JPS60222855A

JPS60222855A - 位置検知方法

Info

Publication number: JPS60222855A
Application number: JP59078634A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Hamazaki; 浜崎　文栄; Naoki Ayada; 綾田　直樹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-04-20
Filing date: 1984-04-20
Publication date: 1985-11-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は被検物体のパターン位置を検出するための装置
に関し、特に半導体焼付は工程でウェハー或はマスク（
又はレチクル）を位置合せする場合、テレヒカメラ或は
ＣＣＤ等の撮像手段で撮像して得た画像信号からパター
ン位置を正確に検知するだめの方法に関するものである
。

〔従来技術〕

従来より半導体焼きイ１け装置において、あるマークの
位置を検出するとき、撮像手段によって得られるマーク
の出力信号を２値化処理することは広く知られている。

しかし、その出力信号は、前記マークを形成するウェハ
ーの種類或はその段差の大きさによって変化し、２値化
処理がその変化に対応しきれないことがしばしばあった
。そのため前記マークと異なるパターンを検知したり、
或はマークが検知視野に存在するにもかかわらず検知不
可能と判断してしまうという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の欠点に鑑み提案されたものであり、その
積算濃度分布が複数のピーク値を有するアライメントマ
ークを用いることによって２伯化処理を多種のウェハー
にも対応できるようにし、高検出率、高精度のマーク位
置検知方法の提供を目的とする。

〔実施例〕

以１−’、図面に従って本発明の詳細な説明する。ます
外観を描いた第１図で全体の構成を概説する。

■は集積回路パターンを具えたマスクで、他のマスクセ
ツティングマークやファインφアライメントマークを具
えるものとする。２はマスク・チャンクで、マスク１を
保持してマスクｌを平面内並びに回転方向に移動させる
。３は縮小投影レンズ、４は感光層を具えるウェハーで
、ファイン・アライメントマークとブリ・アライメント
マークを具えるものとする。５はウェハー・ステージで
ある。ウェハー・ステージ５はウェハー４を保持してそ
れを平面内並びに回転方向に移動させるものであり、ま
たウェハー続刊位置（投影野内）とテレビ・プリアライ
メント位置間を移動する。

６は、テレビ・ブリアラインメント用検知装置の対物レ
ンズ、７は撮像管又は固体撮像素子、８は映像観察用の
テレビ受像器である。９は双眼ユニットで、投影レンズ
３を介してウェハー４の表面を観察するために役立つ。

１０は、光源１０ａを発したマスク照明光を収束させる
ための照明光学系並びにファイン・アライメント用の検
知装置を収容する」二部ユニットである。

ウェハー・ステージ５は、図示しないウェハー搬送手段
により搬送されたウェハーを所定の位置で保持し、まず
、テレビ・プリアライメント川対物レンズ６の視野内に
ウェハーにのアライメン］・マークが入る位置まで移動
する。この時の位置精度は機械的なプリアライメント精
度によるものであり、対物レンズ６の視野はおよそ直径
１ｍ＋ｍ〜２１１１１１程度である。この視野内のアラ
イメントマークは撮像管７で検知され、テレビプリアラ
イメント視野内でのアライメント・マークの座標位置が
検出される。〜方、投影光学系のオートアライメント用
検知位置と前述のテレビ・プリアライメント視野内の原
点の位置はあらかじめ設定されているのでこの２点の位
置と、テレビ・プリアライメントマークの座標位置から
オートアライメント位置へのウェハー・ステージ５の送
り込み量が決められる。

テレビ−プリアライメントの位置検出精度は±５ｐ以下
であり、テレビ・プリアライメント位置からファイン・
アライメント位置までのウェハーステージの移動で発生
する誤差を考慮に入れても、±１０ｇ程度である。従っ
てファインアライメントは約±１０ｕの範囲で行えばよ
く、これは従来のファインアライメントの視野範囲の１
／１００以下の範囲であり、ファインアライメントが従
来より高速で行えることになる。

