JPH11345867A - Method and device for determining rotating direction of wafer and wafer measuring position - Google Patents

Method and device for determining rotating direction of wafer and wafer measuring position

Info

Publication number
JPH11345867A
JPH11345867A JP17063398A JP17063398A JPH11345867A JP H11345867 A JPH11345867 A JP H11345867A JP 17063398 A JP17063398 A JP 17063398A JP 17063398 A JP17063398 A JP 17063398A JP H11345867 A JPH11345867 A JP H11345867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
image
pattern
point
measured
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.)
Abandoned
Application number
JP17063398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Atsuta
均 熱田
Original Assignee
Dainippon Screen Mfg Co Ltd
大日本スクリーン製造株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Mfg Co Ltd, 大日本スクリーン製造株式会社 filed Critical Dainippon Screen Mfg Co Ltd
Priority to JP17063398A priority Critical patent/JPH11345867A/en
Publication of JPH11345867A publication Critical patent/JPH11345867A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine the accurate measuring point of a wafer, by determining the candidate of the wafer reference direction from the multiplicity of rotational symmetry, setting one candidate direction selected when the multiplicity is 1 as the reference direction, performing matching process by using the template image when the multiplicity is 2 or more and specifying the one adequate reference direction. SOLUTION: The image to be processed received by a rotating-direction limiting means 150 and a pattern-matching means 154 and a reference-lamp rate image are used, and a reference candidate point which becomes the reference point of a wafer to be measured is obtained. When the reference template image without rotational symmetry wherein the multiplicity (n) of the rotational symmetry is 1 is used, the selected one candidate direction is specified as the reference direction. When the reference plate image having the rotational symmetry wherein (n) is 2 or more is used, the number of the rotational plates of image (360 deg./10 deg./n) used in pattern matching is limited. Then, one adequate reference direction is specified from a plurality of the candidates by the pattern matching.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ウェハの測定位
置を決定する技術に関する。
The present invention relates to a technique for determining a measurement position on a wafer.
【0002】[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)」が行われる。
2. Description of the Related Art A semiconductor wafer is measured by various measuring devices in a manufacturing process. During the measurement process, a “positioning process (alignment process)” for accurately positioning a measurement probe (optical element, electrode, or the like) at a predetermined measurement point on the wafer is performed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、測定装置にウ
ェハをセットすると、測定装置の測定系に対してウェハ
の向き(ウェハの回転方向)や位置(ウェハの中心位
置)は、常に一定の状態でセットされるとは限らず、こ
の場合には、ウェハ上の測定点の座標はウェハ毎に異な
る値となってしまうという問題があった。
However, when a wafer is set on a measuring apparatus, the orientation (wafer rotation direction) and position (center position of the wafer) of the wafer relative to the measuring system of the measuring apparatus are always in a fixed state. In this case, there is a problem that the coordinates of the measurement points on the wafer have different values for each wafer.
【0004】本発明は、従来技術におけるこのような課
題を解決するためになされたものであり、ウェハの向き
を決定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、ウェハの向きや位置を特定してウェハ
上の正確な測定点を決定することができる技術を提供す
ることを第2の目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem in the prior art, and has as its first object to provide a technique capable of determining the orientation of a wafer. It is a second object of the present invention to provide a technique capable of determining an accurate measurement point on a wafer by specifying the direction and position of the wafer.
【0005】[0005]
【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、ウェハ保持部に保持されたウェハの回転
方向を決定する方法であって、(a)前記ウェハ上の第
1の所定位置の近傍に存在して回転対称性を有する第1
の基準パターンを含む第1のテンプレート画像と、前記
第1の基準パターンの回転対称の回数nを示す回転対称
性情報と、を予め準備する工程と、(b)前記ウェハ上
の第2の所定位置の近傍に存在する第2の基準パターン
を含む第2のテンプレート画像を予め準備する工程と、
(c)前記ウェハ保持部に保持された状態で前記ウェハ
上の前記第1の所定位置の近傍において第1の処理対象
画像を撮像する工程と、(d)前記第1の処理対象画像
内において前記第1のテンプレート画像と一致するマッ
チング画像の方向を決定する工程と、(e)前記マッチ
ング画像の方向と前記回転対称性情報とから、前記ウェ
ハの基準方向としてn個の候補方向を決定する工程と、
(f)前記回転対称の回数nが1の場合には、前記候補
方向を前記基準方向として選択し、前記回転対称の回数
nが2以上の場合には、前記n個の候補方向から、前記
ウェハ上の前記第2の所定位置を推定し、推定された前
記第2の所定位置の近傍において第2の処理対象画像を
撮像し、前記第2の処理対象画像に関して前記第2のテ
ンプレート画像を用いたパターンマッチングを行うこと
によって、前記n個の候補方向の中から前記基準方向と
して適切な1つの方向を選択する工程と、を備えること
を特徴とする。
In order to solve at least a part of the above-described problems, a first method of the present invention is a method for determining a rotation direction of a wafer held by a wafer holding unit. (A) a first, which exists near a first predetermined position on the wafer and has rotational symmetry,
(B) preparing in advance a first template image including the reference pattern of (1) and rotational symmetry information indicating the number n of rotational symmetries of the first reference pattern; and (b) a second predetermined pattern on the wafer. Preparing in advance a second template image including a second reference pattern existing near the position;
(C) capturing a first processing target image near the first predetermined position on the wafer while being held by the wafer holding unit; and (d) capturing a first processing target image within the first processing target image. Determining a direction of a matching image that matches the first template image; and (e) determining n candidate directions as reference directions of the wafer from the direction of the matching image and the rotational symmetry information. Process and
(F) When the number of times of rotational symmetry n is 1, the candidate direction is selected as the reference direction. When the number of times of rotational symmetry n is 2 or more, the candidate direction is selected from the n candidate directions. Estimating the second predetermined position on the wafer, capturing a second processing target image near the estimated second predetermined position, and extracting the second template image with respect to the second processing target image Selecting one appropriate direction as the reference direction from the n candidate directions by performing the used pattern matching.
【0006】上記のウェハの回転方向決定方法では、ウ
ェハの基準方向を示す第2の基準パターンの存在する方
向を限定できる第1の基準パターンを含む第1のテンプ
レート画像を用いてウェハ上の第1の処理対象画像とパ
ターンマッチングを行っている。このパターンマッチン
グの結果から、ウェハの基準方向の候補方向をn個選定
できるとともに、工程(f)において、第1のテンプレ
ート画像の回転対称性情報に応じてn個の候補方向の中
から1つの候補方向を特定することができる。すなわ
ち、第1のテンプレート画像の回転対称性の回数が1の
場合には、選定された1つの候補方向を基準方向として
特定できる。また、nが2以上の場合には、選定された
複数の候補方向から第2の基準パターンを含むと推定さ
れるいくつかの領域において、第2のテンプレート画像
を用いてパターンマッチングを行い、パターンマッチン
グの結果に基づいて1つの基準方向を特定することがで
きる。こうすれば、ウェハ保持部に保持されたウェハ上
の回転方向を正確に決定することが可能となる。
In the above-described method of determining the rotation direction of the wafer, the first template image including the first reference pattern that can limit the direction in which the second reference pattern indicating the reference direction of the wafer exists is used. Pattern matching is performed with the first processing target image. From the result of the pattern matching, n candidate directions of the wafer reference direction can be selected, and in step (f), one of the n candidate directions is selected from the n candidate directions according to the rotational symmetry information of the first template image. Candidate directions can be specified. That is, when the number of times of the rotational symmetry of the first template image is 1, one selected candidate direction can be specified as the reference direction. When n is 2 or more, pattern matching is performed using the second template image in some regions estimated to include the second reference pattern from the plurality of selected candidate directions. One reference direction can be specified based on the result of the matching. This makes it possible to accurately determine the rotation direction on the wafer held by the wafer holding unit.
【0007】上記のウェハの回転方向決定方法におい
て、前記第1の所定位置は、前記ウェハの中心位置であ
り、前記第2の所定位置は、前記ウェハの外縁上の位置
であり、前記第2の基準パターンは、前記ウェハの外縁
に形成されたノッチであることが好ましい。
In the above-described method of determining the rotation direction of a wafer, the first predetermined position is a center position of the wafer, the second predetermined position is a position on an outer edge of the wafer, and the second predetermined position is a position on an outer edge of the wafer. Is preferably a notch formed at the outer edge of the wafer.
【0008】このように、ウェハの中心位置を第1の所
定位置とすれば、第1の基準パターンを容易に決定する
ことができ、また、工程(c)において第1の処理対象
画像を容易に撮像することが可能となる。さらに、第2
の基準パターンとしてウェハの外縁の第2の所定位置に
形成されたノッチを採用すれば、ウェハの回転方向を容
易に特定できる。
As described above, if the center position of the wafer is set to the first predetermined position, the first reference pattern can be easily determined, and the first processing target image can be easily formed in the step (c). It is possible to take an image. Furthermore, the second
If the notch formed at the second predetermined position on the outer edge of the wafer is adopted as the reference pattern, the rotation direction of the wafer can be easily specified.
【0009】本発明の第1の装置は、ウェハの回転方向
を決定する装置であって、前記ウェハの表面に平行な平
面内における前記ウェハの位置に関しては所定の誤差範
囲内で保持し得るウェハ保持部と、前記ウェハ保持部に
保持された前記ウェハ上の画像を撮像する撮像部と、前
記ウェハ上の第1の所定位置の近傍に存在して回転対称
性を有する第1の基準パターンを含む第1のテンプレー
ト画像と、前記第1の基準パターンの回転対称の回数n
を示す回転対称性情報と、前記ウェハ上の第2の所定位
置の近傍に存在する第2の基準パターンを含む第2のテ
ンプレート画像と、を記憶するメモリと、前記ウェハ上
の前記第1の所定位置の近傍において撮像された第1の
処理対象画像内において前記第1のテンプレート画像と
一致するマッチング画像の方向を決定するパターンマッ
チング部と、前記マッチング画像の方向と前記回転対称
性情報とから、前記ウェハの基準方向としてn個の候補
方向を決定する候補方向決定部と、前記回転対称の回数
nが1の場合には、前記候補方向を前記基準方向として
選択し、一方、前記回転対称の回数nが2以上の場合に
は、前記n個の候補方向から、前記ウェハ上の前記第2
の所定位置を推定し、推定された前記第2の所定位置の
近傍において撮像された第2の処理対象画像に関して前
記第2のテンプレート画像を用いたパターンマッチング
を行うことによって、前記n個の候補方向の中から前記
基準方向として適切な1つの方向を選択する基準方向決
定部と、を備えることを特徴とする。
A first apparatus of the present invention is an apparatus for determining a rotation direction of a wafer, wherein the position of the wafer in a plane parallel to the surface of the wafer can be held within a predetermined error range. A holding unit, an imaging unit that captures an image on the wafer held by the wafer holding unit, and a first reference pattern that is present near a first predetermined position on the wafer and has rotational symmetry. Including the first template image and the number n of rotational symmetries of the first reference pattern
And a second template image including a second reference pattern present in the vicinity of a second predetermined position on the wafer, and a memory for storing the first symmetry information on the wafer. A pattern matching unit that determines a direction of a matching image that matches the first template image in a first processing target image captured in the vicinity of a predetermined position; A candidate direction determining unit for determining n candidate directions as a reference direction of the wafer; and selecting the candidate direction as the reference direction when the number of times of rotational symmetry n is one, When the number of times n is 2 or more, the second position on the wafer is determined from the n candidate directions.
By performing pattern matching using the second template image on a second processing target image captured in the vicinity of the estimated second predetermined position, thereby obtaining the n candidates. A reference direction determining unit that selects one appropriate direction as the reference direction from the directions.
【0010】上記のウェハの回転方向決定装置では、ウ
ェハを所定の誤差範囲内で保持し得るウェハ保持部を備
えているので、撮像部によって、ウェハの所望の位置を
容易に撮像することができる。このような装置を用いれ
ば、上記第1の方法と同様に、ウェハ上の正確な回転方
向を決定することができる。すなわち、パターンマッチ
ング部は、ウェハの基準方向を示す第2の基準パターン
の存在する方向を限定できる第1の基準パターンを含む
第1のテンプレート画像を用いてウェハ上の第1の処理
対象画像とパターンマッチングを行う。このパターンマ
ッチングの結果から、候補方向決定部は、ウェハの基準
方向の候補方向をn個選定することができる。また、基
準方向決定部は、第1のテンプレート画像の回転対称性
情報に応じてn個の候補方向の中から1つの候補方向を
特定することができる。
In the above-described apparatus for determining the rotation direction of a wafer, since the wafer holding section capable of holding the wafer within a predetermined error range is provided, a desired position of the wafer can be easily imaged by the imaging section. . If such an apparatus is used, an accurate rotation direction on the wafer can be determined in the same manner as in the first method. That is, the pattern matching unit uses the first template image including the first reference pattern, which can limit the direction in which the second reference pattern indicating the reference direction of the wafer exists, to the first processing target image on the wafer and Perform pattern matching. From the result of the pattern matching, the candidate direction determining unit can select n candidate directions as the reference direction of the wafer. Further, the reference direction determination unit can specify one candidate direction from the n candidate directions according to the rotational symmetry information of the first template image.
【0011】上記のウェハの回転方向決定装置におい
て、前記第1の所定位置は、前記ウェハの中心位置であ
り、前記第2の所定位置は、前記ウェハの外縁上の位置
であり、前記第2の基準パターンは、前記ウェハの外縁
に形成されたノッチであることが好ましい。
In the above-described apparatus for determining the direction of rotation of a wafer, the first predetermined position is a center position of the wafer, the second predetermined position is a position on an outer edge of the wafer, and the second predetermined position is a position on an outer edge of the wafer. Is preferably a notch formed at the outer edge of the wafer.
【0012】このように、ウェハの中心位置を第1の所
定位置とすれば、第1の基準パターンを容易に決定する
ことができ、撮像部において第1の処理対象画像を容易
に撮像することが可能となる。さらに、第2の基準パタ
ーンとしてウェハの外縁の第2の所定位置に形成された
ノッチを採用すれば、基準方向決定部においてウェハの
回転方向を容易に特定できる。
As described above, when the center position of the wafer is set to the first predetermined position, the first reference pattern can be easily determined, and the first processing target image can be easily captured by the imaging unit. Becomes possible. Furthermore, if the notch formed at the second predetermined position on the outer edge of the wafer is adopted as the second reference pattern, the rotation direction of the wafer can be easily specified by the reference direction determination unit.
【0013】本発明の第2の方法は、ウェハ保持部に保
持された被測定ウェハ上の測定点の位置を決定する方法
であって、(a)前記被測定ウェハ上の第1の所定位置
の近傍に存在して回転対称性を有する第1の基準パター
ンを含む第1のテンプレート画像と、前記第1の基準パ
ターンの回転対称の回数nを示す回転対称性情報と、前
記被測定ウェハ上における前記第1の基準パターンの位
置と前記被測定ウェハ上の所定の基準点との位置関係を
示す基準点位置情報と、前記被測定ウェハ上における測
定点の位置を示す測定点位置情報と、を予め準備する工
程と、(b)前記被測定ウェハ上の第2の所定位置の近
傍に存在する第2の基準パターンを含む第2のテンプレ
ート画像を予め準備する工程と、(c)前記ウェハ保持
部に保持された状態で前記被測定ウェハ上の前記第1の
所定位置の近傍において第1の処理対象画像を撮像する
工程と、(d)前記第1の処理対象画像内において前記
第1のテンプレート画像と一致するマッチング画像の位
置と方向とを決定する工程と、(e)前記マッチング画
像の方向と前記回転対称性情報とから、前記被測定ウェ
ハの基準方向としてn個の候補方向を決定する工程と、
(f)前記回転対称の回数nが1の場合には、前記候補
方向を前記基準方向として選択し、前記回転対称の回数
nが2以上の場合には、前記マッチング画像の位置と前
記n個の候補方向とから、前記被測定ウェハ上の前記第
2の所定位置を推定し、推定された前記第2の所定位置
の近傍において第2の処理対象画像を撮像し、前記第2
の処理対象画像に関して前記第2のテンプレート画像を
用いたパターンマッチングを行うことによって、前記n
個の候補方向の中から前記基準方向として適切な1つの
方向を選択する工程と、(g)前記工程(f)で決定さ
れた前記基準方向と、前記工程(d)で決定された前記
マッチング画像の位置と、前記基準位置情報とから、前
記ウェハ保持部に保持された状態における前記被測定ウ
ェハの前記基準点の位置を決定する工程と、(h)前記
工程(f)で決定された前記基準方向と、前記工程
(g)で決定された前記基準点の位置と、前記測定点位
置情報とから、前記ウェハ保持部に保持された状態にお
ける前記被測定ウェハ上の前記測定点の位置を決定する
工程と、を備えることを特徴とする。
A second method according to the present invention is a method for determining the position of a measurement point on a wafer to be measured held by a wafer holding unit, wherein: (a) a first predetermined position on the wafer to be measured; A first template image including a first reference pattern having a rotational symmetry in the vicinity of the first reference pattern, rotational symmetry information indicating the number n of rotational symmetries of the first reference pattern, Reference point position information indicating the positional relationship between the position of the first reference pattern and a predetermined reference point on the measured wafer, and measurement point position information indicating the position of the measurement point on the measured wafer, (B) preparing in advance a second template image including a second reference pattern existing near a second predetermined position on the wafer to be measured; and (c) preparing the wafer State held by holding part Capturing a first processing target image in the vicinity of the first predetermined position on the wafer to be measured, and (d) matching matching with the first template image in the first processing target image Determining a position and a direction of an image; and (e) determining n candidate directions as a reference direction of the measured wafer from the direction of the matching image and the rotational symmetry information;
(F) When the number of times of rotational symmetry n is 1, the candidate direction is selected as the reference direction. When the number of times of rotational symmetry n is 2 or more, the position of the matching image and the n number of times are selected. And estimating the second predetermined position on the wafer to be measured from the candidate direction, capturing a second processing target image in the vicinity of the estimated second predetermined position,
By performing pattern matching using the second template image for the processing target image,
Selecting one suitable direction as the reference direction from among the candidate directions; (g) the reference direction determined in step (f) and the matching determined in step (d) Determining a position of the reference point of the wafer to be measured in a state held by the wafer holding unit from the image position and the reference position information; and (h) determining the position of the reference point in the step (f). From the reference direction, the position of the reference point determined in the step (g), and the measurement point position information, the position of the measurement point on the wafer to be measured in a state held by the wafer holding unit And determining the following.
【0014】上記のウェハの測定位置決定方法では、ウ
ェハの基準方向を示す第2の基準パターンの存在する方
向を限定できる第1の基準パターンを含む第1のテンプ
レート画像を用いて被測定ウェハ上の第1の処理対象画
像とパターンマッチングを行っている。このパターンマ
ッチングの結果から、被測定ウェハの基準方向の候補方
向をn個選定できるとともに、工程(f)において、第
1のテンプレート画像の回転対称性情報に応じてn個の
候補方向の中から1つの候補方向を特定することができ
る。すなわち、第1のテンプレート画像の回転対称性の
回数が1の場合には、選定された1つの候補方向を基準
方向として特定できる。また、nが2以上の場合には、
選定された複数の候補方向から第2の基準パターンを含
むと推定されるいくつかの領域において、第2のテンプ
レート画像を用いてパターンマッチングを行い、パター
ンマッチングの結果に基づいて1つの基準方向を特定す
ることができる。このように特定された基準方向に基づ
いて、工程(g)において基準点を決定することができ
るので、ウェハ保持部に保持された被測定ウェハ上の測
定点を正確に決定することが可能となる。
In the above-described method for determining a measurement position of a wafer, a wafer to be measured is determined by using a first template image including a first reference pattern that can limit a direction in which a second reference pattern indicating a reference direction of the wafer exists. Is subjected to pattern matching with the first image to be processed. From the result of the pattern matching, n candidate directions of the reference direction of the wafer to be measured can be selected, and in the step (f), from the n candidate directions according to the rotational symmetry information of the first template image. One candidate direction can be specified. That is, when the number of times of the rotational symmetry of the first template image is 1, one selected candidate direction can be specified as the reference direction. When n is 2 or more,
In some regions estimated to include the second reference pattern from the selected plurality of candidate directions, pattern matching is performed using the second template image, and one reference direction is determined based on the result of the pattern matching. Can be identified. Since the reference point can be determined in the step (g) based on the reference direction specified in this way, it is possible to accurately determine the measurement point on the measured wafer held by the wafer holding unit. Become.
【0015】上記のウェハの測定位置決定方法におい
て、前記第1の所定位置は、前記被測定ウェハの中心位
置であり、前記第2の所定位置は、前記被測定ウェハの
外縁上の位置であり、前記第2の基準パターンは、前記
被測定ウェハの外縁に形成されたノッチであることが好
ましい。
In the above-described method for determining a measurement position of a wafer, the first predetermined position is a center position of the wafer to be measured, and the second predetermined position is a position on an outer edge of the wafer to be measured. Preferably, the second reference pattern is a notch formed at an outer edge of the wafer to be measured.
