JPS6249201A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPS6249201A JPS6249201A JP60082615A JP8261585A JPS6249201A JP S6249201 A JPS6249201 A JP S6249201A JP 60082615 A JP60082615 A JP 60082615A JP 8261585 A JP8261585 A JP 8261585A JP S6249201 A JPS6249201 A JP S6249201A
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
[発明の分野]
本発明は、被検出物鉢土の位置検出用マークを検出する
だめの装置に関し、特に、半導体集積回路のパターン焼
付(フエ稈でウェハあるいはマスク(またはレチクル)
を位置合せJる場合、撮像管やCOD等の撮像手段で撮
像して1qた画像信局に障害物による影響があったとき
もマーク位置の検知が可能な位置検出装置に関づる。 [発明の概要] 本発明は、被検物体上の位置検出マークの位置を撮像手
段により検出する装置において、被検出物体と撮像手段
どの間の光路上の障害物や周期的ノイズの影響等、撮像
手段の出力信号の予想される欠落や余剰分をデータ加減
0処理によって補1Fすることにより、これら障害物等
の影響に」:って十81[位繭検出マークが検出不能ど
イ1つたり、誤検出づるという事態を防止し、マーク検
出率J>よぴンータ4i1 M検j11精1uの向14
図) /、b (11(アp> 、、[発明の合姐1 (了来、J、l〕、!1′導体焼イ・1装置(5−おい
Cあろン−′)を検出するどき、IM像f段に51、−
)で111らねる・l−りの出力1バシ)を2111′
I化処即1.lるJ91は広くう41らI[ている。 しかし、これは人力画像巻こ欠((1か無い(−どを前
1?どしくお1・)、あるンーノノを岡像りる過程にお
い−(光路1に障害物があつI、=場合(ま、1ij−
害物の陰となる部分の情報は1uら11す゛、−ぞの状
況(−Illられた人力画像は+1シい人力画像どは8
才4「い。′−)よ(・)、障害物が存(lL、 /、
゛場合、−fれが人1)画像(、″影劉1しC出力信シ
シの欠落A5余余剰化といった不j1信翼が発生4る。 この」、うな場合、従来の装置では−I記不J: 1.
−!弓にJ、つ(ム91つtニー21ifi化を4−i
な−)’CL、まい、前古己くノ〜りどv4イjるパタ
ーンを検知しtご+)、あるいはくノーりか検知視野内
(4二(f([LLるIJ: ’bかかわ1〜)ず検知
不可能ど判[、L T L 、J、うとい)欠点かぁ−
)だ。 [ヅト明り月−1的1 4\ブを明は、1)・li (/’) ′べ点iJ !
!−み、被検出1♂il休苓囮像4る搬像−■「(1の
出ツノ(Jf ”i 、J”)画像側IQ !−々41
11、(−の画像濶痘データタXおよびY)“1向に加
01ノ (’ i!、7 () れ る ′4^
ロ)1〕周 ]α カ /11 を μ (、l’
、、’、 til’、’! 被 検 出 191
イも10月)゛!置検出川用−リ(!検出づるf)”?
置検出装置1.−おい−C118()出力仁シ冒、二欠
落I: /−LL ′A″:刺イハシイハシ不t1イハ
屋;かM llれ−(いく)ときはノータ11111.
’)まI、二(,1−1′−タM睦処理i;: J:
li +−の欠落、1、/、::: iJ金刺伝り・1
分4補it” −4ルトイ’l構夕11 ((」A−)
2S 、 K古物/)’ (f(+[yだ場合(、:お
い(t)、、−1ili: (i”r j行検出マ−リ
イろ検出率か−)高精jη(・検知およ(J−へ1測川
能1j: IJる。−とを目的とする。 本発明□の一実1+角(1!l某1、二4J、れは、り
・1象となるマークを顕像り、、 j、二接、()′I
装検知のI、−めσ)21++’口]−を行なう前にマ
ークが陣′古物の陰に/N −h−(いlごか古かを1
′11定し、障害物(、−よ−)−C\7−′ノの情?
