第３のスクライブラ
イン交点Ｐｃの位置は、マッチングパターンＭＰｃの基
準点Ｑｃの位置と、第１のスクライブライン交点Ｐａと
テンプレート画像ＭＰａの基準点Ｑａの相対位置とに基
づいて算出される。

【００６９】あるいは、第１のスクライブライン交点Ｐ
ａの決定方法と同様の方法によって、第３のスクライブ
ライン交点Ｐｃの位置を決定するようにしても良い。す
なわち、第３のスクライブライン交点Ｐｃの位置をユー
ザが指定してもよく、また、第３の視野Ｗｃ内の画像を
解析することによって、第３のスクライブライン交点Ｐ
ｃの位置を自動的に決定するようにしてもよい。

【００７０】ステップＳ１９では、第１と第３のスクラ
イブライン交点Ｐａ，Ｐｃの中点Ｐａｃのステージ座標
が算出され、位置合わせ基準点（図３（Ａ）の点ＲＰ）
の座標値として測定レシピ１３９に保存される。この位
置合わせ基準点ＲＰは、各測定点の位置を決定するとき
の原点（すなわちウェハ座標系の座標原点）として使用
される。この実施例では、位置合わせ基準点ＲＰの座標
が、スクライブラインで規定される格子の対角方向にあ
る２つのスクライブライン交点Ｐａ，Ｐｃの座標から決
定されているので、その位置を高精度に設定することが
できる。

【００７１】なお、位置合わせ基準点としては、この他
にも種々の設定方法がある。例えば、２つの画像パター
ンＭＰａ，ＭＰｃの基準点Ｑａ，Ｑｃの中点Ｑａｃを位
置合わせ基準点として使用することもできる。さらに、
スクライブライン交点Ｐａ，Ｐｃと基準点Ｑａ，Ｑｃの
中の１つの点を、位置合わせ基準点として選択すること
も可能である。

【００７２】基準ウェハＷＦ１の回転角度θ１は、前述
した図１９に示したように、画像回転角度β１と、撮像
光学系の回転角度δとの和として得られていたが、この
代わりに、２つの画像パターンＭＰａ，ＭＰｃの基準点
Ｑａ，Ｑｃ同士を結ぶ直線の方向からウェハの回転角度
θ１を決定することも可能である。この場合には、図２
０の下部に示すように、２つの基準点Ｑａ，Ｑｃの連結
方向ＤL1から所定の角度Δθだけ回転した方向が、ウェ
ハの基準方向Ｄ１として採用される。２つの基準点Ｑ
ａ，Ｑｃは格子状に配列されたチップの対角方向に存在
するので、この角度Δθの値は、tan Δθ＝ＬＹ／ＬＸ
（ＬＸ，ＬＹはチップのピッチ）で与えられる。ウェハ
の正確な回転角度θ１は、このウェハの基準方向Ｄ１と
ステージ座標系の基準方向Ｄｓとの間の角度である。こ
うして回転角度θ１を決定した場合には、この回転角度
θ１から画像の回転角度β１を減算することによって、
撮像光学系の回転角度δを求めることも可能である（図
１９参照）。この場合には、図５のステップＴ１２（図
７のステップＳ１３〜Ｓ１５）を省略することができ
る。

【００７３】図５のステップＴ１３では、こうして得ら
れた位置合わせ基準点ＲＰのステージ座標（Ｘ_RP，
Ｙ_RP）と、基準ウェハＷＦ１の正確な回転角度θ１か
ら、ステージ座標（Ｘ，Ｙ）とウェハ座標（ξ，η）と
の間の座標変換の係数が決定される。この座標変換係数
は、次の数式２で表される２次元アフィン変換の右辺の
３×３行列で示される。

【００７４】

【数２】

【００７５】以上の基準ウェハに関するプリアライメン
ト前処理によって、測定レシピ１３９（図２）内に以下
の情報が登録される。（ａ）画像回転角度β１；（ｂ）撮像光学系の回転角度δ；（ｃ）基準ウェハの回転角度θ１；（ｄ）テンプレート画像ＭＰａの画像データ；（ｅ）位置合わせ基準点ＲＰのステージ座標値（Ｘ_RP，
Ｙ_RP）。