第２図はテレビ・プリアライメント用検知装置の実施例
を示しており、図中の縮小投影レンズ３、ウェハー４、
対物レンズ６、ｔＩ１１像管７は第１図と同一・である
。

他方、１１は照明用光源で、例えばハロゲンランプを使
用する。１２はコンデンサーレンズ。１３Ａと１３Ｂは
交換的に着脱される明視野絞りと暗視野絞りで、図では
明視野絞り１３Ａを光路中に装着している。コンデンサ
ーレンズ１２は光源１１を明視野絞り上に結像する。１
４は照明用リレーレンズ。１５は接合プリズムで、照明
系の光軸と受光系の光軸を共軸にする機能を持ち、内側
反射面１５ａと゛に透過反射面＋５ｂを具える。ここで
光源１１、コンデンサーレンズ１２、明又は暗視野絞り
１３Ａと１３Ｂ、ｊｊｌ：（明リレーレンズ１４、接合
プリズム１５、対物レンズ６は照明系を構成し、対物レ
ンズ６を射出した光束はウェハー６上を落射照明する。

次に１６はリレーレンズ、１７は光路を折曲げる鏡、１
８は撮像レンズで、上に述べた接合プリズム１５、リレ
ーレンズ１６、鏡１７、撮像レンズ１Ｂそして撮像管７
と共に受光系を構成し、対物レンズ６を通る光路は接合
プリズムの内側反射面１５ａで反射して半透過面１５ｂ
で反射し、再度内側反射面１５ａで反射してリレーレン
ズ１６へ向う。後述するウェハー４七のプリアライメン
トマーク像は撮像管７の撮像面に結像する。

さらにプリアライメントマークの検出作用を述べるが、
検知したビデオ信号の電気処理については後述する。照
明用光源１１からの光束はコンデンサーレンズ１２で収
斂されて明視野絞り１３Ａ又は暗視野絞り１３Ｂの開口
を照明し、更に照明リレーレンズ１４を通過し、接合プ
リズムの半透過面１５ｂを透過して反射面１５ａで反射
し、対物レンズ６を通ってウェハー４を照明する。

ウェハー４の表面で反射した光束は対物レンズ６で結像
作用を受け、接合プリズム１５へ入射して反射面１５ａ
で反射し、次いで半透過面１５ｂ、反射！Ｉ’ｊ　１５
　ａで反射してこれを射出し、リレーレンズ１６でリレ
ーされて鏡１７で反射し、撮像レンズ１９により撮像管
７」Ｌに結像する。

次に暗視野状態に切換えてプリアライメントマーク像が
明瞭に見得る様にし、これを撮像してプリアライメント
マーク像の位置を検出する。後述する電気的処理により
検出された、プリアライメントマークの位置に応じてウ
ェハー・ステージ５はウェハー４が投影レンズ３の投影
野牛の規定位置４′を占める様に移動して停止する。な
お、ウェハー４を一旦標準位置にアライメントシ、その
後、投影野牛へ移動させる様に変形しても良い。

第３図はテレビ０プリアライメント検知回路の一実施例
を示すブロフク図である。

後述する第５図Ａに示したテレビΦプリアライメントマ
ークを検知する方法は色々あるが、第３図に示した実施
例はテレビの画像を画素に分解し、この画素の濃度をＸ
方向（水平方向）及びＹ方向（垂直方向）にそれぞれ、
加算するものである。加算することによる利点は、■加
算によりランタム・ノイズが平−均化されＳ／Ｎ比がよ
くなる。

■Ｘ方向とＹ方向の位置検知が独立に行うことができ検
知が簡単になる。０画像データを格納するメモリの容量
が少なくなる等があげられる。

第３図のブロフク図において破線で囲まれたプロ、りＸ
は、Ｘ方向の画素の濃度を加算するブロック、ブロック
ＹはＹ方向の画素の濃度を加算するブロックである。

第３図において、３１はビデオ・アンプ、３２はアナロ
グデジタル変換器、３３はラッチであり、テレヒカメラ
コントロール部（第３図Ｂ）から送られるビデオ信号は
ビデオアンプ３１で増［ＩＪされ、アナログデジタル変
換器３２でデジタル化された後ラッチ３３に格納される
。ランチ３３の出力データはＸ方向の加算ブロックＸと
Ｙ方向の加算ブロックＹへ出力される。ブロックＹにお
いて３４はＹ方向にデータを加算する加算器、３５は加
算器３４の出力データをランチする加算出力ランチ、３
６は加算出力ランチ３５のデータを格納するＹ方向積算
メモリ、３７はメモリ３６の出力データをラッチする加
算人力ランチである。