tl /+<欠落l−7
だめの装置に関し、特に、半導体集積回路のパターン焼
付(フエ稈でウェハあるいはマスク(またはレチクル)
を位置合せJる場合、撮像管やCOD等の撮像手段で撮
像して1qた画像信局に障害物による影響があったとき
もマーク位置の検知が可能な位置検出装置に関づる。 [発明の概要] 本発明は、被検物体上の位置検出マークの位置を撮像手
段により検出する装置において、被検出物体と撮像手段
どの間の光路上の障害物や周期的ノイズの影響等、撮像
手段の出力信号の予想される欠落や余剰分をデータ加減
0処理によって補1Fすることにより、これら障害物等
の影響に」:って十81[位繭検出マークが検出不能ど
イ1つたり、誤検出づるという事態を防止し、マーク検
出率J>よぴンータ4i1 M検j11精1uの向14
図) /、b (11(アp> 、、[発明の合姐1 (了来、J、l〕、!1′導体焼イ・1装置(5−おい
Cあろン−′)を検出するどき、IM像f段に51、−
)で111らねる・l−りの出力1バシ)を2111′
I化処即1.lるJ91は広くう41らI[ている。 しかし、これは人力画像巻こ欠((1か無い(−どを前
1?どしくお1・)、あるンーノノを岡像りる過程にお
い−(光路1に障害物があつI、=場合(ま、1ij−
害物の陰となる部分の情報は1uら11す゛、−ぞの状
況(−Illられた人力画像は+1シい人力画像どは8
才4「い。′−)よ(・)、障害物が存(lL、 /、
゛場合、−fれが人1)画像(、″影劉1しC出力信シ
シの欠落A5余余剰化といった不j1信翼が発生4る。 この」、うな場合、従来の装置では−I記不J: 1.
−!弓にJ、つ(ム91つtニー21ifi化を4−i
な−)’CL、まい、前古己くノ〜りどv4イjるパタ
ーンを検知しtご+)、あるいはくノーりか検知視野内
(4二(f([LLるIJ: ’bかかわ1〜)ず検知
不可能ど判[、L T L 、J、うとい)欠点かぁ−
)だ。 [ヅト明り月−1的1 4\ブを明は、1)・li (/’) ′べ点iJ !
!−み、被検出1♂il休苓囮像4る搬像−■「(1の
出ツノ(Jf ”i 、J”)画像側IQ !−々41
11、(−の画像濶痘データタXおよびY)“1向に加
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ロ)1〕周 ]α カ /11 を μ (、l’
、、’、 til’、’! 被 検 出 191
イも10月)゛!置検出川用−リ(!検出づるf)”?
置検出装置1.−おい−C118()出力仁シ冒、二欠
落I: /−LL ′A″:刺イハシイハシ不t1イハ
屋;かM llれ−(いく)ときはノータ11111.
’)まI、二(,1−1′−タM睦処理i;: J:
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分4補it” −4ルトイ’l構夕11 ((」A−)
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イろ検出率か−)高精jη(・検知およ(J−へ1測川
能1j: IJる。−とを目的とする。 本発明□の一実1+角(1!l某1、二4J、れは、り
・1象となるマークを顕像り、、 j、二接、()′I
装検知のI、−めσ)21++’口]−を行なう前にマ
ークが陣′古物の陰に/N −h−(いlごか古かを1
′11定し、障害物(、−よ−)−C\7−′ノの情?