【００７６】上記の情報（ａ）〜（ｄ）は、撮像座標と
ステージ座標とウェハ座標との座標変換を規定するため
の座標変換情報である。すなわち、上述した数式２に示
されているように、基準ウェハの回転角度θ１と位置合
わせ基準点ＲＰのステージ座標値（Ｘ_RP，Ｙ_RP）とは、
ウェハ座標とステージ座標の座標変換係数として使用さ
れる。また、数式１に示されているように、撮像光学系
の回転角度δは、撮像座標とステージ座標の座標変換係
数として使用される。これらの座標変換係数を用いるこ
とによって、撮像座標とステージ座標とウェハ座標との
間の座標変換を任意に行うことが可能である。例えば、
撮像画像内の任意の位置の撮像座標値を、ステージ座標
値またはウェハ座標値に変換することが可能である。逆
に、ウェハ上の任意の位置のウェハ座標値を、ステージ
座標値または撮像座標値に変換することも可能である。

【００７７】Ｄ．基準ウェハを用いたファインアライメ
ント前処理：図２１は、基準ウェハＷＦ１を用いたファ
インアライメント前処理の手順を示すフローチャートで
ある。ファインアライメント前処理では、基準ウェハＷ
Ｆ１上の複数の測定点ＰＭ１〜ＰＭ１５（図３（Ａ）に
おいて白丸で示す）のウェハ座標系の座標値と、各測定
点における測定条件とが、以下のようにして登録され
る。

【００７８】ステップＳ２１では、測定点（例えば図３
（Ａ）のＰＭ１）を視野内に含む位置をユーザが指定し
て、ＸＹステージ３６を移動させる。図２２は、ｉ番目
の測定点ＰＭｉを含む視野Ｗ（ｉ）を示す説明図であ
る。この視野Ｗ（ｉ）は、アフィン変換によって画像回
転角度β１だけ回転した後の正立した画像を示してお
り、また、各位置は、ウェハ座標系の座標値（ξ，η)
で示されている。

【００７９】図２１のステップＳ２２では、ユーザが図
２２に示す画面上でｉ番目の測定点ＰＭｉの位置を、マ
ウスなどのポインティングデバイスを用いて指示する。
測定点ＰＭｉのステージ座標値（ξｉ，ηｉ）は、測定
レシピ１３９に保存される。ステップＳ２３では、測定
点ＰＭｉの近傍において、第２のテンプレート画像ＭＲ
ａ（第２のテンプレート画像）として適切な画像パター
ンをユーザが探す。第２のテンプレート画像ＭＲａとし
て適切な画像パターンは、９０°の整数倍の回転対称性
が無い画像パターンであることが好ましい。

【００８０】適切な画像パターンが見いだされると、ス
テップＳ２４において、その画像パターンが画面の中央
になるようにＸＹステージ３６の位置をユーザが調整す
る。そして、ステップＳ２５において視野内の画像を取
り込み、画像回転角度β１だけ画像を回転する。

【００８１】ステップＳ２６では、ユーザが第２のテン
プレート画像ＭＲａの領域を指定することによって、第
２のテンプレート画像ＭＲａの画像データを切り出し、
その基準点Ｒａのウェハ座標値（ξａ，ηａ）とともに
保存する。

【００８２】なお、第２のテンプレート画像ＭＲａは、
プリアライメント前処理で用いられた第１のテンプレー
ト画像ＭＰａ（図１７（Ｃ））と同じものであってもよ
い。例えば、各測定点の近傍に第１のテンプレート画像
ＭＰａが存在する場合には、ステップＳ２６の代わり
に、パターンマッチング手段１５４（図２）が、第１の
テンプレート画像ＭＰａを用いたパターンマッチング処
理を行って基準点Ｒａの位置を決定する。

【００８３】ステップＳ２７では、第２のテンプレート
画像ＭＲａの基準点Ｒａから、ｉ番目の測定点ＰＭｉま
での座標のオフセット（Δξ，Δη）を求めて測定レシ
ピ１３９に保存する。測定点ＰＭｉの位置は、ユーザに
よって指定される。この座標のオフセット（Δξ，Δ
η）は、ｉ番目の測定点ＰＭｉの近傍に存在する第２の
テンプレート画像ＭＲａと、ｉ番目の測定点ＰＭｉとの
位置関係を示す情報である。