ブロックＸにおいて、３８はＸ方向にデータを加有する
加算器、３８は加算器３８の出力をラッチするランチ、
４０はラッチ３９の出力データを格納するＸ方向積算メ
モリである。これらの回路におけるデジタル・データの
ビット数に特に限疋はないが、例えばアナログ拳デジタ
ル変換器３２が８ビツト。

加算器３４．３８及びメモリ３６．４０が１６ヒツト構
成である。

一方、４１はテレビ・プリアライメント検知回路のタイ
ミングやシーケンスを制御し、またメモリ３６のリード
・ライト及びチップセレクトをコントロールするシーケ
ンス及びメモリコントロール回路、４２はブロックＸ中
のメモリ４０を制御するメモリコントロール回路である
。４３はシーケンス及びメモリコントロール回路４１を
マイクロプロセッサ（不図示）が制御するためのコント
ロールレジスタで、レジスタの入力はマイクロプロセン
サのデータバス４４に接続されている。また、マイクロ
プロセッサは、このデータバス４４を介して、メモリ３
６．４０にアクセスすることがｏｆ能である。４５．４
６．４７．４８はそのためのバッファであり、バッファ
４５．４７はマイクロプロセッサがメモリにデータをラ
イトする時、又八ツファ４６．４８はデータをリードす
る時動作する。４９はクロック回路、５ｏ、５１はＸ方
向積算メモリ３６のライト・アドレス及びリード・アド
レスを発生する、メモリ・ライト嗜アドレス回路及びメ
モリ・リード・アドレス回路である。５２はメモリのリ
ード◆アドレスとライト・アドレスを切換えるアドレス
セレクタ、５３はマイクロプロセッサがメモリ３６をア
クセスする時のアドレスバッファであり、マイクロプロ
セッサがアクセスする時以外は、アドレスセレクタ５２
の出力が選択されており、へンフ７５３の出力は禁止さ
れている。５４はＸ方向積算メモリ４ｏのアドレスを発
生するメモリ拳アドレス回路、５５はメモリアドレス回
路５４のアドレスとマイクロ・コンピュータがメモリ４
０をアクセスする時発生するアドレスの切換をするアド
レスセレクタである。

５６はクロック回路４９のクロックを基準にＴＶの水ｉ
＋ｉ−回期信号、垂直同期信号、ブランキング信号等を
発生するＴＶ回期信号発生回路である。５７．５８はマ
イクロコンピュータのデータバス４４に接続されたそれ
ぞれ、Ｘ位置表示レジスタ、Ｙ位置表示レジスタ、５８
はマーカー表示回路であり、テレビ・プリアライメント
において検出したアライメントマークの位置をマイクロ
プロセッサがＸ位置表示レジスタ５７及びＸ位置表示レ
ジスタ５８に出力することにより、マーカ表示回路５８
によりミックス信号として、ＴＶカメラコントロール部
のビデオ入力端子へ送られる。

続いて第３図のテレビ・プリアライメント検知回路の機
能及び動作について説明する。

テレビ・プリアライメント検知回路の機能は、ωＸ方向
のデータの積算、■Ｙ方向にデータの積口２、■プリア
ライメントマーク検知位置のＴＶモニタ」二への表示で
ある。このうち、Ｘ方向のデータの積算及びＹ方向のデ
ータの積算は、テレビ・プリアライメント検知回路のハ
ードウェアが加算を実行し、その加算データをメモリに
格納する。