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【いた場合(5川よfO)欠落
t、、 i;:部づχσ) ’i+ti※[層」1「測
1.(補−)よ31w L−’Cいる91,1、j、二
、1即害1カ(、二1、番)余剰化Y−5がブhlt≦
jる場合(、「I−タ減紳に」、−)−(画像情や[メ
を補11シでイUN検出を行イt)。 ]実施例の説明1 以■・、図面1、二?f −>−(本弁明の実施倒台説
明りる4、第1図ト1、本弁明が適用されるパターン゛
j+?、付(j装置の外観を承(J、同図(Jおい(,
1(1集(^回路パターンを貝えたンスウで・、他の\
ノスク1!ツjイングマークヤ)ノ))イン・−ノ′“
ンイメントマークを貝λるものどする。、2はマスタチ
亀・ツリ(・1、ノスク1を保J、’+ L、−Tマス
タ1を平面内並びに同転方向に移動させる。3は縮小投
影レンズ(・ある。14は感光層を具えるつ1ハで、フ
ッ・イン・ア−)イメン1へマークど1リアライメント
)ノー9を貝えるしのとりる。!′)はつTハステージ
C゛、ウーIハ4を保持1ノてぞれを重面内!1トひに
回転ブj向に移動さ1!1.−リ、つIハ焼付!−j
ff7置(投影野内)ど−ノートノ[ご゛・−7゛すj
7ライメン1−fl′l買間4買初4移動JfL、?L
)じ・ブリアラ−イメン1〜用検知装置の対物1ノンズ
、7は搬像管(または固体踊1へ索子)、8は映像観察
用のj−レビ受像器C゛ある。9は双眼ILニツ]〜ζ
・・、投影lノンズ3を介しくウーLハ4の表面を観察
4るため14二役h’t−)、、10は、)1′、il
l;j + ll aを介じl、−1・ス′ノ照明)+
1′。 を酸中さllるl、−めの照明光学系11(び[、”m
−7)・イン・アラrメン]−用の検知装面を11’
、!盲(1ろ1部に一ツト−Cあ<)。 つ丁ハスj−う・5)は図示しイ昌入・”ノ1ハ搬送[
段(Jよ(・)鞘)゛べさ11 /、ニウ]ハ4所定(
ハ位置C保1、〜し、ま(r、j−1〕じ゛・−、f
’) ’−t’ノイメント111対物l、ノンズ0の視
野内につ■ハ1−のlリノ′)(メン]・マークが入る
位置二しくパ移ijj+ lろ1、J(D 117.σ
)位置1t’j l復は機械的1(f−ブリアラぞメン
ト粕麻i:1 、、l、るもの−(パあり、対物レンズ
(3の視野IJおよfに1(Yl・−2ml稈亀(・′
ある。3この視野内のアノイメン!−:)−りはIN像
色・7で検知−\れ、−j−t−’し・lリノ′−ノイ
メン1−皆野内′CのアライヌンI−マーツノのP1^
標位首が検出〔覧IIる1、ここで、投影)j′、学系
の1アイノ・ノー′シイメレ用−用検知位置と前述の−
i’ Lノヒ′・−lリノ′−フイズニ、何−CI:お
it ル座(g (f) Ijit貞11 ’f’ 1
v1iiQ定さrt (イ6 +71−(、” t−(
1) ’、’白の位置と、jl、ノビ・ブリ7′フイヌ
)1・\ノータの座標にl jl /)+ r、ノj・
イン・j′−ノイヌントイ1”!置/\のつ]ハ・ス)
・・ジ5)のJ”: ”)込7ノAffi h<決めら
ねる1、テレビ・プリアライメントの位置検出精]σ(
、t±5μ以十であり、テレビ・ブリアライメン1〜位
置からファイン・フライヌン1〜荀胃までのつ7Iハ・
ステージ5の移動で発生ずる誤差を考慮に入れても、1
−10Il程度である。従って771イン・アライメン
1〜は約1−10μの範囲で行イfえばJ、く、これは
テレビ・プリアライメンi〜を行なわない場合のファイ
ン・アライメン1〜の視野範囲の1/100以下の範囲
であり、フッフィン・アライメンi〜がJ:り高速で行
なえることになる。 第2図はテレビ・プリアライメン1へ用検知装買の実施
例を示しており、図中の縮小投影レンズ3、つ丁ハ4、
対物レンズ6、撤像管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[1ゲンランプを
1史用する。12はコンテン4ルンズである。13(1
3Aと13F3)は交換的に着11j1される明視野絞
りと暗視野絞りで、図では明視野絞り13△を光路中に
装着している。コンデンリlノンズ12は光源11を絞
り131に結像する。14は照明用リレーレンズ、15
は接合プリズムC1接合ブリスム1 !i LL照明系
の光軸と受光系の光軸を共軸にづる(段能を持ち、内側
反射面+5aと崖透過反射面15bl!える。ここで光
1111、]ンデンリレンズ12、絞り13、照明リレ
ーレンズ14、接合プリズム15および対物レンズ6(