【0016】本発明の第2の装置は、被測定ウェハ上の
測定点の位置を決定する装置であって、前記被測定ウェ
ハの表面に平行な平面内における前記被測定ウェハの位
置に関しては所定の誤差範囲内で保持し得るウェハ保持
部と、前記ウェハ保持部に保持された前記被測定ウェハ
上の画像を撮像する撮像部と、前記被測定ウェハ上の第
1の所定位置の近傍に存在して回転対称性を有する第1
の基準パターンを含む第1のテンプレート画像と、前記
第1の基準パターンの回転対称の回数nを示す回転対称
性情報と、前記被測定ウェハ上における前記第1の基準
パターンの位置と前記被測定ウェハ上の所定の基準点と
の位置関係を示す基準点位置情報と、前記被測定ウェハ
上における測定点の位置を示す測定点位置情報と、前記
被測定ウェハ上の第2の所定位置の近傍に存在する第2
の基準パターンを含む第2のテンプレート画像と、を記
憶するメモリと、前記被測定ウェハ上の前記第1の所定
位置の近傍において撮像された第1の処理対象画像内に
おいて前記第1のテンプレート画像と一致するマッチン
グ画像の位置と方向とを決定するパターンマッチング部
と、前記マッチング画像の方向と前記回転対称性情報と
から、前記被測定ウェハの基準方向としてn個の候補方
向を決定する候補方向決定部と、前記回転対称の回数n
が1の場合には、前記候補方向を前記基準方向として選
択し、一方、前記回転対称の回数nが2以上の場合に
は、前記マッチング画像の位置と前記n個の候補方向と
から、前記被測定ウェハ上の前記第2の所定位置を推定
し、推定された前記第2の所定位置の近傍において撮像
された第2の処理対象画像に関して前記第2のテンプレ
ート画像を用いたパターンマッチングを行うことによっ
て、前記n個の候補方向の中から前記基準方向として適
切な1つの方向を選択する基準方向決定部と、前記基準
方向決定部で決定された前記基準方向と、前記パターン
マッチング部で決定された前記マッチング画像の位置
と、前記基準位置情報とから、前記ウェハ保持部に保持
された状態における前記被測定ウェハの前記基準点の位
置を決定する基準位置決定部と、前記基準方向決定部で
決定された前記基準方向と、前記基準位置決定部で決定
された前記基準点の位置と、前記測定点位置情報とか
ら、前記ウェハ保持部に保持された状態における前記被
測定ウェハ上の前記測定点の位置を決定する測定位置決
定部と、を備えることを特徴とする。
A second apparatus of the present invention is an apparatus for determining a position of a measurement point on a wafer to be measured, wherein the position of the wafer to be measured in a plane parallel to the surface of the wafer to be measured is predetermined. A wafer holding unit that can be held within an error range of: an imaging unit that captures an image on the wafer to be measured held by the wafer holding unit; and an imaging unit that is located near a first predetermined position on the wafer to be measured. The first with rotational symmetry
A first template image including the reference pattern, rotational symmetry information indicating the number of times n of rotational symmetry of the first reference pattern, a position of the first reference pattern on the wafer to be measured, and the measurement target. Reference point position information indicating a positional relationship with a predetermined reference point on the wafer, measurement point position information indicating a position of the measurement point on the measured wafer, and a vicinity of a second predetermined position on the measured wafer The second that exists in
A second template image including a reference pattern of the first and second patterns, and a first template image in a first processing target image captured in the vicinity of the first predetermined position on the wafer to be measured. A pattern matching unit that determines a position and a direction of a matching image that matches the direction of the matching image, and a candidate direction that determines n candidate directions as a reference direction of the measured wafer from the direction of the matching image and the rotational symmetry information A determining unit, and the number n of times of the rotational symmetry
Is 1, the candidate direction is selected as the reference direction. On the other hand, when the number of times of rotational symmetry n is 2 or more, the candidate direction is selected from the position of the matching image and the n candidate directions. The second predetermined position on the wafer to be measured is estimated, and pattern matching using the second template image is performed on a second processing target image captured near the estimated second predetermined position. Thus, a reference direction determining unit that selects an appropriate one of the n candidate directions as the reference direction, the reference direction determined by the reference direction determining unit, and a reference direction determined by the pattern matching unit A reference position for determining a position of the reference point of the measured wafer in a state held by the wafer holding unit from the position of the matched image thus obtained and the reference position information Fixed part, the reference direction determined by the reference direction determination part, the position of the reference point determined by the reference position determination part, and the measurement point position information, which is held by the wafer holding part. A measurement position determining unit that determines the position of the measurement point on the measurement target wafer in the state.
【0017】上記のウェハの測定位置決定装置では、被
測定ウェハを所定の誤差範囲内で保持し得るウェハ保持
部を備えているので、撮像部によって、被測定ウェハの
所望の位置を容易に撮像することができる。このような
装置を用いれば、上記第2の方法と同様に、ウェハ上の
正確な測定点を決定することができる。すなわち、パタ
ーンマッチング部は、ウェハの基準方向を示す第2の基
準パターンの存在する方向を限定できる第1の基準パタ
ーンを含む第1のテンプレート画像を用いて被測定ウェ
ハ上の第1の処理対象画像とパターンマッチングを行
う。このパターンマッチングの結果から、候補方向決定
部は、被測定ウェハの基準方向の候補方向をn個選定す
ることができる。また、基準方向決定部は、第1のテン
プレート画像の回転対称性情報に応じてn個の候補方向
の中から1つの候補方向を特定することができる。基準
位置決定部は、特定された基準方向に基づいて、基準点
を決定することができるので、測定位置決定部におい
て、ウェハ保持部に保持された被測定ウェハ上の測定点
を正確に決定することが可能となる。
Since the above-described wafer measurement position determining apparatus includes a wafer holding unit capable of holding the measured wafer within a predetermined error range, the desired position of the measured wafer can be easily imaged by the imaging unit. can do. By using such an apparatus, it is possible to determine an accurate measurement point on the wafer as in the second method. That is, the pattern matching unit uses the first template image including the first reference pattern that can limit the direction in which the second reference pattern indicating the reference direction of the wafer exists, and performs processing on the first processing target on the wafer to be measured. Perform image and pattern matching. From the result of the pattern matching, the candidate direction determining unit can select n candidate directions of the reference direction of the measured wafer. Further, the reference direction determination unit can specify one candidate direction from the n candidate directions according to the rotational symmetry information of the first template image. Since the reference position determination unit can determine the reference point based on the specified reference direction, the measurement position determination unit accurately determines the measurement point on the measurement target wafer held by the wafer holding unit. It becomes possible.
【0018】また、上記のウェハの測定位置決定装置に
おいて、前記第1の所定位置は、前記被測定ウェハの中
心位置であり、前記第2の所定位置は、前記被測定ウェ
ハの外縁上の位置であり、前記第2の基準パターンは、
前記被測定ウェハの外縁に形成されたノッチであること
が好ましい。
In the above-mentioned apparatus for determining a measurement position of a wafer, the first predetermined position is a center position of the wafer to be measured, and the second predetermined position is a position on an outer edge of the wafer to be measured. Wherein the second reference pattern is
Preferably, the notch is formed at an outer edge of the wafer to be measured.
【0019】[0019]
【発明の他の態様】この発明は、以下のような態様も含
んでいる。第1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。
Other Embodiments of the Invention The present invention includes the following embodiments. A first aspect is a recording medium that records a computer program that causes a computer to execute the functions of each step or each means of the above invention. Examples of the recording medium include a computer-readable portable storage medium such as a flexible disk and a CD-ROM, an internal storage device (memory such as RAM and ROM) and an external storage device of a computer system, or a computer other than the above. Various media on which a program is recorded and which can be read by a computer system can be used.
【0020】第2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。
According to a second aspect, there is provided a program supply device for supplying, via a communication path, a computer program for causing a computer to execute the functions of each step or each means of the above invention.
【0021】[0021]
【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
明のウェハ測定位置決定装置を示す説明図である。本ウ
ェハ測定位置決定装置は、半導体ウェハの位置合わせ処
理(アラインメント処理)を行なう機能を有している。
この装置は、制御操作ユニット30と、ウェハ保持部1
00と、フレーム110と、Rθステージ130と、撮
像光学系としての光学ユニット140とを備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Configuration of Apparatus: Next, an embodiment of the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is an explanatory view showing a wafer measurement position determining apparatus according to the present invention. The present wafer measurement position determination device has a function of performing a semiconductor wafer alignment process (alignment process).
This apparatus includes a control operation unit 30 and a wafer holding unit 1.
00, a frame 110, an Rθ stage 130, and an optical unit 140 as an imaging optical system.
【0022】ウェハ保持部100は、その下面100u
に多数の吸気孔を有する吸着面を備えており、ウェハW
Fを真空吸着して保持する機能を有している。ウェハ保
持部100の下面100uには、ウェハWFよりも僅か
に大きい円形のガイドリング102が備えられている。
このガイドリング102により、ウェハWFの中心は、
ウェハ保持部100のほぼ中心に保持される。ウェハ保
持部100は、図示しない保持制御部により昇降可能で
ある。
The wafer holding unit 100 has a lower surface 100u
Is provided with a suction surface having a large number of suction holes, and the wafer W
It has a function to hold F by vacuum suction. The lower surface 100u of the wafer holding unit 100 is provided with a circular guide ring 102 slightly larger than the wafer WF.
With this guide ring 102, the center of the wafer WF is
It is held substantially at the center of the wafer holding unit 100. The wafer holding unit 100 can be moved up and down by a holding control unit (not shown).
【0023】フレーム110は、光学ユニット140の
初期位置(Rθステージの中心位置)において、その視
野の中心がウェハ保持部100の下面100uのほぼ中
心となるようにウェハ保持部100を位置決めする機能
を有している。フレーム110は略円筒状の形状を有し
ており、その上部には、ウェハ保持部100を位置決め
するための可動の位置決め部120を有している。位置
決め部120は、ウェハ保持部100の中心軸100a
をフレーム110の中心軸から一定の誤差範囲内に配置
するするための中心軸調整機構121と、ウェハ保持部
100の下面100uをZ軸方向とほぼ垂直に保つため
の平行度調整機構122とを備えている。中心軸調整機
構121は、ウェハ保持部100の外形よりも僅かに大
きな直径を有するリング状の形状を有している。この中
心軸調整機構121の内側にウェハ保持部100を配置
すれば、自動的に一定の誤差範囲内に配置できる。ま
た、平行度調整機構122は、ウェハ保持部の下面10
0uに設けられたガイドリング102よりも大きく、ウ
ェハ保持部100よりも小さい直径を有するリング状の
形状を有している。平行度調整機構122がウェハ保持
部100をその下面側から支持することによりウェハ保
持部100の下面100uをZ軸方向とほぼ垂直に配置
することが可能である。
The frame 110 has a function of positioning the wafer holder 100 such that the center of the field of view is substantially at the center of the lower surface 100u of the wafer holder 100 at the initial position of the optical unit 140 (the center position of the Rθ stage). Have. The frame 110 has a substantially cylindrical shape, and has a movable positioning portion 120 for positioning the wafer holding portion 100 at an upper portion thereof. The positioning unit 120 is located at the center axis 100 a of the wafer holding unit 100.
A central axis adjusting mechanism 121 for arranging the wafer within a certain error range from the central axis of the frame 110, and a parallelism adjusting mechanism 122 for keeping the lower surface 100u of the wafer holding unit 100 almost perpendicular to the Z-axis direction. Have. The center axis adjusting mechanism 121 has a ring shape having a diameter slightly larger than the outer shape of the wafer holding unit 100. If the wafer holder 100 is arranged inside the center axis adjusting mechanism 121, it can be automatically arranged within a certain error range. The parallelism adjusting mechanism 122 is connected to the lower surface 10 of the wafer holder.
It has a ring-like shape having a diameter larger than that of the guide ring 102 provided at 0u and smaller than that of the wafer holding unit 100. Since the parallelism adjusting mechanism 122 supports the wafer holding unit 100 from the lower surface side, the lower surface 100u of the wafer holding unit 100 can be arranged substantially perpendicular to the Z-axis direction.
【0024】図2は、位置決め部120の動作を示す説
明図である。ウェハ保持部100を下降させると、ま
ず、図2(a)に示すようにウェハ保持部100と平行
度調整機構122とが接し、ウェハ保持部100の下面
100uがZ軸方向とほぼ垂直に配置される。次に、図
2(b)に示すように、位置決め部120を、フレーム
110の中心軸に向かって移動させることにより、ウェ
ハ保持部100の中心軸100aをフレーム110の中
心軸から一定の誤差範囲内に配置することができる。こ
の位置決めの誤差範囲は、光学ユニット140の視野の
広さに比べて十分小さく(例えば、視野の短辺の1/1
0以下に)することが好ましく、例えば、約1mm以下
に設定することが好ましい。なお、このフレーム110
は、図2(c)の平面図に示すように、3つの部分位置
決め部120a〜120cにより構成されている。これ
により、各部分位置決め部120a〜120cが干渉し
ないように、フレーム110の中心軸方向に移動させる
ことができる。図2(a)〜(c)に示すような構成に
すれば、ウェハ保持部100を昇降させる際にフレーム
と接触する可能性が少なくなるという利点がある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of the positioning unit 120. When the wafer holding unit 100 is lowered, first, as shown in FIG. 2A, the wafer holding unit 100 comes into contact with the parallelism adjustment mechanism 122, and the lower surface 100u of the wafer holding unit 100 is arranged substantially perpendicular to the Z-axis direction. Is done. Next, as shown in FIG. 2B, the positioning unit 120 is moved toward the central axis of the frame 110 so that the central axis 100a of the wafer holding unit 100 is within a certain error range from the central axis of the frame 110. Can be placed within. This positioning error range is sufficiently smaller than the field of view of the optical unit 140 (for example, 1/1 of the short side of the field of view).
0 or less), for example, it is preferably set to about 1 mm or less. Note that this frame 110
Is composed of three partial positioning portions 120a to 120c as shown in the plan view of FIG. Thus, the frame 110 can be moved in the direction of the central axis so that the partial positioning portions 120a to 120c do not interfere with each other. The configuration shown in FIGS. 2A to 2C has an advantage that the possibility of contact with the frame when the wafer holding unit 100 is moved up and down is reduced.
【0025】なお、フレームの構成としては、上記のよ
うな可動の位置決め部120を採用しなくてもよく、固
定されたものでもよい。すなわち、フレームの構成とし
ては、ウェハ保持部100の中心軸100aがフレーム
の中心軸とほぼ一致するような構成であればよい。
The structure of the frame does not need to employ the movable positioning portion 120 as described above, and may be fixed. That is, the frame may have any configuration as long as the center axis 100a of the wafer holding unit 100 substantially coincides with the center axis of the frame.
【0026】図3は、フレームおよびウェハ保持部の変
形例を示す説明図である。この変形例では、位置決め部
124とウェハ保持部105とが円錐状のテーパ面とな
っている。ウェハ保持部105を下降させると、ウェハ
保持部105のテーパ面と位置決め部124のテーパ面
とが接する状態で停止する。この結果、ウェハ保持部1
00の中心軸105aは、フレーム112の中心軸から
一定の誤差範囲内に配置され、また、ウェハ保持部10
5の下面105uはZ軸方向とほぼ垂直に配置される。
すなわち、テーパ状の位置決め部124が、図1の位置
決め部120の中心軸調整機構121と平行度調整機構
122との双方の機能を有している。
FIG. 3 is an explanatory view showing a modified example of the frame and the wafer holder. In this modification, the positioning portion 124 and the wafer holding portion 105 have a conical tapered surface. When the wafer holding unit 105 is lowered, the wafer holding unit 105 stops with the tapered surface of the wafer holding unit 105 and the tapered surface of the positioning unit 124 in contact with each other. As a result, the wafer holding unit 1
00 is located within a certain error range from the central axis of the frame 112, and the wafer holding unit 10
5 is arranged substantially perpendicular to the Z-axis direction.
That is, the tapered positioning portion 124 has both functions of the central axis adjusting mechanism 121 and the parallelism adjusting mechanism 122 of the positioning portion 120 in FIG.
【0027】図1に示すように、Rθステージ130
は、θステージ131とRステージ132とから構成さ
れており、θステージ131の上にRステージ132が
設置されている。θステージ131を回転させることに
より、Rθステージ130に設置された光学ユニット1
40を、ウェハ保持部100の中心軸100aの周りで
回転させることができる。また、Rステージ132を移
動させることによりRθステージ130に設置された光
学ユニット140をウェハ保持部100の半径方向に移
動させることが可能である。なお、本実施例においては
光学ユニット140の移動機構としてRθステージ13
0を用いているが、これに代えてXYステージを用いて
もよい。すなわち、移動機構としては、ウェハ保持部1
00と光学ユニット140とのうち、少なくとも一方を
ウェハ保持部100の下面100uと平行な平面内で相
対的に移動させ得るような種々の機構を利用をすること
ができる。
As shown in FIG. 1, the Rθ stage 130
Is composed of a θ stage 131 and an R stage 132, and an R stage 132 is installed on the θ stage 131. The optical unit 1 installed on the Rθ stage 130 by rotating the θ stage 131
40 can be rotated about a central axis 100 a of the wafer holder 100. In addition, by moving the R stage 132, the optical unit 140 installed on the Rθ stage 130 can be moved in the radial direction of the wafer holding unit 100. In this embodiment, the Rθ stage 13 is used as a moving mechanism of the optical unit 140.
Although 0 is used, an XY stage may be used instead. That is, as the moving mechanism, the wafer holding unit 1
Various mechanisms that can relatively move at least one of the optical unit 00 and the optical unit 140 in a plane parallel to the lower surface 100u of the wafer holding unit 100 can be used.
【0028】光学ユニット140は、カメラ、照明用光
源、対物レンズ等を備えた周知の構成により、半導体ウ
ェハWFの表面の画像を撮像する。なお、この実施例で
は、光学ユニット140の撮像領域は、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。制御
操作ユニット30(図1)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。
The optical unit 140 captures an image of the surface of the semiconductor wafer WF by a known configuration including a camera, a light source for illumination, an objective lens, and the like. In this embodiment, the imaging area of the optical unit 140 is smaller than the size of one semiconductor chip formed on the surface of the semiconductor wafer. As described later, the multi-tone image of the semiconductor wafer WF is processed by the image processing unit 50, whereby the rotation direction of the semiconductor wafer WF is detected. On the monitor 136 of the control operation unit 30 (FIG. 1), a multi-tone image of a partial imaging region of the semiconductor wafer WF is displayed.
【0029】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、画像処理ユニット50
と、モニタ136とを備えている。表示部31として
は、例えばCRT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。
The control operation unit 30 includes a display unit 31,
An operation unit 32, a control unit 33, a stage driving unit 34,
Stage coordinate reading unit 35 and image processing unit 50
And a monitor 136. As the display unit 31, for example, a CRT or a liquid crystal display is used.
As the operation unit 32, for example, a keyboard or a mouse is used.
【0030】ユーザが操作部32を操作してRθステー
ジ130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Rθ
ステージ130をR方向とθ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、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。
When the user operates the operation unit 32 to input a movement command for the Rθ stage 130, the control unit 33 controls the stage driving unit 34 to
The stage 130 is moved in the R direction and the θ direction. Also,
When a stage coordinate reading command is input from the operation unit 32, the stage coordinate information at that time is read by the stage coordinate reading unit 35 and supplied to the control unit 33. The stage coordinate information is displayed on the display unit 31 as needed. The stage coordinate information is further supplied from the control unit 33 to the image processing unit 50. As described later, the image processing unit 50 determines an accurate rotation direction and a measurement position of the wafer by using the rotation direction of the wafer recognized by the image processing and the stage coordinate information.
【0031】図4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、CPU210と、ROM214と、RAM216
と、画像メモリ218と、入出力インタフェイス240
とが、バスライン212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24
0には、モニタ136と、磁気ディスク138と、制御
部33とが接続されている。
FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the image processing unit 50. This image processing unit 50
Are a CPU 210, a ROM 214, and a RAM 216
, Image memory 218, input / output interface 240
Are configured as a computer system connected to the bus line 212. Input / output interface 24
The monitor 136, the magnetic disk 138, and the control unit 33 are connected to 0.
【0032】RAM216には、回転方向限定手段15
0と、撮像位置決定手段152と、パターンマッチング
手段154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。
In the RAM 216, the rotation direction limiting means 15
0, an imaging position determination unit 152, a pattern matching unit 154, a rotation direction determination unit 158, a reference position determination unit 160, a measurement position determination unit 162, and a coordinate conversion unit 164. Is stored. The function of each of these means will be described later.
【0033】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、RAM216
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。
A computer program (application program) for realizing the function of each of these means
Is provided in the form of being recorded on a portable recording medium (portable recording medium) such as a flexible disk or a CD-ROM, and is transferred from the recording medium to an external storage device of the computer system. At the time of execution, the RAM 216
Is stored. Alternatively, a computer program may be supplied from a program supply device to a computer system via a communication path. In this specification, a computer system refers to a device that includes hardware and an operating system and operates under the control of the operating system. The application program causes such a computer system to realize the functions of the above-described units. Some of the functions described above may be realized by an operation system instead of the application program.
【0034】B.位置合わせ処理の概要:図5は、実施
例におけるウェハの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5(A))とは、位置合わせ処
理の対象となる被測定ウェハ(図5(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WF
1として使用し、他のウェハを被測定ウェハWF2とし
て使用する。1枚のウェハには、ノッチ基準点PNと、
ウェハ基準点PCと、複数の測定点M1〜M15(白丸
で示す)と、測定点M1〜M15の近傍の測定基準点
(図示せず)とが設定される。図5(A),(B)にも
示されているように、ウェハWF1,WF2がウェハ保
持部100(図1)に保持された状態では、任意の回転
方向を取りうるものと仮定している。また、本実施例で
は、ウェハ保持部100にガイドリング102が設けら
れているため、ウェハの中心をウェハ保持部100のほ
ぼ中心位置となるように、ウェハを保持することができ
るが、ウェハとウェハ保持部100との中心が一致する
とは限らない。すなわち、ウェハの直径とガイドリング
102の直径との寸法差による位置ずれが発生し得る。
そこで、本実施例では、ウェハの中心がウェハ保持部1
00の中心位置に正確に配置されないものと仮定してい
る。
B. Outline of Alignment Processing: FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of the wafer alignment processing in the embodiment. The reference wafer (FIG. 5A) is a wafer on which the same pattern as the wafer to be measured (FIG. 5B) to be aligned is formed. Generally, one of a plurality of wafers processed in the same lot is used as a reference wafer WF.