データの加算はテレビ信号の１フレーム中位で行われ、
後述する様に必要に応じて１フレームの加算で終了して
もよいし、或は複数のフレームの加算を行ってもよい。

いずれの場合でも、加算中は、メモリ３６．４ｏのデー
タ拳パス及びアドレス・パスは、マイクロプロセッサの
データ・パス４４及びアドレス・パスから電気的に切り
離されており、メモリ３６のアドレスはアドレスセレク
タ５２、メモリ４０のアドレスはアドレスセレクタ回路
５５のアドレスに接続され、シーケンス及びメモリコン
トロール回路４１、及びメモリコントロール回路４２か
もハード的に発生するリードライト信号及びチ・ンプセ
レクト信号の制御のもとに加算が実行される。

所定のフレーム数の加算が終了すると、シーケンス及び
メモリコントロール回路４１からインタラブド信号線Ｉ
ＮＴＪ二に加算終了信号が発生する。この加算終了信号
の発生後、マイクロプロセッサは、メモリ３６及びメモ
リ４ｏにアクセスを行い、ｈｕ算データからテレビ書プ
リアライメントマーク位置を検知する。マイクロプロセ
ッサがメモリ３Ｇ、４０をアクセスする時は、当然なが
らメモリのアドレス、リードライト信号、チップセレク
ト信号等はマイクロコンピュータの制御信号によって行
ゎれる。またメモリ３６のデータはバッフγ４６、メモ
リ４０のデータはバッファ４８を経由してデータバス４
４に送られ、マイクロプロセンサに読み取られる。

ところで、第３図中プロ、りＸにおけるＸ方向の加算、
ブロックＹにおけるＹ方向の加算を説明する前に第４図
を参照して画素の分割方法について述べる。第４図はテ
レビ画面をＸ方向にＮ分割、Ｙ方向にＭ分割した画素を
表わしている。画素Ｐ、１は、行文番目、列１番目の画
素を示す。Ｙ方向の分割数Ｍは通常、水モ走査うイン数
と一致しており、従って画素に分割するためには、−水
平同期信号区間内に、アナログ−デジタル変換器（第３
図３２）にてＮ回すンプリングを行えばよい。

従ってＸ方向の加算はＳＸＩ　＝ＤＡＴＡ　（ＰＨ１）　＋ＤＡＴＡ　（ＰＩ
３）　十−−−−−−＋　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　、Ｎ
）、５ｘ２＝ＤＡＴＡ　（Ｐ２．）＋ＤＡＴＡ　（Ｐ２
２）＋−−−−−−＋　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　２Ｎ）
、ＳＸＭ＝Ｄ　ＡＴＡ　（ＰＨ１）＋ＤＡＴＡ　ＣＰＭ
２）＋−−−−−一＋　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　ＭＮ）
　、Ｙ方向の加算はＳ　ｖ＋　＝　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　ｏ　）　＋　Ｄ
　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　２１　）　＋−−−−−−＋　Ｄ
　Ａ　−’Ｉ”　Ａ　（Ｐ　Ｍ□）、Ｓ　Ｙ２　＝　Ｄ
　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　＋２）　＋　Ｄ　Ａ　ＴＡ　（Ｐ
２ｚ）　＋−−−、−−−＋　Ｄ’Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　
＜　）、５ＹＮ−ＤＡＴＡ　（ＰＩＮ）＋ＤＡＴＡ　（
Ｐ２Ｎ）＋−−−−−−＋　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　Ｍ
Ｎ）、であられされる。

加算が終ｒした時点で、Ｘ方向積算メモリ４０内にはＳ
　ｘ＋　、Ｓ　Ｘ２−−−−−−３　ＸＭのデータが、
Ｙ方向績９メモリ３６内にはＳＹ７、Ｓ　ｖ？−−−−
−−Ｓ　ＹＰ、のデータが格納される。

次に本発明の実施例の係る信号幅の判定によりアライメ
ントマークの真偽を判断し、アライメントマークの位置
検知を行う方法について説明する。

実施例の内容を明確にするため、まず従来例について説
明する。第５図（＾）に例ボした従来例のテレビアライ
メントマークはウェハーのスクライブライン中に設けで
あるか、又はウーハー−１−の特定のチップパターンの
位置に設けてあり、図、１＼のマークはスクライブライ
ン内に設けた十字形状のマークで十字パターンの方向が
撮像管の走査方向とほぼ平行及び垂直になる様に配列さ
れている。