【００８４】ステップＳ２８では、この測定点ＰＭｉに
おける測定条件をユーザが設定する。例えばウエハ表面
の薄膜の膜厚測定を行う場合には、測定条件としては、
測定対象の薄膜の種類（ＳｉＯ₂ ，ＳｉＮ等）、薄膜の
光学定数、膜厚の取りうる範囲等が設定される。なお、
測定条件は、測定点毎に設定する必要は無く、例えばす
べての測定点について同じ測定条件が適用されるように
してもよい。

【００８５】ステップＳ２９では、他の測定点があるか
否かが判断され、他の測定点がある場合にはステップＳ
２１に戻り、上述したステップＳ２１〜Ｓ２８の処理が
繰り返される。一方、全ての測定点に関してステップＳ
２１〜Ｓ２８の処理が終了すると、基準ウェハＷＦ１で
のファインアライメント前処理が終了する。

【００８６】なお、第２のテンプレート画像ＭＲａとし
ては、全ての測定点に対して共通の１つの画像パターン
を使用してもよく、あるいは、各測定点に対してそれぞ
れ異なる画像パターンを登録しても良い。

【００８７】上述した基準ウェハＷＦ１のファインアラ
イメント前処理では、複数の測定点に関して以下の情報
を含む測定レシピ１３９が登録される。（ａ）第２のテンプレート画像ＭＲａの画像データ；（ｂ）各測定点ＰＭｉのウェハ座標値（ξｉ，ηｉ）；（ｃ）各測定点ＰＭｉと、その近傍のマッチング画像の
基準点Ｒａとの間の座標のオフセット（Δξ，Δη）；（ｄ）各測定点ＰＭｉにおける測定条件。

【００８８】上記の情報（ａ）〜（ｃ）は、ウェハ座標
系において、各測定点ＰＭｉの位置を決定するために使
用される情報であり、以下では「測定位置情報」と呼
ぶ。この測定位置情報を用いることによって、被測定ウ
ェハにおける各測定点の位置を求めることができる。以
上のステップＴ１，Ｔ２の処理の結果、座標変換情報と
測定位置情報と測定条件とを含む測定レシピ１３９の登
録が終了する。

【００８９】Ｅ．被測定ウェハを用いたプリアライメン
ト処理：被測定ウェハＷＦ２を用いた測定処理において
は、測定レシピの登録に用いた第１の測定装置と同じ装
置を用いることもでき、あるいは、他の第２の測定装置
を用いることもできる。他の第２の測定装置を用いる場
合には、測定レシピ１３９が第１の測定装置から第２の
測定装置に転送（コピー）されて利用される。なお、第
２の測定装置における座標変換情報は、第１の測定装置
における座標変換情報とは異なるので、測定レシピ１３
９の中の測定位置情報と測定条件のみを第２の測定装置
に転送すればよい。

【００９０】図２３は、被測定ウェハのプリアライメン
ト処理の手順を示すフローチャートである。図２３のス
テップＴ２２，Ｔ２３の処理は、基準ウェハに関するプ
リアライメント前処理と同じであり、ウェハの画像回転
角度β２を求めるためのステップＴ２１の処理のみが異
なる。なお、測定レシピの登録に用いた第１の測定装置
をそのまま用いて被測定ウェハＷＦ２の測定処理を行う
場合には、撮像光学系の回転角度δは変わらないのでス
テップＴ２２の処理は省略され、ステップＴ２１とステ
ップＴ２３の処理だけが行われる。一方、測定レシピの
登録に用いた第１の測定装置とは異なる第２の測定装置
を用いる場合には、ステップＴ２２の処理も実行され
る。以下では主に、第１の測定装置とは別の第２の測定
装置を用いる場合について説明する。

【００９１】図２４は、ステップＴ２１の詳細手順を示
すフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ６までの処
理は、図６に示した基準ウェハに関するプリアライメン
ト前処理の手順と同じである。これによって、ウェハの
中心近くのスクライブライン交点の画像が取り込まれ
る。図２５は、被測定ウェハに設定された視野の一例を
示している。ここでは、視野Ｗｄを撮像領域とした画像
が取込まれる。図２４のステップＳ３においては、図２
５に示す粗回転角度α２prが検出されている。なお、こ
の粗回転角度α２prは、９０°の整数倍の不確定さを有
している。被測定ウェハにおいては、不確定さを取除く
前の粗回転角度を「予備回転角度」とも呼ぶ。この名前
は、不確定さを含む予備的な回転角度であることを意味
している。