1, and the other wafer is used as the wafer to be measured WF2. One wafer has a notch reference point PN,
A wafer reference point PC, a plurality of measurement points M1 to M15 (shown by white circles), and measurement reference points (not shown) near the measurement points M1 to M15 are set. As shown in FIGS. 5A and 5B, it is assumed that the wafers WF1 and WF2 can take an arbitrary rotation direction when the wafers WF1 and WF2 are held by the wafer holding unit 100 (FIG. 1). I have. In this embodiment, since the guide ring 102 is provided on the wafer holding unit 100, the wafer can be held so that the center of the wafer is substantially at the center of the wafer holding unit 100. The center with the wafer holding unit 100 does not always coincide. That is, a positional shift due to a dimensional difference between the diameter of the wafer and the diameter of the guide ring 102 may occur.
Therefore, in the present embodiment, the center of the wafer is
It is assumed that they are not placed exactly at the center of 00.
【0035】図6は、実施例におけるウェハの位置合わ
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。
FIG. 6 is a flowchart showing the overall procedure of the wafer positioning process in the embodiment. The pre-alignment pre-processing using the reference wafer (step T1) and the fine alignment pre-processing using the reference wafer (step T2)
And a pre-alignment process using a wafer to be measured (step T3) and a fine alignment process using a wafer to be measured (step T4).
【0036】図6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、基準ウェハ
WF1におけるウェハ座標を決定するための処理を行
う。この処理においては、基準ウェハWF1の中央付近
の特徴的な領域と、その領域近傍においてウェハの位置
合わせの基準となるウェハ基準点PC(図5(A))が
指定される。この指定された領域とウェハ基準点PCと
の位置関係から、基準ウェハWF1のウェハ座標を決定
することができ、また、ウェハ座標とステージ座標との
座標変換係数を求めることができる。ここで、「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。「ステージ座標」は、Rθ
ステージ130上の極座標で表される座標をXY平面
(図1)に座標変換して定義された座標系(「ステージ
座標系」と呼ぶ)の座標である。なお、ステージ座標系
は、Rθステージ130が初期位置にある状態で定義さ
れており、Rθステージ130が移動してもステージ座
標系は移動しない。
Reference wafer W in step T1 of FIG.
In the pre-alignment pre-processing using F1, processing for determining wafer coordinates on the reference wafer WF1 is performed. In this process, a characteristic region near the center of the reference wafer WF1 and a wafer reference point PC (FIG. 5A) serving as a reference for wafer alignment near the region are specified. From the positional relationship between the designated area and the wafer reference point PC, the wafer coordinates of the reference wafer WF1 can be determined, and the coordinate conversion coefficient between the wafer coordinates and the stage coordinates can be obtained. Here, the “wafer coordinates” are coordinates in a coordinate system defined on the wafer (referred to as “wafer coordinate system”). “Stage coordinates” is Rθ
These are coordinates in a coordinate system (referred to as a “stage coordinate system”) defined by converting coordinates represented by polar coordinates on the stage 130 to an XY plane (FIG. 1). The stage coordinate system is defined in a state where the Rθ stage 130 is at the initial position, and the stage coordinate system does not move even if the Rθ stage 130 moves.
【0037】ステージ座標とウェハ座標との間の座標変
換係数は、ウェハ保持部100に保持された基準ウェハ
WF1の回転角度θWF1と、ウェハ基準点PCのステー
ジ座標値とから決定される(図5(A))。ここで、基
準ウェハWF1の回転角度θWF1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DWF1との
なす角度である。ステージ座標系の基準方向Dsは、初
期状態のRθステージ130の位置に対して固定された
方向であり、例えば、Rθステージ130上においてθ
=0°となる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DWF1は、基準ウェハWF
1に対して固定された方向であり、例えば基準ウェハW
F1のノッチNTを時計の12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
WF1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。
The coordinate conversion coefficient between the stage coordinates and the wafer coordinates is determined from the rotation angle θ WF1 of the reference wafer WF1 held in the wafer holding unit 100 and the stage coordinate value of the wafer reference point PC (FIG. 5 (A)). Here, the rotation angle θ WF1 of the reference wafer WF1 is an angle between the reference direction Ds of the stage coordinate system and the reference direction D WF1 of the reference wafer WF1. The reference direction Ds of the stage coordinate system is a direction fixed with respect to the position of the Rθ stage 130 in the initial state.
= 0 ° (3 o'clock direction of the clock).
The reference direction D WF1 of the reference wafer WF1 is
1 is a direction fixed with respect to the reference wafer W, for example.
The notch NT of F1 is set to 3 o'clock when the notch NT of the watch is set to 12 o'clock. Note that these reference directions Ds, D
The setting method of WF1 is arbitrary, and other definitions are also possible.
【0038】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M1〜M15と各測定点の近傍の
測定基準点の位置を登録する。各点の位置情報は、ウェ
ハ座標系の座標値として登録される。なお、ステップT
1,T2で決定された各種の情報を含む測定情報139
は、磁気ディスク138に格納される。
In the pre-fine alignment processing using the reference wafer WF1 in step T2, the reference wafer W
A plurality of measurement points M1 to M15 on F1 and positions of measurement reference points near each measurement point are registered. The position information of each point is registered as a coordinate value in a wafer coordinate system. Step T
1. Measurement information 139 including various information determined in T2
Are stored on the magnetic disk 138.
【0039】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、ステージ座標と被測定ウェ
ハにおけるウェハ座標との間の座標変換係数とが決定さ
れる(図5(B))。これによって基準ウェハにおける
ウェハ座標と被測定ウェハにおけるウェハ座標とを、ス
テージ座標を介して関連付けることができる。ステップ
T4のファインアライメント処理では、測定情報139
を用いて、被測定ウェハにおける各測定点M1〜M15
の位置が決定される。
Steps T3 and T4 correspond to the measured wafer WF.
2 are pre-alignment processing and fine alignment processing. In the pre-alignment process in step T3, a coordinate conversion coefficient between the stage coordinates and the wafer coordinates of the wafer to be measured is determined as in step T1 (FIG. 5B). This makes it possible to associate the wafer coordinates of the reference wafer with the wafer coordinates of the measured wafer via the stage coordinates. In the fine alignment processing in step T4, the measurement information 139
, Each measurement point M1 to M15 on the wafer to be measured
Is determined.
【0040】C.基準ウェハを用いたプリアライメント
前処理:図7は、図6のステップT1に示す基準ウェハ
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。ステップS101では、Rθステ
ージ130を制御することによりRθステージ130上
の光学ユニット140を移動させ、基準ウェハWF1の
ノッチNTを撮像領域FV内に含む位置において画像を
取り込む。なお、Rθステージの制御は撮像位置決定手
段152によって行われる。
C. FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the pre-alignment pre-processing using the reference wafer WF1 shown in step T1 of FIG. In step S101, the optical unit 140 on the Rθ stage 130 is moved by controlling the Rθ stage 130, and an image is captured at a position including the notch NT of the reference wafer WF1 in the imaging region FV. The control of the Rθ stage is performed by the imaging position determination unit 152.
【0041】図8は、基準ウェハWF1のノッチNTを
撮像する際の処理を示す説明図である。ウェハ保持部1
00(図1)がフレーム110によって位置決めされる
際にはRθステージ130は初期位置(図8(d)に示
すステージ座標系の原点)に設定されている。このと
き、光学ユニット140の撮像領域FVは、図8(a)
に示すように、基準ウェハWF1のほぼ中心付近にあ
る。光学ユニット140は、基準ウェハWF1の中心付
近のパターンを撮像し、モニタ136には撮像された画
像が表示される。なお、図8に示すようにRθステージ
130の+R方向を示すために撮像領域FVの+R方向
の一辺を二重線で表している。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a process for imaging the notch NT of the reference wafer WF1. Wafer holder 1
When R.00 (FIG. 1) is positioned by frame 110, Rθ stage 130 is set at the initial position (the origin of the stage coordinate system shown in FIG. 8D). At this time, the imaging area FV of the optical unit 140 is as shown in FIG.
As shown in the figure, the reference wafer WF1 is located near the center. The optical unit 140 captures an image of the pattern near the center of the reference wafer WF1, and the captured image is displayed on the monitor 136. As shown in FIG. 8, one side of the imaging region FV in the + R direction is indicated by a double line to indicate the + R direction of the Rθ stage 130.
【0042】ウェハ上にはスクライブラインSLで区分
される複数個のチップCPが形成されている。ウェハ上
の各チップCPに形成されるパターンは、スクライブラ
インSLに沿って形成される場合が多く、ウェハ中心付
近のパターンの形状(パターンの直線エッジ)からスク
ライブラインSLの方向を知ることができる場合が多
い。また、ウェハ上のスクライブラインSLは、ノッチ
NTを一端とするウェハの直径方向に対して、平行およ
び垂直に形成される場合が多いので、パターンの形状か
らスクライブラインSLの方向が分かれば、ウェハのノ
ッチNTを4つの方向に限定できる場合が多い。したが
って、ウェハ上のパターンがスクライブラインSLに沿
って形成されている場合には、撮像されたウェハ中心付
近のパターンの形状からノッチ方向を推測することがで
きる。
A plurality of chips CP divided by scribe lines SL are formed on the wafer. The pattern formed on each chip CP on the wafer is often formed along the scribe line SL, and the direction of the scribe line SL can be known from the shape of the pattern near the center of the wafer (linear edge of the pattern). Often. In addition, the scribe line SL on the wafer is often formed parallel and perpendicular to the diameter direction of the wafer having the notch NT as one end, so if the direction of the scribe line SL is known from the pattern shape, Can be limited to four directions in many cases. Therefore, when the pattern on the wafer is formed along the scribe line SL, the notch direction can be estimated from the shape of the captured pattern near the center of the wafer.
【0043】図8(b)は、撮像されたパターンのエッ
ジに基づいて、Rθステージ130をθ方向に制御して
撮像領域FVを回転させた際の基準ウェハWF1と撮像
領域FVとの関係を示している。このとき、直交するス
クライブラインSLと矩形の撮像領域FVとは平行にな
っている。図8(c)では、Rθステージ130を+R
方向に制御することにより、撮像領域FVをウェハの外
縁部に移動させる。このとき、撮像領域FVは、図8
(c)に示すようにスクライブラインSLに沿って移動
する。ウェハ外縁部における撮像領域FV内にノッチN
Tが撮像されない場合には、撮像領域FVを+θ方向に
90度ずつ回転させて、撮像領域FV内にノッチNTを
含む位置に移動させて撮像する。このように、ウェハ上
に形成されたパターンの形状に基づいて基準ウェハWF
1のノッチNTを保持し、撮像することができる。
FIG. 8B shows the relationship between the reference wafer WF1 and the imaging region FV when the imaging region FV is rotated by controlling the Rθ stage 130 in the θ direction based on the edge of the imaged pattern. Is shown. At this time, the orthogonal scribe line SL and the rectangular imaging region FV are parallel. In FIG. 8C, the Rθ stage 130 is set to + R
By controlling the direction, the imaging region FV is moved to the outer edge of the wafer. At this time, the imaging region FV is
It moves along the scribe line SL as shown in FIG. Notch N in imaging area FV at the outer edge of wafer
When T is not imaged, the imaging region FV is rotated by 90 degrees in the + θ direction, and is moved to a position including the notch NT in the imaging region FV to perform imaging. Thus, the reference wafer WF is determined based on the shape of the pattern formed on the wafer.
One notch NT can be held and an image can be taken.
【0044】基準ウェハWF1のノッチNTを撮像する
手順としては、図8(b)の工程を省略してもよい。例
えば、図8(a)においてウェハ中心付近で撮像された
パターンのエッジによりスクライブラインSLの方向を
推定することができない場合には、図8(b)の工程を
省略して、図8(a)の状態から撮像領域FVを+R方
向に向かってウェハの外縁部まで移動させればよい。そ
して、Rθステージ130をθ方向に回転させて撮像領
域FVをウェハの外縁に沿って移動させながらウェハの
ノッチNTを探索する。ただし、図8(b)に示すよう
に、撮像領域FVを直交するスクライブラインSLに沿
って回転させておけば、図8(c)のノッチを探す工程
では、ほぼ90度おきにRθステージ130を回転させ
ればよいので、基準ウェハWF1の外縁全てにおいてノ
ッチNTを探す必要がなく、全体として早くノッチNT
の画像を取り込むことができるという利点がある。
As a procedure for imaging the notch NT of the reference wafer WF1, the step of FIG. 8B may be omitted. For example, if the direction of the scribe line SL cannot be estimated by the edge of the pattern imaged near the center of the wafer in FIG. 8A, the process of FIG. From the state ()), the imaging region FV may be moved toward the outer edge of the wafer in the + R direction. Then, the Rθ stage 130 is rotated in the θ direction to move the imaging region FV along the outer edge of the wafer and search for the notch NT of the wafer. However, as shown in FIG. 8B, if the imaging area FV is rotated along the orthogonal scribe line SL, in the step of searching for a notch in FIG. Need only be rotated, it is not necessary to search for the notch NT at the entire outer edge of the reference wafer WF1.
There is an advantage that an image can be captured.
【0045】図7のステップS102においては、上記
のように撮像された領域のうち、ノッチNTを含む領域
をマウスなどの操作部32を用いて指定し、ノッチテン
プレート画像として登録する。この際、ノッチテンプレ
ート画像の画像基準点となるノッチ基準点も指定して登
録する。図9は、ノッチテンプレート画像TMNとして
指定される領域およびノッチ基準点PNを示す説明図で
ある。ノッチテンプレート画像TMNは後述するステッ
プT3(図6)においてパターンマッチング処理に用い
られるので、図9に示すように、V型のノッチNTを全
て含む領域を指定することが好ましい。また、図9にお
いては、ノッチ基準点PNは「V」型のノッチの変曲点
付近の位置に指定されているが、この位置に限られな
い。例えば、ノッチテンプレート画像TMNの左上端の
点でもよい。このように指定されたノッチテンプレート
画像TMNおよびノッチ基準点PNは、測定情報139
として磁気ディスク138(図4)に登録される。な
お、ノッチ基準点PNの座標値は、ステージ座標系の座
標値(XPN,YPN)stとして登録される。ここで、添え
字「st」は、ステージ座標系の座標値であることを意味
している。
In step S102 of FIG. 7, an area including the notch NT among the areas imaged as described above is designated using the operation unit 32 such as a mouse, and registered as a notch template image. At this time, a notch reference point which is an image reference point of the notch template image is also designated and registered. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an area designated as the notch template image TMN and a notch reference point PN. Since the notch template image TMN is used in the pattern matching process in step T3 (FIG. 6) described later, it is preferable to specify a region including all the V-shaped notches NT as shown in FIG. Further, in FIG. 9, the notch reference point PN is designated at a position near the inflection point of the “V” -shaped notch, but is not limited to this position. For example, the point at the upper left corner of the notch template image TMN may be used. The notch template image TMN and the notch reference point PN specified in this way are stored in the measurement information 139.
Is registered in the magnetic disk 138 (FIG. 4). The coordinate value of the notch reference point PN is registered as a coordinate value (X PN , Y PN ) st in the stage coordinate system. Here, the suffix “st” means a coordinate value in the stage coordinate system.
【0046】図7のステップS103においては、撮像
領域FVをステージ中心に戻して基準ウェハWF1の中
心付近を撮像して画像を取り込む。図10は、基準ウェ
ハWF1の中心付近を撮像する際の処理を示す説明図で
ある。図10に示すように、Rθステージ130を−R
方向に制御して、基準ウェハWF1の中心付近を撮像す
ると、矩形の撮像領域FVにほぼ平行な直線エッジを有
するパターンが撮像される。
In step S103 of FIG. 7, the imaging area FV is returned to the center of the stage, and an image is taken by capturing an image near the center of the reference wafer WF1. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a process when capturing an image near the center of the reference wafer WF1. As shown in FIG.
When the control is performed in the direction and the vicinity of the center of the reference wafer WF1 is imaged, a pattern having straight edges substantially parallel to the rectangular imaging region FV is imaged.
【0047】ステップS104においては、基準ウェハ
WF1の中心付近の撮像領域FVのうち、ノッチ方向を
いくつかの方向に限定できるパターンを含む領域の画像
を基準テンプレート画像TMCとして指定する。なお、
この基準テンプレート画像TMCは後述するステップT
3(図6)において、パターンマッチング処理に用いら
れる。
In step S104, an image of a region including a pattern in which the notch direction can be limited to several directions in the imaging region FV near the center of the reference wafer WF1 is designated as the reference template image TMC. In addition,
This reference template image TMC is stored in a step T described later.
3 (FIG. 6) is used for pattern matching processing.
【0048】図11は、図10に示す撮像領域FVに含
まれ得る種々のパターンを示す説明図である。図11に
示すように、基準ウェハWF1上には、回転対称性のな
いパターンPTC1や、180度の回転対称性を示すパ
ターンPTC2、90度の回転対称性を示すパターンP
TC3などが存在し得る。なお、一般には、中心軸の周
りに2π/n(nは1以上の整数)ずつ回転させたとき
に同じ図形が得られる図形を「n回の回転対称性を有す
る図形」と呼んでいる。本明細書においては、1回の回
転対称性を有するパターンを「回転対称性のない」パタ
ーンと呼び、2回以上の回転対称性を有するパターンを
「回転対称性を有する」パターンと呼ぶこともある。ま
た、パターンPTC2のように2回の回転対称性を有す
るパターンを「180度の回転対称性を有する」パター
ンとも呼び、パターンPTC3のように4回の回転対称
性を有するパターンを「90度の回転対称性を有する」
パターンとも呼ぶ。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing various patterns that can be included in the imaging region FV shown in FIG. As shown in FIG. 11, a pattern PTC1 having no rotational symmetry, a pattern PTC2 exhibiting 180-degree rotational symmetry, and a pattern P exhibiting 90-degree rotational symmetry are provided on the reference wafer WF1.
TC3 and the like may be present. In general, a figure obtained when the same figure is rotated by 2π / n (n is an integer of 1 or more) around the central axis is called “a figure having n times rotational symmetry”. In the present specification, a pattern having one rotational symmetry is referred to as a “pattern having no rotational symmetry”, and a pattern having two or more rotational symmetries is also referred to as a “pattern having rotational symmetry”. is there. Further, a pattern having two rotational symmetries such as the pattern PTC2 is also referred to as a “having a 180-degree rotational symmetry” pattern, and a pattern having four rotational symmetries such as the pattern PTC3 is referred to as a “90-degree rotational symmetry”. Has rotational symmetry "
Also called a pattern.
【0049】また、図11では、パターンPTC1〜P
TC3を含む領域を、それぞれ基準テンプレート画像T
MC1〜TMC3として指定することが可能である。た
だし、実際の処理では、これらのうちの1つが基準テン
プレート画像として指定される。図11のように指定さ
れた基準テンプレート画像TMC1〜TMC3は、画像
全体の回転対称性からノッチ方向Dnを4方向以下に限
定することが可能である。すなわち、回転対称性のない
パターンPTC1を含む基準テンプレート画像TMC1
は、画像全体としても回転対称性がなく、その画像から
ウェハのノッチ方向を1方向に限定することが可能であ
る。また、180度の回転対称性を有するパターンPT
C2を含む基準テンプレート画像TMC2は、画像全体
としても180°の回転対称性を有しており、その画像
からウェハのノッチ方向Dnを2方向に限定することが
可能である。同様に、90度の回転対称性を有するパタ
ーンPTC3を含む基準テンプレート画像TMC3は、
その画像からウェハのノッチ方向Dnを4方向に限定す
ることが可能である。
In FIG. 11, patterns PTC1-PTC
An area including TC3 is defined as a reference template image T
It can be designated as MC1 to TMC3. However, in actual processing, one of these is designated as the reference template image. In the reference template images TMC1 to TMC3 specified as shown in FIG. 11, the notch direction Dn can be limited to four or less from the rotational symmetry of the entire image. That is, the reference template image TMC1 including the pattern PTC1 having no rotational symmetry
Has no rotational symmetry even in the entire image, and it is possible to limit the notch direction of the wafer to one direction from the image. Also, a pattern PT having 180-degree rotational symmetry
The reference template image TMC2 including C2 has 180 ° rotational symmetry as a whole image, and the notch direction Dn of the wafer can be limited to two directions from the image. Similarly, the reference template image TMC3 including the pattern PTC3 having the rotational symmetry of 90 degrees is:
From the image, the notch direction Dn of the wafer can be limited to four directions.
【0050】図7のステップS104では、上記のよう
なノッチ方向をいくつかの方向に限定できるパターンを
含む領域の1つを指定して、基準テンプレート画像(例
えば、TMC1)として登録する。また、このとき基準
テンプレート画像TMC1の画像基準点となるウェハ基
準点PC1を指定して登録する。なお、以下では、3つ
の基準テンプレート画像TMC1〜TMC3のそれぞれ
について説明を行う場合もあるが、実際には、1つの基
準テンプレート画像のみが登録されて利用される。
In step S104 of FIG. 7, one of the regions including the pattern that can limit the notch direction to several directions as described above is designated and registered as a reference template image (for example, TMC1). At this time, a wafer reference point PC1 serving as an image reference point of the reference template image TMC1 is designated and registered. In the following, each of the three reference template images TMC1 to TMC3 may be described. However, in practice, only one reference template image is registered and used.