特に図示ｙれたマークは走査方向に４５°の傾きを持つ
微少なパー状突起の集合で構成し、この突起に直角な方
向から照明光が当れば極めて明瞭なパターン形状を撮像
できるようにしたものである。

このテレビプリアライメントマークをＸ方向及びＹ方向
に濃度積算したときの濃度分布は、第５図（Ｂ）　、　
（Ｃ）に示す様になる。

第５図（Ｂ）はＸ方向に加算した時の濃度のＹ方向に対
する分布、第５図（Ｃ）はＹ方向に加算したときの濃度
のＸ方向に対する分４ｊを示すものである。従って例え
ば、第５図（Ｃ）に於て、適当なスライスレベルＸＳＬ
を設定して加算濃度を二値化すると第５図（Ｄ）に示す
様に幅がＭＲ−ＭＬの二値化パターンニナリ、パターン
ノ中心ＭｘはＭＸ＝　（ＭＲ−ＭＬ）／２で与えられる
。

Ｙ方向についても同様にしてパターンの中心ＮＹがまり
、これらの値がプリアライメントマークの中心座標とな
る。尚、スライスレベルの設定値はマイクロプロセッサ
が加算メモリ（第３図（３６，４０））の内容をアクセ
スして、その最大値と最小値の差（波高値）をめ、その
値の例えば５０％の値をスライスレベルとして設定する
ことにより決定される。

ところで、第５図（Ａ）で示したプリアライメントマー
クの周囲の領域には実素子のパターンが設けられている
場合もある。又、ウェハー搬送系の機械的なプリアライ
メント精度等に依り、必ずしもテレビ撮像管の視野内に
アライメントマークのみが捕捉されるとは限らない。従
って、検知パターンとして実素子のパターンが捕捉され
る場合や或はパターンが何もなく、バイアス成分をその
まま検知パターンとしてしまう場合も考えられる。

そこで捕捉したパターンが本当にアライメン］・マーク
であるか否かを判別する必要性が生じてくる。このため
、アライメントマークとして第５図（Ａ）のようなマー
クを使用する場合、実際のマーク＠ＰＭ（第５図（Ａ）
）と検知パターンを所定スライスレベルで二値化したと
きの°“１″となった部分の幅つまりＭＲ−肚の値との
整合性の良否をもってその検知パターンがアライメント
マークであるか否かの判断を行なっていた。（これをマ
ンナング処理と呼ぶことにする。）。

ここで以上述べたことの具体例を第６図に示すことにす
る。第６図（Ａ）の様にアライメントマークと共に何ら
かの実素子パターンを捕捉してしまったとき、加算濃度
データは第６図（Ｂ）　、　（Ｃ）のようになる、Ｘ方
向について所定スライスレベルＳＬＩをもって二値化を
行なうと、第６図（［１）のような二値化パターンが得
られる。“１°′となる部分は（１）、（２）と二つあ
るわけだが、実際のマーク幅ＰＭと（１）、（２）のそ
れぞれのマーク幅との差っまリ（ＸＲＩ−ＸＬＩ）　−
ＰＭ、（ＸＲ２−ＸＬ２）　−ＰＭをめ、ソノ値が小さ
い（１）の方がよりアライメントマークである町俺性が
高く、さらに又その値が所定範囲内であるかを調べ、も
し範囲内であるならばアライメントマークであると判断
した。よって第６図（Ｄ）に於てはＭＸＩの位置がアラ
イメントマークの中心位置であると判断し、同様にＹ方
向についても　ＭＹＩが中心位置であると判断できる。

ところで、実際の半導体焼き付は工程では種々のウェハ
ーを使用するとともに、アライメントマークを形成する
段差も一定ではない。従って第６図（Ａ）のような検知
パターンもそのときのウェハーの種類或はその段差によ
っては第７図（Ｂ）。