【００９２】ステップＳ３１では、パターンマッチング
手段１５４（図２）が、この視野Ｗｄ内の画像に関し
て、基準ウェハの前処理において登録された第１のテン
プレート画像ＭＰａを用いたパターンマッチング処理を
行なう。

【００９３】図２６は、被測定ウェハに関するパターン
マッチングの方法を示す説明図である。まず、図２６
（Ａ）に示す読み取られた画像を、アフィン変換によっ
て予備回転角度α２prだけ時計廻りに回転して、図２６
（Ｂ）に示すような画像を作成する。そして、回転後の
画像内において、第１のテンプレート画像ＭＰａとマッ
チングする画像パターンをパターンマッチング処理によ
って検出する。この時、図２６（Ｃ）に示すように、９
０°ずつ回転した４つのテンプレート画像を予め作成し
ておくことが好ましい。そして、これらの４つのテンプ
レート画像の中で、マッチング度が最も高くなるテンプ
レート画像を決定し、これにマッチングした画像パター
ン（マッチングパターン）の基準点の座標を決定する。
図２６（Ｂ）の例では、１８０°回転のテンプレート画
像のマッチング度が最も高い。従って、この被測定ウェ
ハの画像回転角度β２は、（α２pr＋１８０°）である
ことが決定される。すなわち、テンプレート画像を用い
たパターンマッチングによって、予備回転角度α２prの
不確定さを解消して、画像回転角度β２の値を決定する
ことができる。なお、回転対称な４つのテンプレート画
像に関連付けられた角度（０°、９０°、１８０°、２
７０°）のうち、パターンマッチングによって選択され
た角度を、以下では「マッチング角度」と呼ぶ。

【００９４】図２７は、被測定ウェハの予備回転角度α
２prと画像回転角度β２との関係を示す説明図である。
この例では、予備回転角度α２prと画像回転角度β２と
は１８０°の差がある。もちろん、これらの角度α２p
r，β２が等しい場合もある。

【００９５】図２４のステップＳ３２では、マッチング
パターンＭＰｄの基準点Ｑｄのウェハ座標値（ξqd，η
qd）が保存される。ステップＳ３３では、パターンマッ
チングの結果から、マッチングパターンＭＰｄの近傍に
ある第１のスクライブライン交点Ｐｄ（図２７）の座標
を求める。図２８は、マッチングパターンＭＰｄの基準
点Ｑｄと、第１のスクライブライン交点Ｐｄとの関係を
示す説明図である。前述したように、パターンマッチン
グ処理では、図２８（ａ）〜（ｄ）に示す４つのマッチ
ング角度のいずれか１つにおいて、画像パターンがマッ
チングすることが確認される。スクライブライン交点Ｐ
ｄのウェハ座標（ξｄ，ηｄ）は、マッチング角度に応
じてそれぞれ以下のように算出される。

【００９６】（ａ）マッチング角度が０度の場合： ξｄ＝ξqd＋Δξ，ηｄ＝ηqd＋Δη

【００９７】（ｂ）マッチング角度が９０度の場合： ξｄ＝ξqd＋Δη，ηｄ＝ηqd−Δξ

【００９８】（ｃ）マッチング角度が１８０度の場合： ξｄ＝ξqd−Δξ，ηｄ＝ηqd−Δη

【００９９】（ｄ）マッチング角度が２７０度の場合： ξｄ＝ξqd−Δη，ηｄ＝ηqd＋Δξ

【０１００】ここで、Δξ，Δηは、前述した基準ウェ
ハのプリアライメント前処理において求められていた、
テンプレート画像ＭＰａの基準点Ｑａ（図１７（Ｂ））
と、その近傍のスクライブライン交点Ｐａとの座標のオ
フセットである。この座標のオフセット（Δξ，Δη）
を用いることによって、マッチングパターンＭＰｄの基
準点Ｑｄのウェハ座標値から、スクライブライン交点Ｐ
ｄのウェハ座標値を上記のように算出することができ
る。