【0051】図12は、3種類の基準テンプレート画像
TMC1〜TMC3の詳細を示す説明図である。図12
(a)〜(c)に示すように、基準テンプレート画像T
MC1〜TMC3は、n回の回転対称性を有するパター
ンPTC1〜PTC3の外接矩形の外側に、それぞれ幅
wの領域を付加した領域を有している。また、基準テン
プレート画像TMC1〜TMC3の画像基準点として左
上端の点がそれぞれウェハ基準点PC1〜PC3として
指定されている。なお、ウェハ基準点PCは、基準テン
プレート画像の左上端の点に限られず、他の点をウェハ
基準点としてもよい。このように指定された基準テンプ
レート画像TMCおよびウェハ基準点PCは、測定情報
139として磁気ディスク138(図4)に登録され
る。なお、ウェハ基準点PC1〜PC3は、ステージ座
標系の座標値(XPC1,YPC1)stとして登録される。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing details of three types of reference template images TMC1 to TMC3. FIG.
As shown in (a) to (c), the reference template image T
Each of MC1 to TMC3 has a region with a width w added outside the circumscribed rectangle of patterns PTC1 to PTC3 having n times of rotational symmetry. In addition, upper left points are designated as wafer reference points PC1 to PC3 as image reference points of reference template images TMC1 to TMC3, respectively. Note that the wafer reference point PC is not limited to the upper left point of the reference template image, and another point may be used as the wafer reference point. The reference template image TMC and the wafer reference point PC specified in this way are registered as measurement information 139 on the magnetic disk 138 (FIG. 4). The wafer reference points PC1 to PC3 are registered as coordinate values (X PC1 , Y PC1 ) st of the stage coordinate system.
【0052】また、この際に、基準テンプレート画像T
MCの回転対称性に関する属性情報を基準テンプレート
画像TMCおよびウェハ基準点PCとともに登録する。
すなわち、基準テンプレート画像TMCに回転対称性が
ない場合には、属性情報として「1」を登録する。同様
に、180度、90度の回転対称性を有する場合には、
属性情報としてそれぞれ「2」、「4」を登録する。す
なわち、本実施例においては、n回の回転対称性を有す
る基準テンプレート画像TMCに対しては、その属性情
報を「n」として登録する。
At this time, the reference template image T
The attribute information on the rotational symmetry of the MC is registered together with the reference template image TMC and the wafer reference point PC.
That is, when the reference template image TMC has no rotational symmetry, “1” is registered as the attribute information. Similarly, in the case of 180 degrees and 90 degrees of rotational symmetry,
“2” and “4” are registered as attribute information, respectively. That is, in the present embodiment, the attribute information is registered as “n” for the reference template image TMC having n times rotational symmetry.
【0053】本実施例においては、基準テンプレート画
像TMCに含まれるパターンをユーザが指定すると、基
準テンプレート画像TMCの領域指定の決定、ウェハ基
準点PCの決定、および属性情報の決定は、以下に説明
するように、基準位置決定手段160(図4)によって
自動的に行われる。
In this embodiment, when the user specifies a pattern included in the reference template image TMC, the determination of the area of the reference template image TMC, the determination of the wafer reference point PC, and the determination of the attribute information will be described below. This is automatically performed by the reference position determining means 160 (FIG. 4).
【0054】図13は、本実施例における基準テンプレ
ート画像TMCの領域およびウェハ基準点PCを決定す
る際の処理を示す説明図である。図13(a)は、ウェ
ハの中心付近に存在するパターンPTC1を含む撮像し
た画像を示している。なお、この画像は、モニタ136
(図1)に表示される表示画像である。図13(a)に
示すように、ウェハの中心付近で撮像される画像は、R
θステージ130と基準ウェハWF1との位置関係か
ら、矩形の撮像領域FVの各辺に対して、パターンPT
C1の直線エッジが平行にならない場合がある。この場
合には、画像処理によって撮像領域FVの画像を時計回
りに角度α1だけ回転させて図13(b)に示すように
モニタ136に表示する。なお、この画像の回転はアフ
ィン変換によって実行される。このように表示された画
像に対し、ユーザは、基準テンプレート画像に用いるパ
ターンPTC1の全体を少なくとも含むような領域A1
を大まかに指定する。図13(c)では、領域A1内の
多階調画像を処理して、パターンPTC1の外接矩形A
2を決定し、外接矩形A2の範囲を示す2点の座標値
(Smin,Tmin),(Smax,Tmax)を求める。なお、
この2つの座標値は、図13(c)の表示画像でS軸と
T軸とで表される表示座標系での座標値である。図13
(d)では、2つの座標値から基準テンプレート画像の
領域が求められる。基準テンプレート画像の領域A3
は、図13(c)の外接矩形A2の外周全体にそれぞれ
幅wの領域を付加した大きさの領域(L1×L2)とし
て決定される。すなわち、領域A3は、(Smax−Smin
+2w)×(Tmax−Tmin+2w)の大きさで決定され
る。また、図13(d)において、領域A3の左上端の
座標値(Smin−w,Tmax+w)がウェハ基準点PC1
として決定される。このようにして、図13(e)に示
すようにパターンPTC1を含む基準テンプレート画像
TMC1が決定され、測定情報139として磁気ディス
ク138に登録される。また、ウェハ基準点PC1の表
示座標系での座標値(Smin−w,Tmax+w)は、図1
3(b)で行った変換の逆変換によりステージ座標系の
座標値(XPC1,YPC1)stに変換されて登録される。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the processing for determining the area of the reference template image TMC and the wafer reference point PC in this embodiment. FIG. 13A illustrates a captured image including the pattern PTC1 existing near the center of the wafer. This image is displayed on the monitor 136.
It is a display image displayed on (FIG. 1). As shown in FIG. 13A, an image captured near the center of the wafer is R
From the positional relationship between the θ stage 130 and the reference wafer WF1, for each side of the rectangular imaging region FV, the pattern PT
The straight edges of C1 may not be parallel. In this case, the image of the imaging region FV is rotated clockwise by the angle α1 by image processing and displayed on the monitor 136 as shown in FIG. The rotation of the image is performed by affine transformation. With respect to the image displayed in this manner, the user may select an area A1 including at least the entire pattern PTC1 used for the reference template image.
Is roughly specified. In FIG. 13C, the multi-tone image in the area A1 is processed, and the circumscribed rectangle A of the pattern PTC1 is processed.
2 are determined, and coordinate values (Smin, Tmin) and (Smax, Tmax) of two points indicating the range of the circumscribed rectangle A2 are obtained. In addition,
These two coordinate values are coordinate values in the display coordinate system represented by the S axis and the T axis in the display image of FIG. FIG.
In (d), the area of the reference template image is obtained from the two coordinate values. Area A3 of reference template image
Is determined as a region (L1 × L2) having a size obtained by adding a region having a width w to the entire outer periphery of the circumscribed rectangle A2 in FIG. 13C. That is, the area A3 is (Smax-Smin
+ 2w) × (Tmax−Tmin + 2w). In FIG. 13D, the coordinate value (Smin-w, Tmax + w) of the upper left corner of the area A3 is the wafer reference point PC1.
Is determined as In this way, as shown in FIG. 13E, the reference template image TMC1 including the pattern PTC1 is determined and registered on the magnetic disk 138 as the measurement information 139. The coordinate values (Smin-w, Tmax + w) of the wafer reference point PC1 in the display coordinate system are shown in FIG.
The coordinate value (X PC1 , Y PC1 ) st of the stage coordinate system is converted and registered by the inverse conversion of the conversion performed in 3 (b).
【0055】図14は、登録された基準テンプレート画
像の回転対称性に関する属性情報を決定する手順を示す
フローチャートである。なお、登録された基準テンプレ
ート画像の回転対称性を決定する際に用いる原画像の基
準テンプレート画像(例えば、図13(e)のTMC
1)を、以下では「0°のテンプレート画像」とも呼
ぶ。
FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for determining attribute information relating to rotational symmetry of a registered reference template image. Note that the reference template image of the original image used for determining the rotational symmetry of the registered reference template image (for example, the TMC in FIG. 13E)
1) is hereinafter also referred to as “0 ° template image”.
【0056】ステップS105aでは、0°のテンプレ
ート画像を用いて、360°/kの角度間隔で順次回転
したk個の回転テンプレート画像を準備する。図15
は、回転テンプレート画像の作成方法を示す説明図であ
る。図15では、90°間隔(k=4)で順次回転した
4個の回転テンプレート画像TMCrを作成する場合に
ついて示されている。図15(a)には、登録された基
準テンプレート画像TMC1(図13(e))と同じ0
°の回転テンプレート画像TMCr0が示されている。
磁気ディスク138には、基準テンプレート画像TMC
1よりもやや広い領域の画像IM(広域テンプレート画
像)が記憶されている。0°のテンプレート画像TMC
0 を反時計回りに90°回転した回転テンプレート画
像TMCr90(図15(b))は、広域テンプレート画
像IMをその中心Cの回りに90°回転させた状態にお
いて抽出される。180°および270°回転した回転
テンプレート画像TMCr180,TMCr270((図15
(c),(d))も同様である。この結果、ステップS
105aでは、90°間隔の回転角度で作成された4個
の回転テンプレート画像TMCrが得られる。なお、回
転テンプレート画像の回転中心は、図15に示すように
基準テンプレート画像の中心Cでなくともよく、例え
ば、画像処理によって基準テンプレート画像に含まれる
パターンの重心を求めて、これを回転中心としてもよ
い。
In step S105a, using the 0 ° template image, k rotated template images sequentially rotated at an angular interval of 360 ° / k are prepared. FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method for creating a rotated template image. FIG. 15 shows a case where four rotated template images TMCr sequentially rotated at 90 ° intervals (k = 4) are created. FIG. 15A shows the same 0 as the registered reference template image TMC1 (FIG. 13E).
The rotated template image TMCr 0 is shown.
The magnetic disk 138 has a reference template image TMC
An image IM (wide area template image) of an area slightly larger than 1 is stored. 0 ° template image TMC
A rotated template image TMCr 90 obtained by rotating r 0 by 90 ° counterclockwise (FIG. 15B) is extracted in a state where the wide area template image IM is rotated by 90 ° around its center C. Rotated template images TMCr 180 and TMCr 270 rotated by 180 ° and 270 ° (FIG. 15
The same applies to (c) and (d)). As a result, step S
At 105a, four rotation template images TMCr created at rotation angles of 90 ° are obtained. Note that the rotation center of the rotated template image may not be the center C of the reference template image as shown in FIG. 15. Is also good.
【0057】ステップS105bでは、基準テンプレー
ト画像TMC1を含むやや広い領域の画像である広域テ
ンプレート画像IMと、準備した4個の回転テンプレー
ト画像TMCrとの間でパターンマッチング処理を行
う。パターンマッチング手段154(図4)は、各回転
テンプレート画像TMCrを用いて広域テンプレート画
像IMとのパターンマッチング処理を実行して、各回転
テンプレート画像の領域の範囲でマッチング度(一致
度)を算出する。
In step S105b, a pattern matching process is performed between the wide area template image IM, which is an image of a slightly wide area including the reference template image TMC1, and the four prepared rotated template images TMCr. The pattern matching means 154 (FIG. 4) executes pattern matching processing with the wide area template image IM using each rotation template image TMCr, and calculates a matching degree (coincidence degree) in the range of the area of each rotation template image. .
【0058】パターンマッチング処理においては、広域
テンプレート画像IMの左上端から右下端に向かって、
各回転テンプレート画像TMCrの左上端の点を基準に
して順に走査させながら、各回転テンプレート画像TM
Crの領域と広域テンプレート画像IMの対応する領域
との間でマッチング度を調べる。このようにして、全て
の回転テンプレート画像TMCrについてパターンマッ
チング処理を行う。
In the pattern matching process, from the upper left end to the lower right end of the wide area template image IM,
While sequentially scanning with reference to the upper left point of each rotation template image TMCr, each rotation template image TM
The matching degree between the Cr area and the corresponding area of the wide area template image IM is checked. In this way, pattern matching processing is performed on all the rotated template images TMCr.
【0059】準備した全ての回転テンプレート画像TM
Crについてのパターンマッチング処理が終了すると、
図14のステップS105cにおいて、マッチング度が
所定の値以上となった回転テンプレート画像の数(以
下、「マッチング画像数」と呼ぶ)を調べる。基準テン
プレート画像が、図15に示すように回転対称性がない
場合には、マッチング画像数は1つである。なお、図1
2(b),(c)に示す基準テンプレート画像について
パターンマッチング処理を行えば、マッチング画像数
は、それぞれ2つ、4つとなる。
All prepared rotation template images TM
When the pattern matching process for Cr is completed,
In step S105c of FIG. 14, the number of rotated template images for which the degree of matching is equal to or greater than a predetermined value (hereinafter, referred to as the “number of matching images”) is checked. When the reference template image has no rotational symmetry as shown in FIG. 15, the number of matching images is one. FIG.
If the pattern matching process is performed on the reference template images shown in 2 (b) and (c), the number of matching images becomes two and four, respectively.
【0060】ステップS105dにおいては、上述のよ
うに求められたマッチング画像数からテンプレート画像
TMCに対する属性情報を決定する。マッチング画像数
が1つである場合には、属性情報として「1」を決定す
る。同様に、マッチング画像数が2つ、4つの場合に
は、それぞれ属性情報として「2」,「4」を決定す
る。すなわち、マッチング画像数は、回転対称性の回数
を示しているので、本実施例においてはマッチング画像
数がそのまま基準テンプレート画像の回転対称性を示す
属性情報として登録される。
In step S105d, attribute information for the template image TMC is determined from the number of matching images obtained as described above. If the number of matching images is one, “1” is determined as the attribute information. Similarly, when the number of matching images is two or four, “2” and “4” are determined as attribute information, respectively. That is, since the number of matching images indicates the number of times of rotational symmetry, in this embodiment, the number of matching images is directly registered as attribute information indicating the rotational symmetry of the reference template image.
【0061】なお、図15では、ステップS105aに
おいて作成するk個の回転テンプレート画像TMCrと
して、4個の回転テンプレート画像TMCrを準備して
いるが、kの値は任意である。kの値としては、ステッ
プS104(図7)において、ユーザが指定する可能性
のある基準テンプレート画像TMCの回転対称性の回数
nとして可能な値の最小公倍数に応じて決定することが
好ましい。例えば、基準テンプレート画像TMCに用い
られるパターンが、1回、2回、4回のいずれかの回転
対称性を有するパターン(図12に示すパターンPTC
1〜PTC3)に限られる場合には、kの値を1と2と
4の最小公倍数である「4」に設定して90°間隔で回
転対称性を調べればよい。また、基準テンプレート画像
として3回の回転対称性を有するパターン(例えば、正
3角形のパターン)も指定する可能性がある場合には、
kの値を1〜4の最小公倍数である「12」に設定して
30°間隔で回転対称性を調べればよい。
In FIG. 15, four rotated template images TMCr are prepared as the k rotated template images TMCr created in step S105a, but the value of k is arbitrary. The value of k is preferably determined in step S104 (FIG. 7) according to the least common multiple of the possible number of times n of the rotational symmetry of the reference template image TMC that may be specified by the user. For example, the pattern used for the reference template image TMC is a pattern having one, two, or four rotational symmetry (the pattern PTC shown in FIG. 12).
In the case where the value is limited to 1 to 3), the value of k may be set to “4”, which is the least common multiple of 1, 2, and 4, and the rotational symmetry may be checked at 90 ° intervals. If there is a possibility that a pattern having three rotational symmetries (eg, a regular triangular pattern) may be specified as the reference template image,
The value of k may be set to “12” which is the least common multiple of 1 to 4, and the rotational symmetry may be checked at 30 ° intervals.
【0062】上記のようにすれば、図7のステップS1
04においてユーザが指定したパターンを含むテンプレ
ート画像TMCの領域の決定、ウェハ基準点PCの決
定、および属性情報の決定を自動的に行うことが可能と
なる。
According to the above, step S1 in FIG.
In 04, it is possible to automatically determine the area of the template image TMC including the pattern specified by the user, determine the wafer reference point PC, and determine the attribute information.
【0063】D.基準ウェハを用いたファインアライメ
ント前処理:図16は、図6のステップT2に示す基準
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。なお、ステップT2に
おける処理は、測定位置決定手段162(図4)によっ
て行われる。
D. FIG. 16 is a flowchart showing the procedure of the fine alignment pre-processing using the reference wafer WF1 shown in step T2 of FIG. Note that the processing in step T2 is performed by the measurement position determining means 162 (FIG. 4).
【0064】ステップS201では、ユーザがモニタ1
36を見ながら測定点を探し、撮像領域FVを測定点を
含む位置に移動させる。図17は、Rθステージ130
を制御して、撮像領域FVをウェハの中心付近から測定
点付近に移動させる際の処理を示す説明図である。この
とき、光学ユニット140によって測定点および測定点
近傍に存在するパターンが撮像される。図18は、測定
点を含む撮像領域FVを示す説明図である。図18に示
す撮像領域FVには、測定点M1とともにパターンPT
M1が存在している。
In step S201, the user sets the monitor 1
The measurement point is searched while viewing 36, and the imaging region FV is moved to a position including the measurement point. FIG. 17 shows an Rθ stage 130.
Is an explanatory diagram showing a process when the imaging area FV is moved from the vicinity of the center of the wafer to the vicinity of the measurement point by controlling the imaging area FV. At this time, the optical unit 140 captures an image of a measurement point and a pattern existing near the measurement point. FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating an imaging region FV including a measurement point. In the imaging region FV shown in FIG.
M1 exists.
【0065】ステップS202においては、撮像領域F
Vに含まれる測定点を指定して登録する。図18におい
て、測定点M1を指定すると、その座標値がステージ座
標系の座標値(XM1,YM1)stとして登録される。
In step S202, the image pickup area F
A measurement point included in V is designated and registered. In FIG. 18, when the measurement point M1 is designated, its coordinate value is registered as the coordinate value (X M1 , Y M1 ) st of the stage coordinate system.
【0066】ステップS203,S204においては、
測定点M1の周辺で、測定テンプレート画像として適当
なパターンを含む領域を探す。撮像領域FV内に、図1
8に示すような適当なパターンを含まない場合には、撮
像領域FVを測定点M1の周辺で移動させて探す。撮像
領域FV内に適当なパターンが見つかったら、ステップ
S205において、そのパターンを含む撮像領域の画像
を取り込む。なお、ここでいう適当なパターンとして
は、後述するステップT4でのパターンマッチング処理
において測定点の位置を1つに特定できるパターンであ
ることが必要である。したがって、回転対称性のないパ
ターンが最も好ましい。ただし、後述するステップT3
において被測定ウェハのウェハ座標が決定されれば、回
転対称性を有するパターンでも測定点を1つに決定でき
る可能性がある。
In steps S203 and S204,
Around the measurement point M1, a region including a pattern suitable as a measurement template image is searched. In the imaging area FV, FIG.
If the image does not include an appropriate pattern as shown in FIG. 8, the imaging area FV is moved around the measurement point M1 and searched. When an appropriate pattern is found in the imaging region FV, in step S205, an image of the imaging region including the pattern is captured. The appropriate pattern here needs to be a pattern that can specify the position of the measurement point as one in the pattern matching processing in step T4 described later. Therefore, a pattern having no rotational symmetry is most preferable. However, a later-described step T3
If the wafer coordinates of the wafer to be measured are determined in the above, there is a possibility that a single measurement point can be determined even with a pattern having rotational symmetry.
【0067】ステップS206においては、取り込んだ
撮像領域のうち適当なパターンを含む領域を指定して測
定テンプレート画像として登録する。また、測定テンプ
レート画像とともに、測定テンプレート画像の画像基準
点を指定して測定基準点として登録する。このステップ
S206の処理は、ステップT1において基準テンプレ
ート画像とウェハ基準点とを指定した場合の処理(図1
3)と同様であるため詳細な説明は省略する。図18で
は、測定テンプレート画像TMM1が指定され、また、
その画像基準点としてテンプレート画像TMM1の左上
端の測定基準点PM1が指定されている。なお、測定基
準点PM1は、ステージ座標系の座標値(XPM1
PM1)stとして登録される。
In step S206, an area including an appropriate pattern in the captured image area is designated and registered as a measurement template image. In addition, an image reference point of the measurement template image is designated together with the measurement template image and registered as a measurement reference point. The process in step S206 is performed when a reference template image and a wafer reference point are specified in step T1 (see FIG. 1).
Since it is the same as 3), detailed description is omitted. In FIG. 18, the measurement template image TMM1 is designated.
The measurement reference point PM1 at the upper left corner of the template image TMM1 is designated as the image reference point. Note that the measurement reference point PM1 is represented by coordinate values (X PM1 ,
Y PM1 ) Registered as st.
【0068】ステップS207においては、ステージ座
標系の座標値で登録された測定基準点PM1(XPM1
PM1)stから測定点M1(XM1,YM1)stへのベクト
ルを移動量ΔM1(ΔXM1,ΔYM1)=(XM1
MP1,YM1−YMP1)として求めて登録する。なお、こ
の移動量ΔM1(ΔXM1,ΔYM1)は、後述するステッ
プT4において被測定ウェハ上の測定点を求める際に用
いられる。
In step S207, the measurement reference point PM1 (X PM1 ,
Y PM1) from st measurement point M1 (X M1, Y M1) the vector to st movement amount ΔM1 (ΔX M1, ΔY M1) = (X M1 -
X MP1 , Y M1 −Y MP1 ). The movement amount ΔM1 (ΔX M1 , ΔY M1 ) is used when a measurement point on a wafer to be measured is obtained in step T4 described later.