（Ｃ）の様にＳ／Ｎ比が悪くなり、Ｘ方向についての二
値化パターンも第７図（Ｄ）の様になる場合も多々ある
。このような場合、さらに正確な位置検知のためには実
際のマーク＠ＰＭとのマツチング処理だけでは不十分で
あり、ややもするとアライメントマークとは異なるパタ
ーン例えば実素子、塵等をアライメントマークであると
判断してしまう。

又、マークか無い場合でもスライスレベルの設定値によ
ってはバイアス成分がたまたま実際のマーク幅と同一の
幅をもって二値化されることがあり、誤検知の原因とな
る。

そこで、この点を考慮した本発明の別の実施例に係る位
置検知方法について第８図、第９図を参照しながら説明
する。本発明は、その積算濃度分布が複数のピーク値を
有するアライメントマークを使用することによりいかな
るウェハーの種類や状態に対してもそのアライメントマ
ークを正確に検出し、その位置を計測しようとするもの
である。

本発明のアライメントマークの一例は第８図（Ａ）に示
す七字状のパターンであるが、第５図（Ａ）に既述した
ようなハツチングパターンではなく、１−字のマーク全
体を中抜き、或は残したマークである。従って、このマ
ークを照明するとエツジ部分のみが高輝度を持つことに
なる。よって、このマークをＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ
１度加算すると、第８図（Ｂ）　、　（Ｃ）に示す濃度
分布になる。

第８図（Ｂ）　、　（Ｃ）の濃度分布の特徴は、図から
明らかな様にアライメントマークに対するピーク値が一
個存在することである。Ｘ方向について適当なスライス
レベルＳＬ２をもって二値化を行なうと、第８図（Ｄ）
のようになる。このマークのＸ方向についてのマーク幅
は、第８図（Ｄ）に示したように二つのピーク値の中心
位置間隔っまり　ＸＲ３−ＸＬ３ということになり、こ
のプリアライメントマークのＸ方向４．ｍツイテ（７）
中心はＭＸ２　＝　（ＸＲ３−ＸＬ３．）／２−ｃ’与
えられる。Ｙ方向についても同様にＭＹ２がまる。この
マークを使用したとき、ウェハーの種類或は段差の大き
さが異って、例えば得られるビデオ信号のゲインが第８
図（Ｂ）、（Ｃ：）に比較して小さくなり、第９図（Ｂ
）、（Ｃ）にン１＼す様になったとする。このとき、Ｘ
方向についてＳＬ３をスライスレベルとして二値化した
ときのパターンが第９図（Ｄ）のようになってしまって
も、そのマーク幅は２つのピーク値の中心位置間隔つま
り　ＸＲ４−ＸＬ４として導かれるので第８図（Ｄ）の
ＸＲ３−ＸＬ３と大差ない。

従ってウェハーの種類或はマークを形成する段差の大き
さが変化しても、アライメントマークの幅は一定値とし
て計測できる。よってアライメントマークを他パターン
と識別することが可能となり、Ｘ、Ｙ両方向についての
マーク中心座標ＭＸ３　、ＭＹ３をめることができる。

又、以上述べたようにプリアライメントマーク間隔値の
計測に於て、二つのピークの中心位置間隔としてそれを
導くこととすれば、二値化処理の際スライスレベルの設
定範囲をある程度広く取っても、以下のマツチング処理
に影響を与える程マーク間隔値に大きな変化はかえない
のでスライスレベルの適正設定の迅速化が図れる。

次に本発明のさらに別の実施例に係る第８図（Ａ）に示
したアライメントマークの位置計測を行なう場合の最適
なスライスレベルを決定する位置検知方法について説明
する。まず、従来方法による場合の問題点を説明する。

従来の方法によれば、検知パターンの加算濃度データを
あるスライスレベルを初期設定値として゛０パと″ｌ”
′とに二（＋ｅｉ化し、そのとき計測した°“１′′の
部分の数と予想される“１″の部分の数（このマークの
場合、第８図（Ｄ）からも明らかなように２個とする）
を基準数として比較する。そして、■その基準数より計
測数の方が多ければバイアス部分をスライスしていると
判断し、スライスレベルを］−げ、＋Ｉｒ　ｓｒＡｔｎ
を行ない（第１０図（Ａ）　全参照）。