よ照明系を構成し、対物レンズ6をq1出した)1′。 束はウェハ4 l二を落6j+照明づる。 また、16はリレーレンズ、17は光路を折曲げる鏡、
19は搬像レンズで、トに述べた接合プリズム15、リ
レーレンズ1G、鏡17および搬像レンズ19は、撤像
管7と共に受光系を構成する。この受光系において、対
物レンズ6を通る光束1、目に合プリズム15の内側反
射面15a’−(”反射しく半透過面15bで反射し、
ざらに内側反射面+5aで再度反射してリレーレンズ1
6へ向う。これにJ:す、つ丁ハ4十のアリアライメン
1〜マーク像は撤像管70撤像面に結像する。 次に、プリアライメントマークの検知作用を述べる。な
お、検知したビデオ信号の電気処理については後述1−
る。 第2図において、照明用光源11からの光束は、]コン
デンサレンズ12で収斂されて絞り13の聞[1を通過
し、さらに照明リレーレンズ14a3よび接合プリズム
150半透過而151)を透過しく反射面15aで反射
し、対物レンズ6を通ってウェハ4を照明する。ウェハ
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および半
透過面15bで反11−I L、次いで反射面15aで
再度反射してこれを射出(ッ、リレーレンズ16でリレ
ーされて鏡11で反射し、撤像レンズ19により1li
1@管7.1−に結像する。 この場合、絞り13としては先ず明視野絞り13Aを用
いてウェハ4面のプリアライメントマークが踊倣管7の
搬像野山にあるか否かを確認し、無ければ必要に応じて
ウェハ4を移動し該マークの検索を行なって該マークを
楯像野内に来たらしめる。 次いで、絞り13を暗視野絞り1313ど交換し視野を
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14るJ:うにし、これを1最像してブリアライ
メンhマーク像の位置を検出する。 一8= このグリアライメン1〜マークの検知f1用において、
l−述した光路1のどこかに図示していないが、アリア
ライメン1〜マークの検知11用以外の1−1的に使用
するための物体、例えばり[コムマスクをエツチングし
て作られた十字線パターンを持つガラス板が存在し、そ
の像が搬像管70撤像面にプリアライメントマークの像
をさえぎるように結像してしまい、プリアライメント・
マークの検知作用における障害物どなる場合、プリアラ
イメントマークの検出率は低下し、誤検知あるいは検知
視野内にプリ)7ライメントマークが存71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問題が生ず
る。本発明は前記問題を解決Jるものであり、その作用
についでは後述する。 つJハスデージ5は、後述する電気的処理により検出さ
れたアリアライメン1〜マークの位置に応じてウェハ4
が投影レンズ3の投影野中の規定位@4′を占めるよう
に移動して停止する。なお、つ■ハ4を一旦標準fI7
置に)7ライメン1へし、その後、投影野中へ移動さけ
るように変形しても良い。 = 10− 第3図はプレじ・ブリアライメン1へ検知回路の一実施
例を示すブロック図Cある。 第5図Aに示したテレビ・プリアライメンi〜ン−りを
検知するh仏はいろいろあるか、第33図(Jポした実
施例はテレビの画像を画素に分解し、この画素の′a亀
を×方向(水qi方向)およびY7!5向(I を自プ
i向)にそれぞれ1叫幹するbので゛ある。 加nすることによる利Sユ1は、(i)加算によりラン
ダム・ノイズが平均化されS/N比がよくなる。 ■X方向どY’h向の位置検知を独1″Iに行なうこと
ができ検知が筒中になる。■画像1゛−タを格納するメ
モリの客間が少<> くなる等があけ1)れる。 第3図の11179図において破線C囲よれたブロック
Xは、×方向の画素の濃度を加nするブ[1ツク、ブ〔
−1ツクY lt Y h向の画素の部用を加04−る
ブ[lツつて゛ある。 第3図におい−C131はビテA・アンプ、32はアノ
[−1グ・デジタル変換器、33はラッチであり、図示
しないテレビカメラ]ント日−ル部り日ら送られるビデ
オ信B3 (囮像管7からの画像信号(6二同期信83
ろイ・1加する等の電気的す1理を施しkOの)はし−
j” Aノ′ン−7″31C゛増幅され、7′ノ11勺
゛・ノ゛シクル変換器32−C’−7”ジタル化さiI
t: +Q ゛フッ−1;33に格納C〜れる。−ノツ
チ33の出力データlt X lJ向の加紳ブ[1ツノ
7XどY 7’li向の加(1−〕[1ツ′)Yへ出1
)される3、I[−’lツクY(こおい(,34はY]
”ノ向(、二1−タを111目)する)j11粋器、3