【0069】ステップS208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
S201に戻ってステップS201〜S207の処理が
繰返される。こうして、基準ウェハ上の複数の測定点M
1〜M15について、ステップS201〜S207を繰
返し実行することによって、測定点M1〜M15と測定
基準点PM1〜PM15とのステージ座標系での座標値
を決定することができる。また、測定点M1〜M15と
測定基準点PM1〜PM15とからそれぞれの移動量Δ
M1〜ΔM15をステージ座標系での値で求めることが
できる。
In step S208, it is determined whether or not there is another measurement point. If there is another measurement point, the process returns to step S201 and the processes in steps S201 to S207 are repeated. Thus, a plurality of measurement points M on the reference wafer
By repeatedly executing steps S201 to S207 for 1 to M15, the coordinate values of the measurement points M1 to M15 and the measurement reference points PM1 to PM15 in the stage coordinate system can be determined. Further, the respective movement amounts Δ from the measurement points M1 to M15 and the measurement reference points PM1 to PM15
M1 to ΔM15 can be determined by values in the stage coordinate system.
【0070】以上のようにステップT1,T2(図6)
において登録されたウェハ基準点PC、ノッチ基準点P
N、測定基準点PM1〜PM15、移動量ΔM1〜ΔM
15は、ステージ座標系の座標値からウェハ座標系の座
標値に変換される。なお、この座標変換は、座標変換手
段164(図4)によって実行される。
As described above, steps T1 and T2 (FIG. 6)
Reference point PC, notch reference point P registered in
N, measurement reference points PM1 to PM15, movement amounts ΔM1 to ΔM
Numeral 15 converts the coordinate values of the stage coordinate system into the coordinate values of the wafer coordinate system. Note that this coordinate conversion is executed by the coordinate conversion means 164 (FIG. 4).
【0071】図19は、本実施例におけるステージ座標
系とウェハ座標系との関係を示す説明図である。この実
施例では、U1−V1軸により表されるウェハ座標系
は、登録された基準テンプレート画像TMC1に基づい
て定義されている。すなわち、ウェハ座標系の原点とし
ては、基準テンプレート画像TMC1の画像基準点とし
て登録されたウェハ基準点PC1が採用されている。ま
た、U1軸およびV1軸は、矩形の基準テンプレート画
像TMC1の直交する2つの辺に沿った方向に設定され
ている。ウェハ座標系の原点(0,0)wfは、ステージ
座標系において(XPC1,YPC1)stで表される点であ
る。ここで、添え字「wf」はウェハ座標系の座標値であ
ることを意味している。また、ウェハ座標系の座標軸U
1,V1はステージ座標系の座標軸X,Yから角度δ1
だけ反時計方向に回転している。この角度δ1は、基準
ウェハWF1がウェハ保持部100に保持された際の回
転方向に起因するものである。この角度δ1は、Rθス
テージ130のθ方向の回転角度θw1と、図13にお
いて基準テンプレートを登録する際に表示画像系で画像
を回転した角度α1とから求められる。なお、角度α1
が0°のときには、Rθステージ130のθ方向の回転
角度θw1のみから角度δ1を求めることができる。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing the relationship between the stage coordinate system and the wafer coordinate system in this embodiment. In this embodiment, the wafer coordinate system represented by the U1-V1 axis is defined based on the registered reference template image TMC1. That is, the wafer reference point PC1 registered as the image reference point of the reference template image TMC1 is adopted as the origin of the wafer coordinate system. The U1 axis and the V1 axis are set in directions along two orthogonal sides of the rectangular reference template image TMC1. The origin (0,0) wf of the wafer coordinate system is a point represented by (X PC1 , Y PC1 ) st in the stage coordinate system. Here, the suffix “wf” means a coordinate value in the wafer coordinate system. Further, the coordinate axis U of the wafer coordinate system is used.
1, V1 is an angle δ1 from the coordinate axes X, Y of the stage coordinate system.
Only rotating counterclockwise. The angle δ1 is due to the rotation direction when the reference wafer WF1 is held by the wafer holding unit 100. The angle δ1 is obtained from the rotation angle θw1 of the Rθ stage 130 in the θ direction and the angle α1 obtained by rotating the image in the display image system when registering the reference template in FIG. Note that the angle α1
Is 0 °, the angle δ1 can be obtained only from the rotation angle θw1 of the Rθ stage 130 in the θ direction.
【0072】ウェハ座標系とステージ座標系とが図19
に示すような関係を有する場合には、ステージ座標
(X,Y)stからウェハ座標(U,V)wfへの間の座標
変換は、以下の式(1)に示す2次元アフィン変換で与
えられる。
FIG. 19 shows the wafer coordinate system and the stage coordinate system.
In the case where there is a relationship as shown in the following, the coordinate transformation from the stage coordinates (X, Y) st to the wafer coordinates (U, V) wf is given by a two-dimensional affine transformation shown in the following equation (1). Can be
【0073】[0073]
【数1】 (Equation 1)
【0074】式(1)に従って、ステップT1およびT
2において登録されたノッチ基準点PN、測定基準点P
M1〜PM15および移動量ΔM1〜ΔM15は、ステ
ージ座標系の値からウェハ座標系の値に変換される。図
19には、ノッチ基準点PN、測定基準点PM1および
移動量ΔM1のステージ座標系での値と、ウェハ座標系
での値が示されている。このように変換されたそれぞれ
の値は、座標変換前の値に代えて磁気ディスク138
(図4)に登録される。
According to equation (1), steps T1 and T1
Notch reference point PN, measurement reference point P registered in 2
M1 to PM15 and movement amounts ΔM1 to ΔM15 are converted from values in the stage coordinate system to values in the wafer coordinate system. FIG. 19 shows values of the notch reference point PN, the measurement reference point PM1, and the moving amount ΔM1 in the stage coordinate system and the values in the wafer coordinate system. Each value converted in this way is replaced with the value before the coordinate conversion, and
(FIG. 4).
【0075】E.被測定ウェハを用いたプリアライメン
ト処理:図20は、図6のステップT3に示す被測定ウ
ェハWF2を用いた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。ステップS301では、Rθス
テージ130を初期位置(ステージ座標系の座標原点)
に戻し、被測定ウェハWF2の中心付近を撮像して処理
対象画像を取り込む。被測定ウェハWF2の表面には基
準ウェハWF1と同じ設計パターンが形成されている
が、ノッチ方向は任意の方向を取り得る。
E. FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the pre-alignment process using the wafer to be measured WF2 shown in step T3 in FIG. In step S301, the Rθ stage 130 is moved to the initial position (the coordinate origin of the stage coordinate system).
And captures an image of the vicinity of the center of the wafer to be measured WF2 and captures an image to be processed. The same design pattern as that of the reference wafer WF1 is formed on the surface of the measured wafer WF2, but the notch direction can take any direction.
【0076】ステップS302では、ステップS301
で取り込んだ処理対象画像と、ステップT1において予
め登録された基準テンプレート画像TMCとを用いて、
ノッチ方向をいくつかの候補方向に限定するとともに、
被測定ウェハにおけるウェハ基準点となる基準候補点を
求める。なお、ステップS302の処理は、回転方向限
定手段150とパターンマッチング手段154とが協力
して実行する。この回転方向限定手段150とパターン
マッチング手段154とが本発明の候補方向決定部に相
当する。ステップT1で登録された基準テンプレート画
像TMCは、以下のパターンマッチング処理において
は、0°のテンプレート画像として用いられる。
In step S302, step S301
Using the processing target image fetched in step 1 and the reference template image TMC registered in advance in step T1,
While limiting the notch direction to some candidate directions,
A reference candidate point to be a wafer reference point on the wafer to be measured is obtained. The processing in step S302 is executed by the rotation direction limiting unit 150 and the pattern matching unit 154 in cooperation. The rotation direction limiting unit 150 and the pattern matching unit 154 correspond to a candidate direction determining unit of the present invention. The reference template image TMC registered in step T1 is used as a 0 ° template image in the following pattern matching processing.
【0077】図21は、被測定ウェハ上における基準候
補点を求める手順を示すフローチャートである。ステッ
プS302aでは、ステップT1において予め登録した
基準テンプレート画像TMCを用いて、10°間隔で順
次回転した複数個の回転テンプレート画像TMCrを準
備し、ステップS301(図20)で取り込んだ処理対
象画像との間でパターンマッチング処理を行う。ステッ
プS302aにおいて準備する回転テンプレート画像の
個数は、基準テンプレート画像の属性情報によって決定
される。すなわち、本実施例では、準備する回転テンプ
レート画像の個数は、(360°/10°)/nで表さ
れる。ここで、nは、基準テンプレート画像の属性情報
で示されている基準テンプレート画像の回転対称性の回
数である。
FIG. 21 is a flowchart showing a procedure for obtaining a reference candidate point on a wafer to be measured. In step S302a, using the reference template image TMC registered in advance in step T1, a plurality of rotated template images TMCr sequentially rotated at intervals of 10 ° are prepared, and a plurality of rotated template images TMCr are combined with the processing target image captured in step S301 (FIG. 20). A pattern matching process is performed between them. The number of rotated template images prepared in step S302a is determined by the attribute information of the reference template image. That is, in the present embodiment, the number of prepared rotated template images is represented by (360 ° / 10 °) / n. Here, n is the number of times of rotational symmetry of the reference template image indicated by the attribute information of the reference template image.
【0078】例えば、基準テンプレート画像の属性情報
が「1」である場合、すなわち、基準テンプレート画像
に回転対称性がない場合には、回転テンプレート画像と
して、0°〜350°の角度範囲で10°間隔で順次回
転した36個(=(360°/10°)/1)の画像を
準備する。また、基準テンプレート画像の属性情報が
「2」である場合、すなわち、基準テンプレート画像が
2回の回転対称性を有する場合には、0°〜170°の
角度範囲で10°間隔で順次回転した18個(=(36
0°/10°)/2)の回転テンプレート画像を準備す
る。同様に、基準テンプレート画像の属性情報が「4」
である場合、すなわち、基準テンプレート画像が4回の
回転対称性を有する場合には、0°〜80°の角度範囲
で9個(=(360°/10°)/4)の回転テンプレ
ート画像を準備する。なお、回転テンプレート画像TM
Crは、図15に示した場合と同様に、広域テンプレー
ト画像を回転させた状態で、抽出される。したがって、
ステップT1において準備した回転テンプレート画像を
図21の処理においてそのまま用いることも可能であ
る。
For example, when the attribute information of the reference template image is “1”, that is, when the reference template image has no rotational symmetry, the rotated template image is set to 10 ° in an angle range of 0 ° to 350 °. 36 images (= (360 ° / 10 °) / 1) sequentially rotated at intervals are prepared. When the attribute information of the reference template image is “2”, that is, when the reference template image has two rotational symmetries, the reference template image is sequentially rotated at an interval of 10 ° within an angle range of 0 ° to 170 °. 18 (= (36
A rotated template image of (0 ° / 10 °) / 2) is prepared. Similarly, the attribute information of the reference template image is “4”.
In other words, if the reference template image has four rotational symmetries, nine (= (360 ° / 10 °) / 4) rotated template images are set in an angle range of 0 ° to 80 °. prepare. The rotation template image TM
Cr is extracted with the wide area template image rotated as in the case shown in FIG. Therefore,
The rotated template image prepared in step T1 can be used as it is in the processing of FIG.
【0079】図22は、準備された複数の回転テンプレ
ート画像TMCrの一部を示す説明図である。図22に
示す0°のテンプレート画像TMCr0については、回
転対称性がないため、10°間隔で順次回転した36個
のテンプレート画像が準備される。また、回転テンプレ
ート画像TMCrを作成する際には、ウェハ基準点の座
標を中心Cの回りに回転させた座標も準備する。
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a part of a plurality of prepared rotated template images TMCr. As for the 0 ° template image TMCr 0 shown in FIG. 22, there is no rotational symmetry, so that 36 template images sequentially rotated at 10 ° intervals are prepared. Further, when creating the rotation template image TMCr, the coordinates obtained by rotating the coordinates of the wafer reference point around the center C are also prepared.
【0080】図22(a)に示す0°のテンプレート画
像TMCr0におけるウェハ基準点PCr0は、中心Cを
座標原点として、矩形のテンプレート画像TMCr0
各辺に沿った座標軸F,Gで表される座標系(F−G座
標系)の座標値として準備される。また、図22
(b),(c)に示す10°、20°の回転テンプレー
ト画像TMCr10、TMCr20におけるウェハ基準点P
Cr10、PCr20も、それぞれ矩形の回転テンプレート
画像TMCr10,TMCr20の各辺に沿ったF−G座標
系の座標値として準備される。このようにF−G座標系
の座標値として準備されたウェハ基準点PCr0、PC
10、PCr20は、後述するステップS302cにおい
てウェハ基準点の候補点を求める際に使用される。
[0080] Figure 22 wafer reference point PCr in the template image TMCR 0 of 0 ° shown in (a) 0, the table the center C as a coordinate origin, the coordinate axis F along each side of the rectangular template image TMCR 0, with G Is prepared as coordinate values of the coordinate system (FG coordinate system) to be performed. FIG.
The wafer reference points P in the 10 ° and 20 ° rotated template images TMCr 10 and TMCr 20 shown in (b) and (c).
Cr 10, PCr 20 are also respectively prepared as the coordinate value of the F-G coordinate system along each side of the rectangular rotary template image TMCr 10, TMCr 20. Wafer reference points PCr 0 , PC prepared as coordinate values of the FG coordinate system in this manner
r 10 and PCr 20 are used when obtaining a wafer reference point candidate point in step S302c described later.
【0081】図22に示すような複数の回転テンプレー
ト画像TMCrを準備した後、ステップS301(図2
0)で取り込んだ被測定ウェハの中心付近における処理
対象画像との間でパターンマッチング処理を行う。この
処理は、複数の回転テンプレート画像TMCrのそれぞ
れを前述と同様の方法で、処理対象画像内で走査させな
がら行う。
After preparing a plurality of rotated template images TMCr as shown in FIG. 22, step S301 (FIG.
A pattern matching process is performed with the image to be processed in the vicinity of the center of the wafer to be measured, which is captured in step 0). This processing is performed while scanning each of the plurality of rotated template images TMCr in the processing target image in the same manner as described above.
【0082】図22に示すような回転対称性のない基準
テンプレート画像が用いられる場合には、10°間隔の
36個の回転テンプレート画像を用いて0〜350°の
角度範囲でパターンマッチング処理を行う。一方、回転
対称性を有する基準テンプレート画像を用いる場合、例
えば、2回の回転対称性を有する基準テンプレート画像
を用いる場合には10°間隔の18個の回転テンプレー
ト画像を用いて、0〜170°の角度範囲でパターンマ
ッチング処理を行う。また、4回の回転対称性を有する
基準テンプレート画像を用いる場合には10°間隔の9
個の回転テンプレート画像を用いて、0〜80°の角度
範囲でパターンマッチング処理を行う。ステップS30
2aにおいては、このような角度範囲でパターンマッチ
ング処理を行いマッチング度の最も高い回転テンプレー
ト画像の回転角度(粗マッチング角度)を得る。
When a reference template image having no rotational symmetry as shown in FIG. 22 is used, pattern matching processing is performed in an angle range of 0 to 350 ° using 36 rotated template images at 10 ° intervals. . On the other hand, when a reference template image having rotational symmetry is used, for example, when two reference template images having rotational symmetry are used, 18 rotational template images at 10 ° intervals are used, and 0 to 170 ° are used. Is performed in the angle range of. When a reference template image having four rotational symmetries is used, 9
The pattern matching process is performed in the angle range of 0 to 80 ° using the rotated template images. Step S30
In 2a, the pattern matching process is performed in such an angle range to obtain the rotation angle (coarse matching angle) of the rotated template image having the highest matching degree.
【0083】ステップS302bでは、ステップS30
2aにおけるパターンマッチング処理の結果から得られ
る粗マッチング角度近傍において、さらに1°間隔の回
転テンプレート画像を準備してパターンマッチング処理
を行う。このステップS302bのパターンマッチング
処理において、マッチング度の最も高い回転角度(マッ
チング角度)を求めることにより、被測定ウェハの回転
角度をより正確に得ることが可能となる。
In step S302b, step S30
In the vicinity of the rough matching angle obtained from the result of the pattern matching process in 2a, the pattern matching process is further performed by preparing rotated template images at 1 ° intervals. In the pattern matching processing in step S302b, the rotation angle of the wafer to be measured can be more accurately obtained by obtaining the rotation angle (matching angle) having the highest matching degree.
【0084】ステップS302bにおいては、基準テン
プレート画像の回転対称性の有無に関係なく1つのみの
マッチング角度が得られる。この場合にも、ステップS
302bにおいて得られた1つのマッチング角度から、
ノッチ方向としてn個の候補方向が決定される。すなわ
ち、2回の回転対称性を有する基準テンプレート画像を
用いてパターンマッチング処理を行った場合には、ステ
ップS302bにおいて得られるマッチング角度と、そ
のマッチング角度に180°プラスした角度とから、2
つの候補方向が決定される。同様に、4回の回転対称性
を有する基準テンプレート画像を用いてパターンマッチ
ング処理を行った場合には、ステップS302bにおい
て得られるマッチング角度と、そのマッチング角度に9
0°ずつプラスした3つの角度とから、4つの候補方向
が決定される。
In step S302b, only one matching angle is obtained regardless of the presence or absence of rotational symmetry of the reference template image. Also in this case, step S
From one matching angle obtained in 302b,
N candidate directions are determined as the notch directions. That is, when the pattern matching process is performed using the reference template image having two rotational symmetries twice, the matching angle obtained in step S302b and the angle obtained by adding 180 ° to the matching angle are calculated as 2
One candidate direction is determined. Similarly, when the pattern matching processing is performed using the reference template image having four rotational symmetries, the matching angle obtained in step S302b and the matching angle are set to 9
Four candidate directions are determined from the three angles added by 0 °.
【0085】上記のように、基準テンプレート画像の回
転対称性に関する属性情報、すなわち回転対称性の回数
「n」により、パターンマッチング処理に用いられる回
転テンプレート画像の個数、すなわちパターンマッチン
グ処理を行う角度範囲を限定すれば、その角度範囲での
みパターンマッチング処理を行うだけで容易に全ての候
補方向を知ることができる。
As described above, the number of rotation template images used in the pattern matching process, that is, the angle range in which the pattern matching process is performed, is determined by the attribute information on the rotation symmetry of the reference template image, ie, the number of rotation symmetries “n”. Is limited, all candidate directions can be easily known simply by performing pattern matching processing only in the angle range.
【0086】なお、ステップS302a,S302bに
おいて回転テンプレート画像を作成する際の回転角度
は、それぞれ10°,1°に限られず、ユーザが任意に
設定することが可能である。
Note that the rotation angle when creating a rotation template image in steps S302a and S302b is not limited to 10 ° and 1 °, respectively, and can be arbitrarily set by the user.
【0087】ステップS302cにおいては、マッチン
グ度が最も高い回転テンプレート画像から被測定ウェハ
におけるウェハ基準点の基準候補点を求める。図23
は、ステップS302bにおけるパターンマッチング処
理の結果から求められる基準候補点を示す説明図であ
る。図23(a)には、回転対称性のない基準テンプレ
ート画像を用いたパターンマッチング処理において、最
も高いマッチング度を示した回転テンプレート画像TM
Cβ1が示されている。図23(b)には、2回の回転
対称性を有する基準テンプレート画像を用いたパターン
マッチング処理において、最も高いマッチング度を示し
た回転テンプレート画像TMCβ2が示されている。同
様に、図23(c)には、4回の回転対称性を有する基
準テンプレート画像を用いたパターンマッチング処理に
おいて、最も高いマッチング度を示した回転テンプレー
ト画像TMCβ3が示されている。また、図23(a)
〜(c)において、回転テンプレート画像TMCβ1〜
TMCβ3が示されている位置は、最もマッチング度が
高くなる走査位置を示している。
In step S302c, a reference candidate point of the wafer reference point on the measured wafer is obtained from the rotated template image having the highest matching degree. FIG.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing reference candidate points obtained from the result of the pattern matching process in step S302b. FIG. 23A shows a rotated template image TM showing the highest matching degree in a pattern matching process using a reference template image having no rotational symmetry.
Cβ1 is shown. FIG. 23B shows a rotated template image TMCβ2 showing the highest matching degree in the pattern matching process using the reference template image having two rotational symmetries. Similarly, FIG. 23 (c) shows the rotated template image TMCβ3 showing the highest matching degree in the pattern matching process using the reference template image having four rotational symmetries. FIG. 23 (a)
In (c), the rotated template images TMCβ1
The position where TMCβ3 is shown indicates the scanning position where the matching degree is the highest.