（？）その基準数より計測数の方が少なければマーク部
分全てをスライスしてはいないと判断し、スライスレベ
ルを下げ、１４計測を行なうよう処理がなされていた（
第１０図（Ｂ）を参照）。

しかし、第１０図（Ｇ）のようにビデオイｇ−’ｒの　
Ｓ／Ｎ比が小ｙいとスライスレベルの初期値がバイアス
ｍ付近に設定されることになり、”　ｌ　”の部分の数
は１個と計測される。この場合、」二記従末方法の−６
ｔｉ　化％理のシーケンスに従うと、スライスレベルの
模索方向を誤まってしまう。

そこで、以北の点を考慮し、”　１　”の部分の数とい
う観点ばかりでなく、“ｌ　”の部分の幅の和という観
点からも二値化データを判断をする本発明の実施例に係
る位置検知方法について説明する。以下詳しい説明は第
１１図のフローに従って行なう。ステップ１１１にて加
算スタート命令がマイクロプロセッサより指令５れると
前述したように画像信号は、それぞれＸ方向、Ｙ方向の
加算が開始される。マイクロプロセッサはステップ１１
２にて加算終了待ち状態で待機し、所定フレーム数の加
算が終了すると、ステップ１１３に進む。ステップ１１
３でマイクロプロセッサは加算メモリに格納された画像
濃度データの最大値及び最小値をサーチする。これらの
値から前述の波高値を導き、かつステ、ブ１１４にて例
えば波高値の５０％のところにスライスレベルの初期値
を設定する。

次にステップ１１５にてスライスレベル値と加算メモリ
の内容との大小比較を順次実行していき、前者が後者よ
り大きければ’ｏ”、その逆ならば″１′に変換する。

次のステップとして、従来は１１７に示すように“１“
°の数を計測し、その値が許容範囲内であるか否かをチ
ェックするという処理があり、許容範囲外の場合は、そ
の値をもって次のスライスレベルを決定し再計測を実行
するというものであった。しかしながら前述したように
第１０図（Ｃ）のような場合は誤動作してしまう。

そこで、本発明では、上記ステップの前にステップ１１
６の“ｌ”の部分の信号幅の和をチェックするという処
理を実行する。この処理に従えば第１Ｏ図（Ｃ）の場合
には“１パの部分の信号幅の和は許容範囲外であり、さ
らにステップ１１８にて基準幅より大きいと判断され、
ステップ１１９のスライスレベルＵＰ処理へと適切な処
理へ進むことが可能となる。なお、第１Ｏ図（Ａ）の場
合には、やはり信号幅が基準許容幅より大きいのでステ
ップ１１９のスライスレベルＵＰ処理へと進む。また第
１０図（Ｂ、）の場合には逆に小さいのでステップ１２
０のスライスレベルＤＯＷＮ処理へと進む。

以ト述べたようにｌ　”の部分の数ではなくｌ゛の部分
の幅の和を計測することによってスライスレベルの模索
方向が正しく決定されるので、ｉｌＴびステップ１１５
へ戻り再計測する場合の処理時間の短縮化が図れる。“
１″の部分の信号幅の和が許容範囲内に入るようスライ
スレベルを設定できると、次にステップ１１７の“１′
°の信号数をチェックするという処理に進む。ステップ
１１７で許容範囲外であるときステップ１２１へ進み。

パ１゛信号数が基準数より多いか少ないかを判定し、多
いときにはステップ１１９のスライスレベルＵＰへ、少
ないときにはステップ１２０のスライスレベルＤＯＷＮ
の処理へと進む。

ステップ１１Ｂに続いてステップ１１７に於ても許容範
囲内となった場合１例えば前述したようにＸ方向につい
ては第８図に於て（ＸＲ３−ＸＬ３）として示されたマ
ーク幅を計測し、ステップについて実際のマーク幅に対
してマツチングされているか否かを判断する。検知した
マークが７ライメントマークであると判断されると、ス
テップ１２３さらに１２４へと進み、マークの中心位置
をｓｒ　ｉｔｎする。