【０１０１】こうして被測定ウェハＷＦ２に関するステ
ップＴ２１の処理が終了すると、図２３のステップＴ２
２，Ｔ２３において、撮像光学系の回転角度δ、およ
び、ステージ座標とウェハ座標との間の座標変換の係数
が決定される。ステップＴ２２，Ｔ２３の処理手順は、
前述した基準ウェハにおけるステップＴ１２，Ｔ１３と
同じなので、ここではその詳細は省略する。

【０１０２】Ｆ．被測定ウェハを用いたファインアライ
メント処理：図２９は、被測定ウェハを用いたファイン
アライメント処理の手順を示すフローチャートである。
ステップＳ４１では、プリアライメント処理で得られた
情報（プリアライメント情報）を用いて最初の測定点の
ステージ座標を予測し、測定点の近傍にあるテンプレー
ト画像（マッチング画像）の位置にＸＹステージ３６を
移動させる。このとき、まず、まず、測定レシピ１３９
に含まれている各測定点のウェハ座標値が、座標変換手
段１６４によってステージ座標系の座標値に変換され
る。ところが、座標変換で得られた測定点のステージ座
標値は、ステージの歪み等の原因によって、実際の測定
点のステージ座標値から多少ずれる可能性がある。そこ
で、座標変換で得られたステージ座標値は、測定点の位
置を予測するために用いられ、測定点の正確な位置は以
下に説明するパターンマッチング処理によって決定され
る。このように、座標変換で得られたステージ座標値は
測定点の予測位置を示すので、これを「予測値」と呼
ぶ。一方、パターンマッチング処理によって決定される
測定点の正確な位置を「実測位置」と呼び、その座標値
を「実測値」と呼ぶ。

【０１０３】ステップＳ４２では、測定点の予測位置の
近傍の画像を取込み、プリアライメント処理で求めた画
像回転角度β２だけ画像を回転する。図３０は、回転後
の画像を示す説明図である。この画像は、前述した基準
ウェハのプリアライメント処理における図２２の画像と
ほぼ同じものである。図３０の各点の位置は、ウェハ座
標系の座標値で示されている。

【０１０４】図２９のステップＳ４３では、第２のテン
プレート画像ＭＲａ（図２２）を用いたパターンマッチ
ングを行い、マッチングパターンＭＲｂ（図３０）が決
定される。ステップＳ４４では、マッチングパターンＭ
Ｒｂの基準点Ｒｂのウェハ座標値（ξｂ，ηｂ）を決定
する。ステップＳ４５では、基準点Ｒｂのウェハ座標値
（ξｂ，ηｂ）を、基準ウェハで求められていた測定点
ＰＭｉと基準点Ｒａの座標のオフセット（△ξ，△η）
で補正することによって、測定点ＰＭｉの実測位置を決
定する。この測定点ＰＭｉの実測位置は、ステージ座標
系の座標値に変換される。従って、この測定点ＰＭｉの
実測位置に従って、測定プローブを測定点ＰＭｉに正確
に位置決めすることができる。

【０１０５】図２９のステップＳ４６では、他の測定点
があるか否かが判断され、他の測定点がある場合にはス
テップＳ４１に戻ってステップＳ４１〜Ｓ４５の処理が
繰返される。こうして、被測定ウェハ上の複数の測定点
ＰＭ１〜ＰＭ１５（図３）について、ステップＳ４１〜
Ｓ４５を繰返し実行することによって、各測定点の実測
位置を正確に決定することができる。各測定点における
測定処理（例えば膜厚測定）は、ステップＳ４５とステ
ップＳ４６の間に行うことができる。あるいは、すべて
の測定点に関してステップＳ４１〜Ｓ４５を繰返して実
行した後に、各測定点における測定処理を順次実行する
ようにしてもよい。