【0088】図23(a)〜(c)に示すように、マッ
チング度が最も高い走査位置が決定されると、回転テン
プレート画像TMCβ1〜TMCβ3の中心Cに対応す
る座標値が処理対象画像のj−k座標系において決定さ
れる。j−k座標系において回転テンプレート画像の中
心Cの座標値が決定されると、回転テンプレート画像T
MCβのウェハ基準点PCβに対応する座標値も決定さ
れる。なお、j−k座標系におけるウェハ基準点PCβ
の座標値は、j−k座標系における中心Cの座標値に、
図22に示すF−G座標系でのウェハ基準点の座標値を
そのまま加えたものである。このように、回転テンプレ
ート画像TMCβに応じてウェハ基準点PCβの座標が
j−k座標系において決定されると、ウェハ基準点PC
βのステージ座標系における座標値を決定することがで
きる。
As shown in FIGS. 23A to 23C, when the scanning position with the highest matching degree is determined, the coordinate value corresponding to the center C of the rotated template images TMCβ1 to TMCβ3 is determined by j of the image to be processed. Determined in k-coordinate system. When the coordinate value of the center C of the rotation template image is determined in the jk coordinate system, the rotation template image T
The coordinate value of MCβ corresponding to wafer reference point PCβ is also determined. Note that the wafer reference point PCβ in the jk coordinate system
Is the coordinate value of the center C in the jk coordinate system,
This is obtained by adding the coordinate value of the wafer reference point in the FG coordinate system shown in FIG. 22 as it is. As described above, when the coordinates of the wafer reference point PCβ are determined in the jk coordinate system according to the rotated template image TMCβ, the wafer reference point PCβ
The coordinate value of β in the stage coordinate system can be determined.
【0089】図23(a)に示すような回転対称性のな
い基準テンプレート画像を用いたパターンマッチング処
理からは、ウェハ基準点の基準候補点が1つ求まる。図
23(a)には、1つの候補点PCβ1aが示されてい
る。したがって、この1つの基準候補点PCβ1aが被
測定ウェハにおけるウェハ基準点PCとして求まる。
From the pattern matching process using a reference template image having no rotational symmetry as shown in FIG. 23A, one reference candidate point of the wafer reference point is obtained. FIG. 23A shows one candidate point PCβ1a. Therefore, this one reference candidate point PCβ1a is obtained as the wafer reference point PC on the measured wafer.
【0090】一方、図23(b),(c)に示すような
回転対称性を有する基準テンプレート画像を用いたパタ
ーンマッチング処理からは、ウェハ基準点の基準候補点
は複数個求められる。図23(b)に示すように2回の
回転対称性を有する基準テンプレート画像を用いてパタ
ーンマッチング処理を行った場合には、ウェハ基準点の
候補点は2つ求められる。すなわち、パターンマッチン
グ処理が行われた回転角度のうち、マッチング度の最も
高い回転テンプレート画像からウェハ基準点の第1の候
補点PCβ2aが求まる。また、パターンマッチング処
理により求まる第1の候補点PCβ2aの他に、第1の
候補点PCβ2aを中心Cの回りに180°回転させた
点も候補点となり得るので、この点が第2の候補点PC
β2bとして求まる。図23(c)に示すように4回の
回転対称性を有する基準テンプレート画像を用いてパタ
ーンマッチングを行った場合には、ウェハ基準点の基準
候補点は4つ求められる。すなわち、パターンマッチン
グ処理が行われた回転角度のうち、マッチング度の最も
高い回転テンプレート画像からウェハ基準点の第1の候
補点PCβ3aが求まる。また、パターンマッチング処
理により求まる第1の候補点PCβ3aの他に、第1の
候補点を中心Cの回りに90°ずつ回転させた他の等価
な点も候補点となり得るので、これらの点が第2ないし
第4の候補点PCβ3b〜PCβ3dとして求まる。
On the other hand, a plurality of reference candidate points of the wafer reference point are obtained from the pattern matching processing using the reference template image having the rotational symmetry as shown in FIGS. As shown in FIG. 23 (b), when the pattern matching processing is performed using the reference template image having two rotational symmetries, two candidate points of the wafer reference point are obtained. That is, the first candidate point PCβ2a of the wafer reference point is obtained from the rotation template image having the highest matching degree among the rotation angles subjected to the pattern matching processing. In addition to the first candidate point PCβ2a obtained by the pattern matching process, a point obtained by rotating the first candidate point PCβ2a by 180 ° around the center C can also be a candidate point. PC
β2b. As shown in FIG. 23C, when pattern matching is performed using four times of reference template images having rotational symmetry, four reference candidate points of the wafer reference point are obtained. That is, the first candidate point PCβ3a of the wafer reference point is obtained from the rotation template image having the highest matching degree among the rotation angles subjected to the pattern matching processing. Further, in addition to the first candidate point PCβ3a obtained by the pattern matching processing, other equivalent points obtained by rotating the first candidate point by 90 ° around the center C can also be candidate points. The second to fourth candidate points PCβ3b to PCβ3d are obtained.
【0091】このようにして基準候補点のステージ座標
系の座標値が求まると、ステップS302dにおいて、
それぞれの基準候補点に対応するウェハ座標系を生成し
てノッチ基準点のノッチ候補点をステージ座標系の座標
値として求める。
When the coordinate values of the reference candidate point in the stage coordinate system are obtained in this way, in step S302d,
A wafer coordinate system corresponding to each reference candidate point is generated, and a notch candidate point of the notch reference point is obtained as a coordinate value of the stage coordinate system.
【0092】図24は、図23(a)に示すウェハ基準
点の基準候補点に対応して生成されたウェハ座標系をス
テージ座標系とともに示す説明図である。図24に示す
U2’β1a−V2’β1a軸により表されるウェハ座標系
は、図23(a)のマッチング度が最も高い回転テンプ
レート画像TMCβ1から求められる1つの基準候補点
PCβ1aに基づいて生成された座標系である。図24
のウェハ座標系は、基準候補点PCβ1aのステージ座
標系の座標値(XPCβ1a,YPCβ1a)stをウェハ座標系
の座標原点(0,0)wfとして、矩形の基準テンプレー
ト画像TMC1の領域の2つの辺に沿った方向に設定さ
れている。ウェハ座標系の座標軸U2’β1a,V2’β
1aはステージ座標系の座標軸X,Yから角度δβ1aだけ
反時計方向に回転している。この角度δβ1aは、被測定
ウェハWF2がウェハ保持部100に保持された際の回
転方向に起因するものである。この角度δβ1aは、図1
9と同様に、Rθステージ130のθ方向の回転角度θ
w2と、回転テンプレート画像のマッチング度が最も高
くなる回転角度β1とから求められる。なお、Rθステ
ージ130の回転角度θw2が0°のときには、ウェハ
座標は、マッチング角度β1のみから求めることができ
る。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a wafer coordinate system generated corresponding to the reference candidate points of the wafer reference points shown in FIG. 23A together with a stage coordinate system. Wafer coordinate system represented by U2'β 1a -V2'β 1a axis shown in FIG. 24, based on the one reference candidate points PCβ1a obtained from the rotating template image TMCβ1 highest matching degree in FIG 23 (a) This is the generated coordinate system. FIG.
Wafer coordinate system is the coordinate value of the stage coordinate system of the reference candidate point PCβ1a (X PC β 1a, Y PC β 1a) a st as coordinate origin (0,0) wf wafer coordinate system, the rectangular reference template image TMC1 Are set in directions along two sides of the region. Coordinate axes U2′β 1a , V2′β of wafer coordinate system
1a is rotated by counterclockwise angle .delta..beta 1a from axes X, Y of the stage coordinate system. The angle δβ 1a is due to the rotation direction when the wafer to be measured WF2 is held by the wafer holding unit 100. This angle δβ 1a is shown in FIG.
9, the rotation angle θ of the Rθ stage 130 in the θ direction.
w2 and the rotation angle β1 at which the degree of matching of the rotated template image is the highest. When the rotation angle θw2 of the Rθ stage 130 is 0 °, the wafer coordinates can be obtained only from the matching angle β1.
【0093】図24に示すようなウェハ座標系が決定さ
れると、図19に示す基準ウェハWF1上で求めたウェ
ハ基準点PC1に対するノッチ基準点PNの位置関係に
基づいて、ウェハ基準点の1つの候補点PCβ1aに対
するノッチ基準点の1つの候補点PN1aが決定され
る。基準候補点PCβ1aがウェハ座標系の座標値
(0,0)wfで表されるとき、ノッチ基準点の候補点P
N1aは、ウェハ座標系の座標値(UPN,VPN)wfで表
される。
When the wafer coordinate system as shown in FIG. 24 is determined, based on the positional relationship of the notch reference point PN with respect to the wafer reference point PC1 obtained on the reference wafer WF1 shown in FIG. One candidate point PN1a of the notch reference point for one candidate point PCβ1a is determined. When the reference candidate point PCβ1a is represented by the coordinate value (0,0) wf in the wafer coordinate system, the notch reference point candidate point P
N1a the coordinate value of the wafer coordinate system (U PN, V PN) represented by wf.
【0094】ウェハ座標系とステージ座標系とが図24
に示すような関係を有する場合には、ウェハ座標(U,
V)wfからステージ座標(X,Y)stへの間の座標変換
は、以下の式(2)に示す2次元アフィン変換で与えら
れる。
FIG. 24 shows the wafer coordinate system and the stage coordinate system.
In the case of having the relationship shown in FIG.
V) The coordinate transformation from wf to the stage coordinates (X, Y) st is given by a two-dimensional affine transformation shown in the following equation (2).
【0095】[0095]
【数2】 (Equation 2)
【0096】式(2)に従って、ノッチ基準点の候補点
PN1aは、ウェハ座標系の座標値(UPN,VPN)wfか
らステージ座標系の座標値(XPN1a,YPN1a)stに変換
される。このように図23(a)に示すような回転対称
性のない回転テンプレート画像TMCβ1および基準候
補点PCβ1aに基づいてウェハ座標系が生成された場
合には、ノッチ基準点の候補点は1つのみ求まり、ステ
ージ座標系の座標値として記憶される。
According [0096] Equation (2), the candidate point PN1a notch reference point is converted coordinate value of the wafer coordinate system (U PN, V PN) from wf coordinate values of the stage coordinate system (X PN1a, Y PN1a) to st You. As described above, when the wafer coordinate system is generated based on the rotation template image TMCβ1 having no rotational symmetry and the reference candidate point PCβ1a as shown in FIG. 23A, there is only one notch reference point candidate point. And is stored as the coordinate value of the stage coordinate system.
【0097】図25は、図23(b)に示すウェハ基準
点の2つの基準候補点に対応して生成された2つのウェ
ハ座標系をステージ座標系とともに示す説明図である。
図25に示すU2’β2a−V2’β2a軸により表される
第1のウェハ座標系は、図23(b)のマッチング度が
最も高い回転テンプレート画像TMCβ2から求められ
る第1の基準候補点PCβ2aに基づいて生成された座
標系である。第1のウェハ座標系の座標軸U2’β2a
V2’β2aはステージ座標系の座標軸X,Yから角度δ
β2aだけ反時計方向に回転している。この角度δβ
2aは、Rθステージ130のθ方向の回転角度θ2と、
回転テンプレート画像のマッチング度が最も高くなる回
転角度β2とから求められる。一方、U2’β2b−V
2’β2b軸により表される第2のウェハ座標系は、図2
3(b)のマッチング度が最も高い回転テンプレート画
像TMCβ2から求められる第2の基準候補点PCβ2
bに基づいて生成された座標系である。第2のウェハ座
標系の座標軸U2’β2b,V2’β2bはステージ座標系
の座標軸X,Yから角度δβ2bだけ反時計方向に回転し
ている。この角度δβ2bは、第1のウェハ座標系の回転
角度δβ2aに180°プラスした角度となっている。
FIG. 25 is an explanatory diagram showing two wafer coordinate systems generated corresponding to the two reference candidate points of the wafer reference points shown in FIG. 23B together with the stage coordinate system.
First wafer coordinate system represented by U2'β 2a -V2'β 2a-axis shown in FIG. 25, a first reference candidate points matching level is determined from the highest rotation template image TMCβ2 shown in FIG. 23 (b) This is a coordinate system generated based on PCβ2a. Coordinate axes U2′β 2a of the first wafer coordinate system,
V2′β 2a is an angle δ from the coordinate axes X and Y of the stage coordinate system.
It rotates counterclockwise by β2a . This angle δβ
2a is the rotation angle θ2 of the Rθ stage 130 in the θ direction,
It is obtained from the rotation angle β2 at which the matching degree of the rotation template image is the highest. On the other hand, U2'β 2b -V
The second wafer coordinate system represented by the 2'β 2b axis is shown in FIG.
3 (b) second reference candidate point PCβ2 obtained from rotated template image TMCβ2 having the highest matching degree
This is a coordinate system generated based on b. The coordinate axes U2′β 2b and V2′β 2b of the second wafer coordinate system are rotated counterclockwise by an angle δβ 2b from the coordinate axes X and Y of the stage coordinate system. This angle δβ 2b is an angle obtained by adding 180 ° to the rotation angle δβ 2a of the first wafer coordinate system.
【0098】図25に示すような2つのウェハ座標系が
生成されると、図24と同様に、ウェハ基準点の2つの
候補点PCβ2a,PCβ2bに対するノッチ基準点の2
つの候補点PN2a,PN2bのステージ座標系での座標
値が決定される。すなわち、第1の基準候補点PCβ2
aが第1のウェハ座標系の座標値(0,0)wfで表され
るとき、ノッチ基準点の候補点PN2aは、第1のウェ
ハ座標系の座標値(UPN,VPN)wfで表される。第1の
ウェハ座標系の座標値で表されたノッチ候補点PN2a
は、第1のウェハ座標系とステージ座標系との関係か
ら、式(2)と同様の2次元アフィン変換によりステー
ジ座標系の座標値(XPN2a,YPN2a)stに変換される。
また、第2の基準候補点PCβ2bが第2のウェハ座標
系の座標値(0,0)wfで表されるとき、ノッチ基準点
の候補点PN2bは、第2のウェハ座標系の座標値(U
PN,VPN)wfで表される。第2のウェハ座標系の座標値
で表されたノッチ候補点PN2bは、第2のウェハ座標
系とステージ座標系との関係から、ステージ座標系の座
標値(XPN2b,YPN2b)stに変換される。
When two wafer coordinate systems are generated as shown in FIG. 25, as in FIG. 24, two notch reference points for two candidate points PCβ2a and PCβ2b of the wafer reference point are set.
The coordinate values of the two candidate points PN2a and PN2b in the stage coordinate system are determined. That is, the first reference candidate point PCβ2
When a is represented by the first coordinate value of the wafer coordinate system (0,0) wf, candidate points PN2a notch reference point, the coordinate value of the first wafer coordinate system (U PN, V PN) in wf expressed. Notch candidate point PN2a represented by the coordinate value of the first wafer coordinate system
Is converted into a coordinate value (X PN2a , Y PN2a ) st of the stage coordinate system by a two-dimensional affine transformation similar to the equation (2) from the relationship between the first wafer coordinate system and the stage coordinate system.
When the second reference candidate point PCβ2b is represented by the coordinate value (0,0) wf in the second wafer coordinate system, the notch reference point candidate point PN2b is represented by the coordinate value ( U
PN , V PN ) wf. The notch candidate point PN2b represented by the coordinate value of the second wafer coordinate system is converted into the coordinate value ( XPN2b , YPN2b ) st of the stage coordinate system from the relationship between the second wafer coordinate system and the stage coordinate system. Is done.
【0099】このように図23(b)に示すような2回
の回転対称性を有する回転テンプレート画像TMCβ2
および2つの基準候補点PCβ2a,PCβ2bに基づい
て2つのウェハ座標系が生成された場合には、ノッチ基
準点の候補点は2つ求まり、それぞれステージ座標系の
座標値として記憶される。
As described above, the rotation template image TMCβ2 having two rotational symmetries as shown in FIG.
When two wafer coordinate systems are generated based on the two reference candidate points PCβ2a and PCβ2b, two notch reference point candidate points are obtained and stored as coordinate values of the stage coordinate system.
【0100】同様に、図23(c)に示すウェハ基準点
の4つの基準候補点に対しては、それぞれの基準候補点
から4つのウェハ座標系が生成される。4つのウェハ座
標系が生成されると、それぞれのウェハ座標系とステー
ジ座標系との関係に従ってノッチ候補点が座標変換さ
れ、4つのノッチ候補点のステージ座標系の座標値が記
憶される。
Similarly, for the four reference candidate points of the wafer reference points shown in FIG. 23C, four wafer coordinate systems are generated from the respective reference candidate points. When four wafer coordinate systems are generated, the notch candidate points are coordinate-transformed according to the relationship between each wafer coordinate system and the stage coordinate system, and the coordinate values of the four notch candidate points in the stage coordinate system are stored.
【0101】図20のステップS303〜S305にお
いては、ステップS302において求められたノッチ基
準点の候補点の中から1つをノッチ基準点として特定
し、特定されたノッチ基準点からそのノッチ基準点に対
応するウェハ基準点を特定する。したがって、図24に
示すように基準候補点PCβ1aが1つのみである場合
には、ノッチ基準点およびウェハ基準点はそれぞれノッ
チ候補点PN1aおよび基準候補点PCβ1aに特定され
ているため、ステップS303〜S305の処理は省略
してもよい。もちろん、確認のためにステップS303
〜S305の処理を実行してもよい。なお、ステップS
303〜305の処理は、回転方向決定手段158(図
4)が実行し、ノッチ基準点を特定することによりウェ
ハの回転方向を決定する。回転方向決定手段158が本
発明のウェハ基準方向決定部に相当する。
In steps S303 to S305 in FIG. 20, one of the notch reference point candidate points obtained in step S302 is specified as a notch reference point, and the specified notch reference point is set to the notch reference point. Identify the corresponding wafer reference point. Therefore, when there is only one reference candidate point PCβ1a as shown in FIG. 24, the notch reference point and the wafer reference point are specified as the notch candidate point PN1a and the reference candidate point PCβ1a, respectively. The process of S305 may be omitted. Of course, for confirmation, step S303
To S305 may be executed. Step S
The processing of steps 303 to 305 is executed by the rotation direction determining means 158 (FIG. 4), and determines the rotation direction of the wafer by specifying the notch reference point. The rotation direction determining means 158 corresponds to the wafer reference direction determining unit of the present invention.
【0102】ステップS303においては、ステップS
302において求められた複数のノッチ候補点のステー
ジ座標系の座標値に基づいてRθステージ130を制御
し、各ノッチ候補点の周辺の撮像領域の画像をそれぞれ
取り込む。例えば、図25においては、第1と第2のノ
ッチ候補点PN2a,PN2bの周辺の画像が取り込まれ
る。
In step S303, step S303
The Rθ stage 130 is controlled based on the coordinate values of the plurality of notch candidate points obtained in the stage coordinate system in the stage coordinate system, and the images of the imaging regions around each notch candidate point are captured. For example, in FIG. 25, images around the first and second notch candidate points PN2a and PN2b are captured.
【0103】ステップS304では、ステップS303
において取り込んだ複数のノッチ候補点の周辺の撮像領
域の画像を処理対象画像として、ステップT1で予め登
録したノッチテンプレート画像TMN(図9)を用いて
上記と同様のパターンマッチング処理を行う。
In step S304, step S303
The same pattern matching processing as described above is performed using the notch template image TMN (FIG. 9) pre-registered in step T1 with the images of the imaging areas around the plurality of notch candidate points captured in the above as the processing target images.
【0104】ステップS305では、ステップS304
におけるパターンマッチング処理の結果から、最も高い
マッチング度が得られた処理対象画像に含まれるノッチ
候補点をノッチ基準点として特定する。ノッチ基準点が
特定されると、そのノッチ基準点に対応するウェハ基準
点の候補点がウェハ基準点として特定される。例えば、
図25に示す第1と第2のノッチ候補点PN2a,PN
2bの中から第1のノッチ候補点PN2aがウェハ基準点
が特定されると、第1の基準候補点PCβ2aがウェハ
基準点として特定される。
In step S305, step S304
The notch candidate point included in the processing target image with the highest matching degree is specified as the notch reference point from the result of the pattern matching processing in. When the notch reference point is specified, the candidate point of the wafer reference point corresponding to the notch reference point is specified as the wafer reference point. For example,
First and second notch candidate points PN2a, PN shown in FIG.
When the first notch candidate point PN2a is specified as the wafer reference point from among 2b, the first reference candidate point PCβ2a is specified as the wafer reference point.
【0105】なお、ステップS303〜S305(図2
0)の処理は、全てのノッチ候補点について行わなくて
もよい。例えば、図25に示すようにノッチ候補点が2
つある場合には、どちらか一方のノッチ候補点について
パターンマッチング処理を行えばよい。すなわち、第1
のノッチ候補点PN2aについてのパターンマッチング
処理を行い、高いマッチング度が得られた場合には、第
1のノッチ候補点PN2aをノッチ基準点として特定
し、高いマッチング度が得られない場合には第2のノッ
チ候補点PN2aをノッチ基準点として特定すればよ
い。要するに、ステップS303〜S305の処理は、
ノッチ基準点を特定できるまで行えばよい。したがっ
て、ノッチ候補点が4つある場合には、最大3つのノッ
チ候補点についてパターンマッチング処理を行えばよ
い。このようにすれば、パターンマッチング処理の回数
を減らすことができるので、容易にノッチ基準点を特定
でき、また、特定されたノッチ基準点からウェハ基準点
を特定することができる。もちろん、確認のために全て
のノッチ候補点についてS303〜S305の処理を行
ってもよい。
Steps S303 to S305 (FIG. 2)
The processing of 0) may not be performed for all the notch candidate points. For example, as shown in FIG.
If there is one, the pattern matching process may be performed on one of the notch candidate points. That is, the first
Of the notch candidate point PN2a, the first notch candidate point PN2a is specified as a notch reference point when a high matching degree is obtained, and the second notch candidate point PN2a is specified as a notch reference point when a high matching degree is not obtained. The second notch candidate point PN2a may be specified as the notch reference point. In short, the processing of steps S303 to S305 is
The operation may be performed until the notch reference point can be specified. Therefore, when there are four notch candidate points, the pattern matching process may be performed on up to three notch candidate points. By doing so, the number of pattern matching processes can be reduced, so that a notch reference point can be easily specified, and a wafer reference point can be specified from the specified notch reference points. Of course, the processing of S303 to S305 may be performed for all notch candidate points for confirmation.