又、ステップ１２２でマツチングがなされていなければ
アライメントマークではないと判断してステップ１２５
へ進む。この場合には視野内にアライメントマークが存
在しないとみなしてアライメントマークを探すプロセス
に進む。以上の処理をＸ方向、Ｙ方向について実行する
ことにより、検知されたパターンがアライメントマーク
であるかを確実に、かつ迅速に判断し、その中央位置座
標を正確にめることができる。

［発明の効果］以」二述べたように本発明に係る位置検知方法によれば
二次元の画像データからマークのＸ座標、Ｙ座標を検知
する装置に於て、その積算濃度分布が複数のピーク値を
有するアライメントマークを用いることにより、その検
知処理を多種のウェハー或はマークを形成する段差の相
違に対しても正確に、かつ迅速に行うことが可能となる
。

又、検知視野内にアライメントマーク以外の例えば実素
子等にパターンが存在する場合も正確に７ライメントマ
ークを判別し計測することがＤＩ能となり、さらにはビ
デオ信号のＳ／Ｎ比が悪い場合もアライメントマークを
高検出率、高精度をもって検知、計測することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る続刊装置の外観を示す斜
視図、第２図はテレビ・プリアライメント検知系の光学
系の斜視図、第３図はテレビ・プリアライメント検知回
路のブロック図、第４図はテレビ画面の画素分割法を説
明するための図である。第５図（Ａ）は従来のテレビ◆プリアライメントマーク
のみを撮像管が捕捉したときの平面図であり、（ｓ）’
、（Ｇ）はそれぞれＸ方向、Ｙ方向について画像信号を
加算した結果を示す図、（Ｄ）はＸ方向について２値化
値号にした図である。第６図は第５図と同様であるが、
実素子パターンも捕捉したときの図であり、第７図は第
６図と同様であるが、信号のＳ／Ｎ比が小さいときの図
である。第８図（Ａ）は本発明の実施例の係るテレビ・プリアラ
イメントマークを捕捉したときの平面図であり、（Ｂ）
、（Ｃ）はそれぞれＸ方向、Ｙ方向について画像信号を
加算した結果を示す図、（Ｄ）はＸ方向についてｚ値化
信号にした図である。第９図は第８図と同様の図である
がＳ／Ｎ比が小さいときの図である。ｆｆ５ｌＯ図は本発明実施例のテレビ・プリアライメン
トマークの積算濃度値と最適スライスレベル設定のため
模索する状態を示す図である。第１１図は本発明の実施
例に係る位置検知方法のフローチャート図である。３１・・・ビデオアンプ　３２・・・Ａｎコンバータ３
３．３５．３７．３９・・・ランチ３４．３８・・・アター　３［１，４０・・・メモリ４
１・・・シーケンス／メモリコントロール回路４２・・
・メモリコントロール回路４３・・・コントロールレジスタ４４・・・データバス　４５〜４８．５３・・・バッフ
ァ４９・・・クロック回路５０・・・メモリライトアドレス回路５１・・・メモリリードアドレス回路５２．５５・・・アドレスセレクタ５４・・・メモリアドレス回路５６・・・ＴＶ同期信号発生回路５７・・・Ｘ位置表示レジスタ５８・・・Ｙ位置表示レジスタ５９・・・マーカ表示回路Ｙ万動第　４　図凹べ第　５　図１％Ｘｌ第　８　図Ｍ’Ｘ３第　９　図

Claims

【特許請求の範囲】撮像手段によって複数の画像信号ピーク値を与える位置
検知マークを撮像し、撮像手段から得られる二次元の画
像データをそれぞれＸ方向およびＹ方向について積算し
、さらにその積算データを二値化することによりマーク
位置を検知する方法において、連続するレベル゛１′の数を計数する計数ステ・ンプと
。前記計数ステップで得た計数値と所定の基準数値とを比
較するステップと、連続するレベル“ｌ”の信号幅をそれぞれ検知してこれ
らを加算するステップと、前記加算ステップで得た加算値と所定の基準幅とを比較
するステップと、前記各々の比較結果に基づいて二値化判定用スライスレ
ベルの適否を判別する判別ステップとからなることを特
徴とする位置検知方法。