【０１０６】このように、上記実施例では、測定点の位
置をウェハ座標系の座標値として測定レシピ１３９に登
録したので、被測定ウェハにおける測定点位置の決定の
際に、各測定点のウェハ座標値をステージ座標値に変換
することによって、各測定点の位置を決定することがで
きる。上記実施例では、特に、ウェハ座標値からステー
ジ座標値に変換された座標値で示される位置を測定点の
予測位置として用い、予測位置近傍でパターンマッチン
グ処理を行ったので、各測定点の実測位置を正確に決定
することができる。なお、パターンマッチング処理を行
って各測定点ＰＭｉの正確な実測位置を決定せずに、各
測定点ＰＭｉのウェハ座標値を変換して得られたステー
ジ座標値を、実測座標としてそのまま使用することも可
能である。但し、上述したようにパターンマッチング処
理を実行した方が、より高精度に測定点の位置を決定す
ることができる。

【０１０７】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【０１０８】（１）上記実施例において、ハードウェア
によって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置
き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによっ
て実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換え
るようにしてもよい。

【０１０９】（２）位置合わせ基準点ＲＰの座標を決定
するための第１のパターンマッチングは、位置合わせ基
準点ＲＰの近傍の領域の画像に関して行えばよく、位置
合わせ基準点を含む領域の画像に対してパターンマッチ
ングを行う必要はない。同様に、各測定点の座標を決定
するための第２のパターンマッチングも、各測定点を含
む領域の画像に対してパターンマッチングを行う必要は
なく、各測定点の近傍の領域の画像に対して行えばよ
い。

【０１１０】（３）上記実施例では、位置合わせ基準点
ＲＰの位置とウェハの回転角度θ１（またはθ２）とを
決定する際に、２つの領域においてパターンマッチング
を行うようにしていたが、１カ所の領域におけるパター
ンマッチングによって位置合わせ基準点ＲＰの位置とウ
ェハの回転角度θ１（またはθ２）とを決定するように
してもよい。あるいは、３カ所以上の領域についてパタ
ーンマッチングを行うことによって、位置合わせ基準点
ＲＰの位置とウェハの回転角度θ１（またはθ２）とを
決定するようにしてもよい。また、各測定点の位置を決
定する際に、複数の領域に関してパターンマッチングを
行うようにしてもよい。一般に、パターンマッチングを
行う領域の数が増加するほど、それによって決定される
座標や回転角度の精度が向上する。

【０１１１】（４）上記実施例では、装置にウェハの回
転機構が備えられていない場合について説明したが、回
転機構を有する装置に対しても本発明を適用することが
可能である。本発明によれば、回転機能を有する装置に
おいても、ウェハの回転方向（回転角度）を画像処理に
よって検出することが可能なので、測定点の位置決め処
理が簡単であり、また、高速に処理できるという利点が
ある。

【０１１２】（５）測定レシピ１３９は、各測定点にお
ける測定条件を含む必要は無く、少なくとも各測定点の
位置を示す情報を含んでいればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を適用して半導体ウェハの位
置合わせ処理を行なう機能を有する測定装置の構成を示
すブロック図。