【0106】このようにウェハ基準点が特定されると、
図25に示すような複数のウェハ座標系のうち1つのウ
ェハ座標系が被測定ウェハWF2のウェハ座標系として
特定され、ステップT2(図6)において求めた測定点
に関する情報から被測定ウェハWF2における測定点を
決定することが可能となる。
When the wafer reference point is specified as described above,
One of the plurality of wafer coordinate systems as shown in FIG. 25 is specified as the wafer coordinate system of the wafer to be measured WF2, and the information on the measurement point obtained in step T2 (FIG. 6) is used for the wafer to be measured WF2. Measurement points can be determined.
【0107】F.被測定ウェハを用いたファインアライ
メント処理:図26は、図6のステップT4に示す被測
定ウェハWF2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T4における
処理は、測定位置決定手段162の制御(図4)の下に
行われる。ステップS401では、Rθステージ130
を制御して基準ウェハWF1上の測定基準点に対応する
被測定ウェハWF2上の測定基準点の位置に撮像領域F
Vを移動させる。被測定ウェハWF2における測定基準
点は、図19に示すウェハ座標系の座標値として登録さ
れている点である。したがって、ステップS401にお
いては、まず、Rθステージ130を制御するために、
ステップT3において特定されたウェハ座標系で表され
る測定基準点の座標値をステージ座標系の座標値に座標
変換する。なお、この座標変換は座標変換手段164に
より実行される。
F. Fine Alignment Processing Using Wafer to be Measured: FIG. 26 is a flowchart showing the procedure of the fine alignment processing using the wafer to be measured WF2 shown in step T4 of FIG. The processing in step T4 is performed under the control of the measurement position determination means 162 (FIG. 4). In step S401, the Rθ stage 130
To control the imaging area F at the position of the measurement reference point on the measured wafer WF2 corresponding to the measurement reference point on the reference wafer WF1.
Move V. The measurement reference point on the measured wafer WF2 is a point registered as a coordinate value in the wafer coordinate system shown in FIG. Therefore, in step S401, first, in order to control the Rθ stage 130,
In step T3, the coordinate value of the measurement reference point represented in the wafer coordinate system specified is coordinate-transformed into the coordinate value of the stage coordinate system. This coordinate conversion is executed by the coordinate conversion means 164.
【0108】図27は、被測定ウェハWF2上において
特定されたウェハ座標系とステージ座標系との関係を示
す説明図である。図27に示すU2−V2軸からなるウ
ェハ座標系は、図24に示すU2’β1a−V2’β1a
により表されるウェハ座標系がステップT3における処
理により特定されたものである。このように特定された
ウェハ座標系においては、図27に示すように、ステッ
プT2において登録した測定テンプレート画像の画像基
準点である測定基準点PM1〜PM15や、各測定基準
点PM1〜PM15からそれぞれの測定点M1〜M15
までの移動量ΔM1〜ΔM15が対応付けられる。
FIG. 27 is an explanatory diagram showing the relationship between the wafer coordinate system specified on the measured wafer WF2 and the stage coordinate system. Wafer coordinate system consisting of U2-V2-axis shown in FIG. 27 is a wafer coordinate system represented by U2'β 1a -V2'β 1a axis shown in FIG. 24 is specified by the processing in step T3. In the wafer coordinate system specified in this way, as shown in FIG. 27, measurement reference points PM1 to PM15, which are image reference points of the measurement template image registered in step T2, and measurement reference points PM1 to PM15, respectively. Measurement points M1 to M15
The movement amounts ΔM1 to ΔM15 are associated with each other.
【0109】ウェハ座標系で表された各点は、前述した
式(2)と同様の2次元アフィン変換によってステージ
座標系に変換される。この座標変換により、測定基準点
PM1のウェハ座標系での座標値(UPM1,VPM1)wf
は、ステージ座標系での座標値(XPMβ1,YPMβ1)st
に変換される。また、測定基準点PM1から測定点M1
までの移動量ΔM1のウェハ座標系でのベクトル値(Δ
M1,ΔVM1)wfは、ステージ座標系でのベクトル値
(ΔXMβ1,ΔYMβ1)stに変換される。
Each point expressed in the wafer coordinate system is transformed into a stage coordinate system by a two-dimensional affine transformation similar to the above-mentioned equation (2). By this coordinate conversion, the coordinate value ( UPM1 , VPM1 ) wf of the measurement reference point PM1 in the wafer coordinate system.
Is the coordinate value (X PM β 1 , Y PM β 1 ) st in the stage coordinate system
Is converted to In addition, from the measurement reference point PM1 to the measurement point M1
Vector value of the movement amount ΔM1 in the wafer coordinate system (Δ
U M1 , ΔV M1 ) wf is converted into a vector value (ΔX M β 1 , ΔY M β 1 ) st in the stage coordinate system.
【0110】ステップS401においては、このように
ステージ座標系に変換された座標値に従ってRθステー
ジ130を制御して、各測定点Mの近傍に存在する測定
基準点PMの位置に撮像領域FVを移動させる。なお、
上記のように、座標変換で得られた測定基準点PMのス
テージ座標値は測定基準点PMの予測位置を示してい
る。すなわち、座標変換で得られた測定基準点PMのス
テージ座標値は、図1のウェハ保持部100の下面10
0uがZ軸方向に垂直に配置されていない場合等には、
実際の測定基準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、本実施例では、測定基準点PMの予
測位置近傍で取り込んだ画像と予め登録した測定テンプ
レート画像との間でパターンマッチング処理を行い、パ
ターンマッチング処理の結果から正確な測定基準点の位
置を求める。
In step S401, the Rθ stage 130 is controlled in accordance with the coordinate values converted into the stage coordinate system to move the imaging area FV to the position of the measurement reference point PM near each measurement point M. Let it. In addition,
As described above, the stage coordinate value of the measurement reference point PM obtained by the coordinate conversion indicates the predicted position of the measurement reference point PM. That is, the stage coordinate value of the measurement reference point PM obtained by the coordinate conversion is the lower surface 10 of the wafer holder 100 shown in FIG.
When 0u is not arranged perpendicularly to the Z-axis direction, etc.,
There is a possibility that the coordinates may be slightly deviated from the stage coordinate value of the actual measurement reference point. Therefore, in the present embodiment, a pattern matching process is performed between an image captured near the predicted position of the measurement reference point PM and a pre-registered measurement template image, and the position of the accurate measurement reference point is determined from the result of the pattern matching process. Ask.
【0111】ステップS402においては、測定基準点
PMの予想位置近傍で撮像される画像を処理対象画像と
して取り込み、ステップT2において登録した測定テン
プレート画像TMM(図18)から複数個の回転テンプ
レート画像を準備して、パターンマッチング処理を行
う。ステップS403では、ステップS402において
マッチング度が最も高い回転テンプレート画像から、そ
の画像基準点である測定基準点PMのステージ座標値を
求める。このように、測定基準点PMの付近で、予め登
録された測定テンプレート画像TMMを用いてパターン
マッチング処理を行うことにより、被測定ウェハWF2
における測定基準点PMのステージ座標系での座標値を
正確に求めることができる。
In step S402, an image captured near the expected position of the measurement reference point PM is fetched as a processing target image, and a plurality of rotation template images are prepared from the measurement template image TMM (FIG. 18) registered in step T2. Then, a pattern matching process is performed. In step S403, the stage coordinate value of the measurement reference point PM, which is the image reference point, is obtained from the rotated template image having the highest matching degree in step S402. As described above, by performing the pattern matching process using the pre-registered measurement template image TMM near the measurement reference point PM, the measured wafer WF2
, The coordinate value of the measurement reference point PM in the stage coordinate system can be accurately obtained.
【0112】ステップS404では、ステップS403
において求められた測定基準点PMを用いて測定点Mを
求め、測定点Mをステージ座標系での座標値として決定
する。測定点Mのステージ座標系での座標値は、ステッ
プS403において求められた測定基準点PMのステー
ジ座標系での座標値に、図27に示すようにステージ座
標系に変換された移動量ΔMをプラスすることによって
決定される。このように決定された測定点Mの座標値
は、ステップS403のパターンマッチング処理により
求められた正確な測定基準点PMを基準にして決定され
ているので、ステップS403のパターンマッチング処
理を省略して測定点Mの座標値をそのまま座標変換して
決定した場合に比べ、より精度の高い座標値として決定
されている。もちろん、S403のパターンマッチング
処理を省略したときの座標値を、測定点Mの座標値とし
て決定してもよい。
In step S404, step S403
The measurement point M is determined by using the measurement reference point PM determined in the above, and the measurement point M is determined as a coordinate value in the stage coordinate system. The coordinate value of the measurement point M in the stage coordinate system is obtained by adding the movement amount ΔM converted to the stage coordinate system as shown in FIG. Determined by plus. Since the coordinate value of the measurement point M determined in this way is determined based on the accurate measurement reference point PM obtained by the pattern matching processing in step S403, the pattern matching processing in step S403 is omitted. The coordinate value of the measurement point M is determined as a coordinate value with higher accuracy as compared with a case where the coordinate value is determined by performing coordinate conversion as it is. Of course, the coordinate value when the pattern matching process of S403 is omitted may be determined as the coordinate value of the measurement point M.
【0113】ステップS405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
S401に戻ってステップS401〜S404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
M1〜M15(図5)について、ステップS401〜S
404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S404とス
テップS405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S401〜S404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。
In step S405, it is determined whether or not there is another measurement point. If there is another measurement point, the process returns to step S401 and the processes in steps S401 to S404 are repeated. Thus, steps S401 to S401 are performed for a plurality of measurement points M1 to M15 (FIG. 5) on the measured wafer.
By repeatedly executing 404, the actual measurement position of each measurement point can be accurately determined. The measurement process (for example, film thickness measurement) at each measurement point can be performed between step S404 and step S405. Alternatively, the steps S401 to S404 may be repeatedly performed for all the measurement points, and then the measurement processing at each measurement point may be sequentially performed.
【0114】以上、説明したように、本実施例では、ウ
ェハ座標の基準となる基準テンプレート画像を登録する
際に、その画像の回転対称性を示す属性情報(回転対称
性情報)も登録している。この属性情報により、基準テ
ンプレート画像が回転対称性を有する場合にも、複数の
ウェハ座標の候補のうちから1つのウェハ座標を特定す
ることができる。また、被測定ウェハにおけるウェハ座
標をパターンマッチング処理により決定する際には、属
性情報からそのパターンマッチング処理を行うべき処理
範囲(回転テンプレート画像の回転角度)を限定するこ
とができるので、比較的短時間でパターンマッチング処
理を行い、ウェハ座標を決定することが可能となる。こ
のようにすれば、任意の回転方向で保持されたウェハの
向きや位置を決定して、さらに、ウェハ上の正確な測定
点を決定することができる。
As described above, in this embodiment, when registering a reference template image serving as a reference for wafer coordinates, attribute information (rotational symmetry information) indicating the rotational symmetry of the image is also registered. I have. With this attribute information, even when the reference template image has rotational symmetry, one wafer coordinate can be specified from among a plurality of wafer coordinate candidates. Further, when determining the wafer coordinates of the wafer to be measured by the pattern matching processing, the processing range (rotation angle of the rotating template image) in which the pattern matching processing is to be performed can be limited based on the attribute information. It becomes possible to determine the wafer coordinates by performing the pattern matching process with time. This makes it possible to determine the direction and position of the wafer held in an arbitrary rotation direction, and to determine an accurate measurement point on the wafer.
【0115】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。
The present invention is not limited to the above Examples and Embodiments, but can be implemented in various modes without departing from the gist of the invention.
For example, the following modifications are possible.
【0116】(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。
(1) In the above embodiment, part of the configuration realized by hardware may be replaced by software, and conversely, part of the configuration realized by software may be replaced by hardware. You may do so.
【0117】(2)上記実施例においては、ウェハの回
転方向を決定するための第2の基準パターンを含む画像
として、ノッチNTを含む画像(ノッチテンプレート画
像)を用いているが、他のパターンを含む画像でもよ
い。すなわち、ウェハの回転方向を決定するための第2
の基準パターンとしては、ウェハ全体において同じパタ
ーンが存在しないものであればよい。ただし、ウェハ上
に同じパターンが複数存在する場合であっても、それら
のパターン全体を1つのパターン群として見たときに他
に同じパターン群がなければよい。
(2) In the above embodiment, the image including the notch NT (notch template image) is used as the image including the second reference pattern for determining the rotation direction of the wafer. May be included. That is, the second for determining the rotation direction of the wafer
May be used as long as the same pattern does not exist in the entire wafer. However, even when there are a plurality of the same patterns on the wafer, it is sufficient if there are no other same pattern groups when the entire patterns are viewed as one pattern group.
【0118】(3)上記実施例においては、ウェハ中心
付近に存在するパターンを含む領域の画像を第1のテン
プレート画像としているが、第1のテンプレート画像が
含むパターンは、ウェハ中心付近に存在するパターンで
なくてもよく、ウェハ中心付近から離れた位置のパター
ンでもよい。ただし、ウェハ中心付近のパターンであれ
ば、本実施例のようにRθステージの初期位置がウェハ
中心付近に設定されている場合に容易にそのパターンを
含む画像を撮像することが可能である。
(3) In the above embodiment, the image of the area including the pattern existing near the center of the wafer is used as the first template image. However, the pattern included in the first template image exists near the center of the wafer. The pattern need not be a pattern, and may be a pattern at a position distant from the vicinity of the center of the wafer. However, if the initial position of the Rθ stage is set near the center of the wafer as in this embodiment, it is possible to easily capture an image including the pattern if the pattern is near the center of the wafer.
【0119】(4)上記実施例においては、測定点Mの
近傍に存在するパターンを含む領域の画像を測定テンプ
レート画像TMMとして登録し、かつ、測定テンプレー
ト画像TMMの画像基準点を測定基準点PMとして登録
しているが、測定基準点PMは登録しなくてもよい。す
なわち、測定テンプレート画像TMMの画像基準点とし
て測定点Mを登録すればよい。こうすれば、被測定ウェ
ハにおいて測定点Mを決定する際に行う測定テンプレー
ト画像TMMを用いたパターンマッチング処理により、
直接、画像基準点である測定点Mを決定することができ
る。
(4) In the above embodiment, the image of the area including the pattern existing near the measurement point M is registered as the measurement template image TMM, and the image reference point of the measurement template image TMM is set to the measurement reference point PM. However, the measurement reference point PM need not be registered. That is, the measurement point M may be registered as the image reference point of the measurement template image TMM. By doing so, the pattern matching process using the measurement template image TMM performed when the measurement point M is determined on the wafer to be measured,
The measurement point M, which is the image reference point, can be directly determined.
【0120】(5)上記実施例では、ウェハ表面の任意
の位置を撮像するために、ウェハをウェハ保持部に固定
した状態で、撮像光学系(光学ユニット140)をRθ
ステージ130を用いて移動させているが、これに限ら
れない。すなわち、撮像光学系を固定しておいて、ウェ
ハを移動ステージに保持して移動させるようにしてもよ
い。さらに、ウェハと撮像光学系の双方を移動できるよ
うにしてもよい。例えば、ウェハをθ方向に回転させ、
撮像光学系をR方向に移動させてもよい。
(5) In the above embodiment, in order to image an arbitrary position on the wafer surface, the imaging optical system (optical unit 140) is set to Rθ with the wafer fixed to the wafer holding unit.
Although it is moved using the stage 130, it is not limited to this. That is, the imaging optical system may be fixed, and the wafer may be held and moved by the moving stage. Further, both the wafer and the imaging optical system may be movable. For example, rotating the wafer in the θ direction,
The imaging optical system may be moved in the R direction.
【0121】(6)上記実施例では、ウェハの測定位置
決定装置について説明したが、この装置はウェハの回転
方向決定装置としても用いることができる。なお、ウェ
ハの回転方向のみを決定する場合には、図6に示すステ
ップT2,T4の処理を省略すればよい。
(6) In the above embodiment, the apparatus for determining the measurement position of the wafer has been described, but this apparatus can also be used as a device for determining the rotational direction of the wafer. When only the rotation direction of the wafer is determined, the processes in steps T2 and T4 shown in FIG. 6 may be omitted.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】この発明のウェハ測定位置決定装置を示す説明
図。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a wafer measurement position determination device of the present invention.
【図2】位置決め部120の動作を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation of a positioning unit 120.
【図3】フレームおよびウェハ保持部の変形例を示す説
明図
FIG. 3 is an explanatory view showing a modified example of a frame and a wafer holding unit.
【図4】画像処理ユニット50の内部構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of an image processing unit 50.
【図5】実施例におけるウェハの位置合わせ処理の概要
を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of a wafer alignment process in the embodiment.
【図6】実施例におけるウェハの位置合わせ処理の全体
手順を示すフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing an overall procedure of a wafer alignment process in the embodiment.
【図7】図6のステップT1に示す基準ウェハ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。
7 is a flowchart showing a procedure of pre-alignment pre-processing using a reference wafer WF1 shown in step T1 of FIG.
【図8】基準ウェハWF1のノッチNTを撮像する際の
処理を示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a process when imaging the notch NT of the reference wafer WF1.
【図9】ノッチテンプレート画像TMNとして指定され
る領域およびノッチ基準点PNを示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an area designated as a notch template image TMN and a notch reference point PN.
【図10】基準ウェハWF1の中心付近を撮像する際の
処理を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a process when capturing an image near the center of a reference wafer WF1.
【図11】図10に示す撮像領域FVに含まれ得る種々
のパターンを示す説明図。
11 is an explanatory diagram showing various patterns that can be included in the imaging region FV shown in FIG.
【図12】3種類の基準テンプレート画像TMC1〜T
MC3の詳細を示す説明図。
FIG. 12 shows three types of reference template images TMC1 to TMC.
Explanatory drawing which shows the detail of MC3.
【図13】本実施例における基準テンプレート画像TM
Cの領域およびウェハ基準点PCを決定する際の処理を
示す説明図。
FIG. 13 is a reference template image TM according to the present embodiment.
Explanatory drawing which shows the process at the time of determining the area | region of C and the wafer reference point PC.
【図14】登録された基準テンプレート画像の回転対称
性に関する属性情報を決定する手順を示すフローチャー
ト。
FIG. 14 is a flowchart illustrating a procedure for determining attribute information relating to rotational symmetry of a registered reference template image.
【図15】回転テンプレート画像の作成方法を示す説明
図。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a method for creating a rotated template image.
【図16】図6のステップT2に示す基準ウェハ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。
FIG. 16 shows a reference wafer WF1 shown in step T2 of FIG.
9 is a flowchart showing a procedure of a pre-alignment process using the method shown in FIG.
【図17】Rθステージ130を制御して、撮像領域F
Vをウェハの中心付近から測定点付近に移動させる際の
処理を示す説明図。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of controlling the Rθ stage 130 to adjust the imaging area F;
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a process when V is moved from the vicinity of the center of the wafer to the vicinity of the measurement point.
【図18】測定点を含む撮像領域FVを示す説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram showing an imaging region FV including a measurement point.
【図19】本実施例におけるステージ座標系とウェハ座
標系との関係を示す説明図。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a relationship between a stage coordinate system and a wafer coordinate system in the present embodiment.
【図20】図6のステップT3に示す被測定ウェハWF
2を用いたプリアライメント処理の手順を示すフローチ
ャート。
20 is a measured wafer WF shown in step T3 of FIG.
9 is a flowchart showing a procedure of a pre-alignment process using the second embodiment.
【図21】被測定ウェハ上における基準候補点を求める
手順を示すフローチャート。
FIG. 21 is a flowchart showing a procedure for obtaining a reference candidate point on a wafer to be measured.
【図22】準備された複数の回転テンプレート画像TM
Crの一部を示す説明図。
FIG. 22 shows a plurality of prepared rotation template images TM.
Explanatory drawing which shows some Cr.
【図23】ステップS302bにおけるパターンマッチ
ング処理の結果から求められる基準候補点を示す説明
図。
FIG. 23 is an explanatory diagram showing reference candidate points obtained from the result of the pattern matching process in step S302b.
【図24】図23(a)に示すウェハ基準点の基準候補
点に対応して生成されたウェハ座標系をステージ座標系
とともに示す説明図。
FIG. 24 is an explanatory view showing a wafer coordinate system generated corresponding to the reference candidate points of the wafer reference points shown in FIG. 23A together with a stage coordinate system.
【図25】図23(b)に示すウェハ基準点の2つの基
準候補点に対応して生成された2つのウェハ座標系をス
テージ座標系とともに示す説明図。
FIG. 25 is an explanatory diagram showing two wafer coordinate systems generated corresponding to two reference candidate points of the wafer reference points shown in FIG. 23 (b) together with a stage coordinate system.
【図26】図6のステップT4に示す被測定ウェハWF
2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。
26 is a wafer under test WF shown in step T4 of FIG.
4 is a flowchart showing the procedure of a fine alignment process using the second embodiment.