!1はノ)11峰器(14の出力1゛−タをうツーi−
する力110出ツノラッチ、36it Ill’l疹ン
出カ−ノツ−f3!+のデ゛−タを格納(JるY方向積
()ヌ[す、37はメLす36の出力デ゛−タ含うツー
丁ηる1)[l粋人カラッチ(”ある。 1[1ツクXにおい−(,38はx−i〕向にデータを
加篩するJul i器、39は1110東器38の出ノ
Jをラツf4るラッチ、4 (l L↓ラッチ39の出
力データを格納(JるX1〕向積粋メ−■−りである。 これらの回路にお(」ろデ゛ジ9ル・データのじツト数
に14(こ限定はないか、例λぼアj−r’iグ・デジ
タル変換器32か8ビット、+n’+紳器34.38お
」、びメ−しり36.40が16ビツ1へ構成である。 −1〕、41はテレビ・f ’、)−j’−ハイメント
検知回路のタイミンノjやシーlノンスを制御し、まl
、=メ(リ36のリード・ライトお」、ひ−fツーlt
−1ツクI〜を一1ンl−r’l−/しするシーケンス
/メ七り一1ント[−1−)し回路、42はブ11ツク
X中のメ七り40を制1all 1Jるメ[す1ント[
1−小回路である。43はシー17ンス7′メ−しリニ
1ン]・[l−小回路41をマイイノr’+ 7’ n
lxツリ(不図示)が制御力るための二Jント11−
ルレシスタで、レジスタ43の入力はマイク【1プ[1
【了ツリのデータバス44に接続されCいる。また、フ
イタ1!ブ]1し・ソリ(ま、(二のj゛−タバス44
を介して、メtす36.40にアクレスすることが可能
である。4j)。 46、47.48+よその/、=めのバツーノノ7であ
り、バッフj745,47はマイク[1ブ1ルツ月がメ
Lりにラパ一タをライl−りる11.〜、またバッファ
46.411はデータをリード号−る時動作する。49
はり[1ツク回路、50゜511よYh向積紳メ1ニリ
36のライト・アドレスおにびリード・アドレスを発生
する、メtす・ライト・アドレス回路およびメtす・リ
−1・・アト」ノス回路である。52はメモリのリード
・)′ドしノスとライ]・・アドレスを切換えるアドレ
ス(ごレクタ、53はマイクロプロセツサがメ[す36
をン7クヒスする12一 時の−jノド1ノスハツフー;−C” Aりり、ンイタ
11−11r−11・・ソリかアク(?ス(する11.
’r以外は、?ドレスセレ/7 l]5?の出力が)1
!択され−CおI)、ハラフン・53の出ツノは禁圧さ
れている。5d it X IJ向積紳メ[す40のア
ト1.ノスを介!4−iJるヌ[す・71:シノス回路
、1)5はメI−リj2ド1ノス回路5417)、/ノ
ドレスとhノイ′ノl’l −f III t!’ソリ
がメ土り40を7りl・ス≧ノる1、′f弁牛づる))
ドレスの切換えをするアドレスヒレ9ター(゛ある。5
6はり[]ツクli+l路49のl)[1ツタをJ84
jpに−[Vの水平同期イ、j号、重直同明信号、プラ
ンギング仏舅等を発生づ−る丁V 1iil明信号介1
1回路である。57,58はマイ′)[17[”Iレツ
リの一7゛−タバス44に接続されたイ壜′【ぞれX位
置表示レジスタお」、びY (<7置表示1ノジスタ、
59はマーカ表示回路C゛あり、マーカ表示回路59は
、j−1ノビ゛・−ソリj1ラーイヌン1−においτ検
出1ツノ、−〕′シイメン1〜マーツノの位置をマイク
(’l 7 [11r iソリがX位置表示レジスタり
7およびY Kl置表示lノジスタ()8に出力するこ
とによ0、ミックス信号を作成して1” Vカメラm’
lンl−I’l−ル部の[ボデA入力端子へ送111す
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
能および動作について説明りる。 テレビ・プリアライメント検知回路の機能は、(′i′
)X方向のデータの積粋、■Yh向のデータの積(ン、
■プリアライメン+−マーク検知位置のTV−[二り上
への表示である。 このうり、X方向のデータの積締およびYtr向のデー
タの積緯は、テレビ・プリアライメント検知回路のバー
トウー「アが加算を実行し、ぞ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フレーム甲イ
flで行なわれ、後述JるJ、うに必要に応じて、1フ
レームの加算で終了してもよいし、あるいは複数のフレ
ームの加算を行なってもよい。いずれの場合でも、加算
中は、メ上り36.40のデータ・バスおよびアドレス
・バスはマイク【]ププロセラノのデータ・バス44お
よびアドレス・バスから電気的に切りHlされており、
メモリ36のアドレスはアドレス廿しクタ52、メモリ