【図２】画像処理ユニット５０の内部構成を示すブロッ
ク図。

【図３】実施例における位置合わせ処理の概要を示す説
明図。

【図４】実施例における位置合わせ処理の全体手順を示
すフローチャート。

【図５】基準ウェハＷＦ１を用いたプリアライメント前
処理の手順を示すフローチャート。

【図６】ウェハの画像回転角度β１を求めるためのステ
ップＴ１１の詳細手順を示すフローチャート。

【図７】撮像光学系の回転角度δを求めるためのステッ
プＴ１２の詳細手順を示すフローチャート。

【図８】ウェハ座標とステージ座標との間の座標変換係
数を決定するためのステップＴ１３の詳細手順を示すフ
ローチャート。

【図９】半導体ウェハＷＦ内に形成された複数のチップ
の配列の様子を示す概念図。

【図１０】ウェハの中心付近を拡大して示す概念図。

【図１１】１次元投影法による直線エッジ情報の検出処
理を示す説明図。

【図１２】ソベルオペレータによる画像処理の方法を示
す説明図。

【図１３】ソベルオペレータを用いて得られた水平エッ
ジ値と垂直エッジ値とから、画像の直線部分の角度を算
出する方法を示す説明図。

【図１４】処理対象となる多階調画像の一例と、この多
階調画像からソベルオペレータ法によって検出された角
度のヒストグラムを示す説明図。

【図１５】４つの等価回転角度を示す説明図。

【図１６】スクライブラインＳＬの交点位置に視野の中
心を移動させた状態を示す説明図。

【図１７】テンプレート画像ＭＰａの登録の様子を示す
説明図。

【図１８】撮像座標系とステージ座標系との関係を示す
説明図。

【図１９】第１と第２のスクライブライン交点位置で撮
像された画像の視野Ｗａ，Ｗｂを示す説明図。

【図２０】ステップＳ１６，Ｓ１７の処理内容を示す説
明図。

【図２１】基準ウェハＷＦ１を用いたファインアライメ
ント前処理の手順を示すフローチャート。

【図２２】基準ウェハＷＦ１のファインアライメント前
処理におけるｉ番目の測定点ＰＭｉを含む視野Ｗ（ｉ）
を示す説明図。

【図２３】被測定ウェハのプリアライメント処理の手順
を示すフローチャート。

【図２４】被測定ウェハの画像回転角度β２を求めるた
めのステップＴ２１の手順を示すフローチャート。

【図２５】被測定ウェハにおいて設定される視野の一例
を示す説明図。

【図２６】被測定ウェハに関するパターンマッチングの
方法を示す説明図。

【図２７】被測定ウェハにおけるウェハの予備回転角度
α２prと画像回転角度β２との関係を示す説明図。

【図２８】被測定ウェハにおけるマッチングパターンＭ
Ｐｄの基準点Ｑｄと第１のスクライブライン交点Ｐｄと
の関係を示す説明図。

【図２９】被測定ウェハを用いたファインアライメント
処理の手順を示すフローチャート。

【図３０】被測定ウェハを用いたファインアライメント
処理において、測定点の近傍で得られた回転後の画像を
示す説明図。

【符号の説明】

３０…制御操作ユニット３１…表示部３２…操作部３３…制御部３４…ステージ駆動部３５…ステージ座標読み込み部３６…ＸＹステージ３６ａ，３６ｂ…ウェハ保持アーム３８…通信経路４０…光学ユニット４１…カメラ４２…光源４３…ハーフミラー４４…対物レンズ５０…画像処理ユニット１１０…ＣＰＵ１１２…バスライン１１４…ＲＯＭ１１６…ＲＡＭ１３６…モニタ１３８…磁気ディスク１３９…測定レシピ１４０…入出力インタフェイス１５０…等価回転方向決定手段１５２…撮像位置決定手段１５４…パターンマッチング手段１５６…角度選択手段１５８…回転方向決定手段１６０…基準位置決定手段１６２…測定位置決定手段１６４…座標変換手段１６６…測定情報作成手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェハ上の測定点に関する測定情報を作
成する方法であって、前記測定情報は、前記ウェハ上における測定点の位置を
少なくとも含み、前記測定点の位置は、前記ウェハ上で定義されたウェハ
座標系の座標値で表されていることを特徴とするウェハ
の測定情報作成方法。
【請求項２】請求項１記載のウェハの測定情報作成方
法であって、前記測定情報は、さらに、各測定点近傍において撮像さ
れた画像についてパターンマッチングを実行することに
よって測定点の位置を決定する際に使用されるテンプレ
ート画像を含む、ウェハの測定情報作成方法。
【請求項３】ウエハを載置するステージを備えた測定
装置を用いてウェハの測定位置を決定する方法であっ
て、（ａ）請求項１または２記載の方法に従って作成さ
れた前記測定情報を用い、各測定点のウェハ座標系の座
標値を前記ステージ上で定義されたステージ座標系の座
標値に変換する工程と、（ｂ）各測定点に関する前記ス
テージ座標系の座標値を用いて、前記ウェハ上の各測定
点の位置決めを実行する工程と、を備えることを特徴と
するウェハの測定位置決定方法。
【請求項４】請求項３記載のウェハの測定位置決定方
法であって、前記測定装置は、さらに、ウェハ上の画像を撮像するた
めの撮像光学系を備えており、前記方法は、さらに、前記撮像光学系で定義された撮像座標系における座標
と、前記ステージ座標系における座標との間の回転を含
む座標変換を規定する座標変換係数を決定する工程と、前記座標変換係数を用いて、前記撮像光学系で撮像され
た撮像画像内における撮像座標系の座標と前記ステージ
座標系の座標との間の座標変換を実行する工程と、を含
む、ウェハの測定位置決定方法。