【図27】被測定ウェハWF2上において特定されたウ
ェハ座標系とステージ座標系との関係を示す説明図。
FIG. 27 is an explanatory diagram showing a relationship between a wafer coordinate system and a stage coordinate system specified on a wafer to be measured WF2.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
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 50…画像処理ユニット 100,105…ウェハ保持部 100a,105a…ウェハ保持部の中心軸 100u,105u…ウェハ保持部の下面 102…ガイドリング 110,112…フレーム 120,124…位置決め部 120a〜120c…部分位置決め部 121…中心軸調整機構 122…平行度調整機構 130…Rθステージ 131…θステージ 132…Rステージ 136…モニタ 138…磁気ディスク 139…測定情報 140…光学ユニット 150…回転方向限定手段 152…撮像位置決定手段 154…パターンマッチング手段 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 210…CPU 212…バスライン 214…ROM 216…RAM 218…画像メモリ 240…入出力インタフェイス CP…チップ NT…ノッチ SL…スクライブライン WF…半導体ウェハ WF1…基準ウェハ WF2…被測定ウェハ Reference Signs List 30 control operation unit 31 display unit 32 operation unit 33 control unit 34 stage driving unit 35 stage coordinate reading unit 50 image processing unit 100, 105 wafer holding unit 100a, 105a central axis of wafer holding unit 100u, 105u Lower surface of wafer holding part 102 Guide ring 110, 112 Frame 120, 124 Positioning part 120a-120c Partial positioning part 121 Central axis adjustment mechanism 122 Parallelism adjustment mechanism 130 Rθ stage 131 θ Stage 132 R stage 136 Monitor 138 Magnetic disk 139 Measurement information 140 Optical unit 150 Rotation direction limiting unit 152 Imaging position determination unit 154 Pattern matching unit 158 Rotation direction determination unit 160 Reference position determination unit 162 … Measurement position Determination means 164 Coordinate conversion means 210 CPU 212 Bus line 214 ROM 216 RAM 218 Image memory 240 Input / output interface CP Chip NT Notch SL Scribe line WF Semiconductor wafer WF1 Reference wafer WF2 Wafer to be measured

Claims (8)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 ウェハ保持部に保持されたウェハの回転
    方向を決定する方法であって、(a)前記ウェハ上の第
    1の所定位置の近傍に存在して回転対称性を有する第1
    の基準パターンを含む第1のテンプレート画像と、前記
    第1の基準パターンの回転対称の回数nを示す回転対称
    性情報と、を予め準備する工程と、(b)前記ウェハ上
    の第2の所定位置の近傍に存在する第2の基準パターン
    を含む第2のテンプレート画像を予め準備する工程と、
    (c)前記ウェハ保持部に保持された状態で前記ウェハ
    上の前記第1の所定位置の近傍において第1の処理対象
    画像を撮像する工程と、(d)前記第1の処理対象画像
    内において前記第1のテンプレート画像と一致するマッ
    チング画像の方向を決定する工程と、(e)前記マッチ
    ング画像の方向と前記回転対称性情報とから、前記ウェ
    ハの基準方向としてn個の候補方向を決定する工程と、
    (f)前記回転対称の回数nが1の場合には、前記候補
    方向を前記基準方向として選択し、 前記回転対称の回数nが2以上の場合には、前記n個の
    候補方向から、前記ウェハ上の前記第2の所定位置を推
    定し、推定された前記第2の所定位置の近傍において第
    2の処理対象画像を撮像し、前記第2の処理対象画像に
    関して前記第2のテンプレート画像を用いたパターンマ
    ッチングを行うことによって、前記n個の候補方向の中
    から前記基準方向として適切な1つの方向を選択する工
    程と、を備えることを特徴とするウェハの回転方向決定
    方法。
    1. A method for determining a rotation direction of a wafer held by a wafer holding unit, comprising: (a) a first direction having rotation symmetry near a first predetermined position on the wafer;
    (B) preparing in advance a first template image including the reference pattern of (1) and rotational symmetry information indicating the number n of rotational symmetries of the first reference pattern; and (b) a second predetermined pattern on the wafer. Preparing in advance a second template image including a second reference pattern existing near the position;
    (C) capturing a first processing target image near the first predetermined position on the wafer while being held by the wafer holding unit; and (d) capturing a first processing target image within the first processing target image. Determining a direction of a matching image that matches the first template image; and (e) determining n candidate directions as reference directions of the wafer from the direction of the matching image and the rotational symmetry information. Process and
    (F) When the number of times of rotational symmetry n is 1, the candidate direction is selected as the reference direction. When the number of times of rotational symmetry n is 2 or more, the candidate direction is selected from the n candidate directions. Estimating the second predetermined position on the wafer, capturing a second processing target image near the estimated second predetermined position, and extracting the second template image with respect to the second processing target image Selecting one appropriate direction as the reference direction from the n candidate directions by performing the used pattern matching.
  2. 【請求項2】 請求項1記載のウェハの回転方向決定方
    法であって、 前記第1の所定位置は、前記ウェハの中心位置であり、 前記第2の所定位置は、前記ウェハの外縁上の位置であ
    り、 前記第2の基準パターンは、前記ウェハの外縁に形成さ
    れたノッチである、ウェハの回転方向決定方法。
    2. The method according to claim 1, wherein the first predetermined position is a center position of the wafer, and the second predetermined position is on an outer edge of the wafer. A rotation direction of the wafer, wherein the second reference pattern is a notch formed on an outer edge of the wafer.
  3. 【請求項3】 ウェハの回転方向を決定する装置であっ
    て、 前記ウェハの表面に平行な平面内における前記ウェハの
    位置に関しては所定の誤差範囲内で保持し得るウェハ保
    持部と、 前記ウェハ保持部に保持された前記ウェハ上の画像を撮
    像する撮像部と、 前記ウェハ上の第1の所定位置の近傍に存在して回転対
    称性を有する第1の基準パターンを含む第1のテンプレ
    ート画像と、前記第1の基準パターンの回転対称の回数
    nを示す回転対称性情報と、前記ウェハ上の第2の所定
    位置の近傍に存在する第2の基準パターンを含む第2の
    テンプレート画像と、を記憶するメモリと、 前記ウェハ上の前記第1の所定位置の近傍において撮像
    された第1の処理対象画像内において前記第1のテンプ
    レート画像と一致するマッチング画像の方向を決定する
    パターンマッチング部と、 前記マッチング画像の方向と前記回転対称性情報とか
    ら、前記ウェハの基準方向としてn個の候補方向を決定
    する候補方向決定部と、 前記回転対称の回数nが1の場合には、前記候補方向を
    前記基準方向として選択し、一方、前記回転対称の回数
    nが2以上の場合には、前記n個の候補方向から、前記
    ウェハ上の前記第2の所定位置を推定し、推定された前
    記第2の所定位置の近傍において撮像された第2の処理
    対象画像に関して前記第2のテンプレート画像を用いた
    パターンマッチングを行うことによって、前記n個の候
    補方向の中から前記基準方向として適切な1つの方向を
    選択する基準方向決定部と、を備えることを特徴とする
    ウェハの回転方向決定装置。
    3. An apparatus for determining a rotation direction of a wafer, comprising: a wafer holding unit capable of holding a position of the wafer in a plane parallel to a surface of the wafer within a predetermined error range; An imaging unit that captures an image on the wafer held by the unit, a first template image that is present near a first predetermined position on the wafer and includes a first reference pattern having rotational symmetry, A rotational symmetry information indicating the number n of rotational symmetries of the first reference pattern, and a second template image including a second reference pattern existing near a second predetermined position on the wafer. Determining a direction of a matching image that matches the first template image in a first processing target image captured in the vicinity of the first predetermined position on the wafer; A pattern matching unit, a candidate direction determining unit that determines n candidate directions as a reference direction of the wafer from the direction of the matching image and the rotational symmetry information, and a case where the number n of rotational symmetries is 1. Selecting the candidate direction as the reference direction, while estimating the second predetermined position on the wafer from the n candidate directions when the rotational symmetry number n is 2 or more. Then, by performing pattern matching using the second template image on the second processing target image captured in the vicinity of the estimated second predetermined position, the n candidate directions are selected from among the n candidate directions. A reference direction determining unit that selects one appropriate direction as the reference direction.
  4. 【請求項4】 請求項3記載のウェハの回転方向決定装
    置であって、 前記第1の所定位置は、前記ウェハの中心位置であり、 前記第2の所定位置は、前記ウェハの外縁上の位置であ
    り、 前記第2の基準パターンは、前記ウェハの外縁に形成さ
    れたノッチである、ウェハの回転方向決定装置。
    4. The apparatus according to claim 3, wherein the first predetermined position is a center position of the wafer, and the second predetermined position is on an outer edge of the wafer. A rotation direction determining device for the wafer, wherein the second reference pattern is a notch formed on an outer edge of the wafer.
  5. 【請求項5】 ウェハ保持部に保持された被測定ウェハ
    上の測定点の位置を決定する方法であって、(a)前記
    被測定ウェハ上の第1の所定位置の近傍に存在して回転
    対称性を有する第1の基準パターンを含む第1のテンプ
    レート画像と、前記第1の基準パターンの回転対称の回
    数nを示す回転対称性情報と、前記被測定ウェハ上にお
    ける前記第1の基準パターンの位置と前記被測定ウェハ
    上の所定の基準点との位置関係を示す基準点位置情報
    と、前記被測定ウェハ上における測定点の位置を示す測
    定点位置情報と、を予め準備する工程と、(b)前記被
    測定ウェハ上の第2の所定位置の近傍に存在する第2の
    基準パターンを含む第2のテンプレート画像を予め準備
    する工程と、(c)前記ウェハ保持部に保持された状態
    で前記被測定ウェハ上の前記第1の所定位置の近傍にお
    いて第1の処理対象画像を撮像する工程と、(d)前記
    第1の処理対象画像内において前記第1のテンプレート
    画像と一致するマッチング画像の位置と方向とを決定す
    る工程と、(e)前記マッチング画像の方向と前記回転
    対称性情報とから、前記被測定ウェハの基準方向として
    n個の候補方向を決定する工程と、(f)前記回転対称
    の回数nが1の場合には、前記候補方向を前記基準方向
    として選択し、 前記回転対称の回数nが2以上の場合には、前記マッチ
    ング画像の位置と前記n個の候補方向とから、前記被測
    定ウェハ上の前記第2の所定位置を推定し、推定された
    前記第2の所定位置の近傍において第2の処理対象画像
    を撮像し、前記第2の処理対象画像に関して前記第2の
    テンプレート画像を用いたパターンマッチングを行うこ
    とによって、前記n個の候補方向の中から前記基準方向
    として適切な1つの方向を選択する工程と、(g)前記
    工程(f)で決定された前記基準方向と、前記工程
    (d)で決定された前記マッチング画像の位置と、前記
    基準位置情報とから、前記ウェハ保持部に保持された状
    態における前記被測定ウェハの前記基準点の位置を決定
    する工程と、(h)前記工程(f)で決定された前記基
    準方向と、前記工程(g)で決定された前記基準点の位
    置と、前記測定点位置情報とから、前記ウェハ保持部に
    保持された状態における前記被測定ウェハ上の前記測定
    点の位置を決定する工程と、を備えることを特徴とする
    ウェハの測定位置決定方法。
    5. A method for determining a position of a measurement point on a wafer to be measured held by a wafer holding unit, the method comprising: (a) rotating near a first predetermined position on the wafer to be measured; A first template image including a first reference pattern having symmetry, rotational symmetry information indicating the number n of rotational symmetries of the first reference pattern, and the first reference pattern on the wafer to be measured Reference point position information indicating a positional relationship between the position of the measurement target wafer and a predetermined reference point, and measurement point position information indicating the position of the measurement point on the measurement target wafer, a step of preparing in advance, (B) a step of preparing in advance a second template image including a second reference pattern existing near a second predetermined position on the wafer to be measured; and (c) a state of being held by the wafer holding unit. On the wafer to be measured Capturing a first processing target image near the first predetermined position; and (d) determining a position and a direction of a matching image that matches the first template image in the first processing target image. (E) determining n candidate directions as reference directions of the measured wafer from the direction of the matching image and the rotational symmetry information; and (f) the number of times of the rotational symmetry. When n is 1, the candidate direction is selected as the reference direction. When the number of rotational symmetries n is 2 or more, the target direction is selected from the position of the matching image and the n candidate directions. Estimating the second predetermined position on the measurement wafer, capturing a second processing target image near the estimated second predetermined position, and setting the second template image with respect to the second processing target image Using Selecting one appropriate direction as the reference direction from the n candidate directions by performing the pattern matching described above; (g) selecting the reference direction determined in the step (f); (H) determining a position of the reference point of the measured wafer in a state held by the wafer holding unit from the position of the matching image determined in step (d) and the reference position information; The position of the reference point determined in the step (f), the position of the reference point determined in the step (g), and the measurement point position information. Determining a position of the measurement point on the wafer to be measured.
  6. 【請求項6】 請求項5記載のウェハの測定位置決定方
    法であって、 前記第1の所定位置は、前記被測定ウェハの中心位置で
    あり、 前記第2の所定位置は、前記被測定ウェハの外縁上の位
    置であり、 前記第2の基準パターンは、前記被測定ウェハの外縁に
    形成されたノッチである、ウェハの測定位置決定方法。
    6. The method according to claim 5, wherein the first predetermined position is a center position of the wafer to be measured, and the second predetermined position is the wafer to be measured. A method for determining a measurement position of a wafer, wherein the second reference pattern is a notch formed on an outer edge of the wafer to be measured.
  7. 【請求項7】 被測定ウェハ上の測定点の位置を決定す
    る装置であって、 前記被測定ウェハの表面に平行な平面内における前記被
    測定ウェハの位置に関しては所定の誤差範囲内で保持し
    得るウェハ保持部と、 前記ウェハ保持部に保持された前記被測定ウェハ上の画
    像を撮像する撮像部と、 前記被測定ウェハ上の第1の所定位置の近傍に存在して
    回転対称性を有する第1の基準パターンを含む第1のテ
    ンプレート画像と、前記第1の基準パターンの回転対称
    の回数nを示す回転対称性情報と、前記被測定ウェハ上
    における前記第1の基準パターンの位置と前記被測定ウ
    ェハ上の所定の基準点との位置関係を示す基準点位置情
    報と、前記被測定ウェハ上における測定点の位置を示す
    測定点位置情報と、前記被測定ウェハ上の第2の所定位
    置の近傍に存在する第2の基準パターンを含む第2のテ
    ンプレート画像と、を記憶するメモリと、 前記被測定ウェハ上の前記第1の所定位置の近傍におい
    て撮像された第1の処理対象画像内において前記第1の
    テンプレート画像と一致するマッチング画像の位置と方
    向とを決定するパターンマッチング部と、 前記マッチング画像の方向と前記回転対称性情報とか
    ら、前記被測定ウェハの基準方向としてn個の候補方向
    を決定する候補方向決定部と、 前記回転対称の回数nが1の場合には、前記候補方向を
    前記基準方向として選択し、一方、前記回転対称の回数
    nが2以上の場合には、前記マッチング画像の位置と前
    記n個の候補方向とから、前記被測定ウェハ上の前記第
    2の所定位置を推定し、推定された前記第2の所定位置
    の近傍において撮像された第2の処理対象画像に関して
    前記第2のテンプレート画像を用いたパターンマッチン
    グを行うことによって、前記n個の候補方向の中から前
    記基準方向として適切な1つの方向を選択する基準方向
    決定部と、 前記基準方向決定部で決定された前記基準方向と、前記
    パターンマッチング部で決定された前記マッチング画像
    の位置と、前記基準位置情報とから、前記ウェハ保持部
    に保持された状態における前記被測定ウェハの前記基準
    点の位置を決定する基準位置決定部と、 前記基準方向決定部で決定された前記基準方向と、前記
    基準位置決定部で決定された前記基準点の位置と、前記
    測定点位置情報とから、前記ウェハ保持部に保持された
    状態における前記被測定ウェハ上の前記測定点の位置を
    決定する測定位置決定部と、を備えることを特徴とする
    ウェハの測定位置決定装置。
    7. An apparatus for determining a position of a measurement point on a wafer to be measured, wherein the position of the wafer to be measured in a plane parallel to the surface of the wafer to be measured is held within a predetermined error range. A wafer holding unit to be obtained; an imaging unit that captures an image on the wafer to be measured held by the wafer holding unit; and a rotation symmetry that is present near a first predetermined position on the wafer to be measured. A first template image including a first reference pattern; rotational symmetry information indicating the number n of rotational symmetries of the first reference pattern; a position of the first reference pattern on the wafer to be measured; Reference point position information indicating a positional relationship with a predetermined reference point on the measured wafer, measurement point position information indicating a position of the measurement point on the measured wafer, and a second predetermined position on the measured wafer Neighborhood of A second template image including a second reference pattern present in the memory; and a first processing target image captured in the vicinity of the first predetermined position on the measured wafer. A pattern matching unit that determines the position and direction of a matching image that matches the first template image; and n candidate directions as reference directions for the wafer to be measured, based on the direction of the matching image and the rotational symmetry information. A candidate direction determining unit for determining the number of times of rotation symmetry, when the number of times of rotational symmetry n is 1, the candidate direction is selected as the reference direction, while when the number of times of rotational symmetry n is 2 or more, From the position of the matching image and the n candidate directions, the second predetermined position on the wafer to be measured is estimated, and an image is taken in the vicinity of the estimated second predetermined position. A reference direction determining unit that selects one appropriate direction as the reference direction from the n candidate directions by performing pattern matching on the second processing target image using the second template image. The reference direction determined by the reference direction determination unit, the position of the matching image determined by the pattern matching unit, and the reference position information, the measurement target in a state held in the wafer holding unit A reference position determination unit that determines the position of the reference point on the wafer; the reference direction determined by the reference direction determination unit; the position of the reference point determined by the reference position determination unit; and the measurement point position And a measurement position determining unit that determines the position of the measurement point on the measured wafer in a state held by the wafer holding unit from the information. Characteristic wafer measurement position determination device.
  8. 【請求項8】 請求項7記載のウェハの測定位置決定装
    置であって、 前記第1の所定位置は、前記被測定ウェハの中心位置で
    あり、 前記第2の所定位置は、前記被測定ウェハの外縁上の位
    置であり、 前記第2の基準パターンは、前記被測定ウェハの外縁に
    形成されたノッチである、ウェハの測定位置決定装置。
    8. The measurement position determining apparatus for a wafer according to claim 7, wherein the first predetermined position is a center position of the measured wafer, and the second predetermined position is the measured wafer. A position on an outer edge of the wafer, wherein the second reference pattern is a notch formed on an outer edge of the wafer to be measured.
JP17063398A 1998-06-02 1998-06-02 Method and device for determining rotating direction of wafer and wafer measuring position Abandoned JPH11345867A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17063398A JPH11345867A (en) 1998-06-02 1998-06-02 Method and device for determining rotating direction of wafer and wafer measuring position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17063398A JPH11345867A (en) 1998-06-02 1998-06-02 Method and device for determining rotating direction of wafer and wafer measuring position

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11345867A true JPH11345867A (en) 1999-12-14

Family

ID=15908503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17063398A Abandoned JPH11345867A (en) 1998-06-02 1998-06-02 Method and device for determining rotating direction of wafer and wafer measuring position

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11345867A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091355A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Tokyo Electron Limited Method for detecting transfer shift of transfer mechanism and semiconductor processing equipment
JP2007157897A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Nitto Denko Corp Positioning method of semiconductor wafer and device using the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091355A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Tokyo Electron Limited Method for detecting transfer shift of transfer mechanism and semiconductor processing equipment
US7406360B2 (en) 2004-03-18 2008-07-29 Tokyo Elctron Limited Method for detecting transfer shift of transfer mechanism and semiconductor processing equipment
CN100440475C (en) * 2004-03-18 2008-12-03 东京毅力科创株式会社 Method for detecting transfer shift of transfer mechanism and semiconductor processing equipment
JP2007157897A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Nitto Denko Corp Positioning method of semiconductor wafer and device using the same
JP4522360B2 (en) * 2005-12-02 2010-08-11 日東精機株式会社 Semiconductor wafer position determination method and apparatus using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990036608A (en) How to Create Wafer Measurement Information and How to Position Measurement
US4938600A (en) Method and apparatus for measuring registration between layers of a semiconductor wafer
CN102227804B (en) Method and system for centering wafer on chuck
US8442300B2 (en) Specified position identifying method and specified position measuring apparatus
US7079221B2 (en) Exposure apparatus and exposure method
US20040189995A1 (en) Position detection apparatus
JP2007504664A (en) Structure for pattern recognition and method for X initiative layout design
JPH08298281A (en) Method of seeking position on material body by using featured part on material body surface and positioning method for material body
AT500499B1 (en) Center determination of adjustment marks
US20100141755A1 (en) Substrate inspection method, substrate inspection system and storage medium
TW201403727A (en) Overlay targets with orthogonal underlayer dummyfill
US7873432B2 (en) Manufacturing inspection/analysis system analyzing device, analyzing device control program, storage medium storing analyzing device control program, and method for manufacturing inspection and analysis
JP3545558B2 (en) Method for determining wafer measurement position
JPH11345867A (en) Method and device for determining rotating direction of wafer and wafer measuring position
JPH05198662A (en) Probe device and aligning method therefor
US20060274935A1 (en) Method for measuring registration of overlapping material layers of an integrated circuit
JP2006300935A (en) Method of determining side bias of xyz stage
US7480404B2 (en) Method and system for positioning articles with respect to a processing tool
US20100012855A1 (en) Wafer Scanning
KR100287319B1 (en) Rotation direction detection method, measurement position determination method and apparatus therefor
JP2906094B2 (en) Probe device
JPH11126816A (en) Method for correcting and deciding coordinates of objective point on wafer
JPH07335722A (en) Alignment method of substrate
US9464884B2 (en) Method for determining the position of a rotation axis
JP2000215839A (en) Correcting method for dislocation between wafer sem and optical inspecting device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20060426