40のアドレスはアドレス回路54から供給され、シー
ケンス/′メモリTJント[1−小回路41、およびメ
モリ丁1ントロール回路42からハード的に発生ずるり
−l’ライト信号およびチツブセレク1へ信号の制御の
ち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/メ
モリ]ント■−ル回路41からインタラブミル信号線I
NT上に加算終了例月が発生ずる。この加算終了例月の
発生後、マイクロブ1]t?ツリは、メモリ36おJ、
びメモリ40にアクセスを行ない、加算データからテレ
ビ・アリアライメントマーク位置を検知(る。マイクロ
プロセッサがメモリ36゜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1〜切換、チッ
プセレク1〜等はマイクロブ【−1セツ量少の制御信号
によって行なわれる。 またメモリ36のデータはバッファ46、メモリ40の
データはバッファ48を経由してデータバス44に送ら
れ、マイクロプロセッサに読み取られる。 ところで、第3図中、プ]−1ツク×にお【ノるX方向
の加算、ブロックYにお(J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1)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Cいる。画素Pノiは、第1行、第
1列の画素を示す。Y方向の分割数Mは通常、水平走査
ライン数と一致。 ており、従って画素に分割づるためには、−水平r1期
イに号区間内に、アナ[−1グ・デジタル変換器32(
第4図)にてN回すンプリングを行なえばよい。 ずなわち、X方向の加算は Sx + =DATA (P+ + ) 十DATA
(P+ 2 )十 ・・ 十 DATA (
P+ N ) 、SX2 =DATA (P2
+ ) 十DATA (P22 )十 ・・
十 DATA(P2N) 、SXM =DAT−A
(PM + ) +DATA(PM2)+ ・・ +
DATA (PMN )、Y方向の加算は SY + =DATA (P+ + ) +DATA
N〕2 + )+ ・・ +r)ATA<PMI)、 SY 2 =DATA (PI 2 ) −1−1)Δ
−rA N〕z 2 )+ ・・ 」・D A T A
(P M 2 )、8Y N =r)ATA (1)
+ N ) 十DATA (P2 N )→・・ +D
ATA(1〕MN)、 で表わされる。 加算が終了した時点C1×方向積算メモリ40内にはS
XI 、SX2・・SXMのデータが、Y方向梢篩メモ
リ36内にはSYI 、SY2・・SYNのデータが格
納される。 以下にX、Y両方向の@算メtりのデータからテレビジ
リアライメン1〜マークの中心位置を検知する方法およ
び本発明の要点であるところの障害物が存在する場合の
取り扱い方について述べる。 第5図(A)はプリアライメントマークの一例である。 これは、ウェハ上のスクライブライン中に設けであるか
、またはつJハ上の特定のチップパターンの位置に設け
である。図示のマークはスクライブライン内に891ノ
だ十字状のマークで、十字パターンの方向が搬像管の走
査方向とほぼ平行a3よび垂直になる様に配列されてい
る。また、このプリアライメントマークは、十字のマー
ク全体を中抜き、あるいは残したマークであり、そのた
めこのン〜りを照明するど1−71部分のみが高輝;α
C光る1゛どにイCる3゜ 第!:j図(]3)は、12ト古物の形状を示す−例C
゛、例えば、Aファクシス高倍7ライメント用1.ノf
勺ホルン〜り(・・ある。第5:1図(C)f、t、テ
1ノビ受像器にブリj′ライメン1へ11−りおJ、び
障害物がち″し出(きれているm様を示し2(いる1、
実際には暗?■l野状態であるため、障害物IJ1兇λ
ず、1りン′うfメン1ヘマークの−Yツヂのみ/><
輝いて見える1、ここC・は−例としく第5図([3)
の形状を持−)た障害物が第1j図(0)の、1;うイ
c視野山の中心位iN L“常に存在しでいるt)のど
じて説明する。 以I;、プリン1ノイメン1ヘマークの中心座標を求め
るにあたって、まず最初にブリアラrメン1−ンーりの
!lii像過稈に過程C障害物の影響を受(1イ「い場
合について述べ、次に影響を受LJる場合につい−C述
べることと16.。 第6図(△)はプリン1ノイメン1ヘマークが、障害物
に小<rつたり、障害物に1つ(−隠さ↑2ることなく
搬像さねた状況を承(〕(いる。ノリアライメ:、/
l−−、z−、(yはIツ乞’が高輝q ’xl 1.
”j −、、r−(い、二)の(・、im (7)
’、’ ツノ を X jj 向 お 」
、 (PY )’ノ向1−1141fl flit
F> 71 6ノ第0図(F() iF3 、に、
びl)iこ小4KI Iu分イ1」どなる1、第6図(
1))はX7ノ向に加仲I5I、」1j7の)01(ン
のY−7j面(1一対16分/li、第6図(0)はY
i>向に加εうしL:峙のill+槌σ) X 7’F
向に対りる分0i^示づt)の′(d)ろ、。 第C)図()〕)および(0)の潤度分7fiの特徴〔
,1図から明t)かな様(4−1j7ラーイスントζ)
9 i、二月僕ろビータ値が2個存(]りること(゛パ
ある。Xfjl^]の淵1q分荀(二′)いて適当<’
<スライスしノベルSf、Iを0っ′c2餉化を行な・
)と、第0図(1))の」、”) i、’T。 なる。 このマーりにおGt ?:)X Ii向IJ−”−)い
Cのマーク幅は第6図(Ii ) f;−示1.−.
/、: J、)(、X、:、!−)のビーク(IC1の
中心イfl圓間隔−)ま番′〕×1で1 X11という
く−とにイrす、このブリアランメント一ノ〜勺のXf
)II′IJニついでの中心は、MX1=(XRI
X11>、’2(すλら1する3、Y h向についU
fv l1i1様にM Y ?が求まる、。 = 19〜 第7図(A)1.:i、−例としCブリ7”yイメント
l−りの垂直7ノ向の輝線のうらノ1側が障害物(、二
重なって擾像された状況を示しでいる。第7〜1(R)
は、第7図(A)の点線で囲まれた部分の拡大図であり
、斜線部が障害物を表しCいる。このような場合、第7
図(A)、(B)の、I Yi 、 、、i’ Y 2
の長さに相当覆る部分の潤度(または1m)は障害物t
J隠されてし;土い、実際の濃1すに比べ非常(4−低
い(暗い)11石ぐ加nされる。つ818す、はどんど
加算しない事と同じ事になる。よつ−C1その加If
im度の分イロは第7図(0)のようになり、スライス
レベルを81−2とした場合は、ピーク値が1つしかイ
イいことから2値化状況は第7図([))となっC中心
座標は求められイ1い。た/どし、ここでは第7図(1
3)のPlに相当4る部分に′ついては、はとんど貞と
みなされるため、その影響ははと八。 となく無視し得る。 さて、以トのように加m111度分イfiのピーク値が
1つしかとれなかった場合、従来月払では、第7図(E
)、(F)に示tJ:うにスライスレベルを813とト
げること1、二91・)(中心P(入’l’1. M
X 2を得(いL二重、12か1−71.二の従* 1
y1人(4:、上ると、第83図(Δ)、(II)に示
り、J5うに(で1′″A信)−)のy> =””’
N比が小さい場合(、二、スライス1.ノベルをSt、
−11=長下げ−(t)2つのビー′7飴をt!f ’
l trず、検知不ii1能どな−)Cシ11:)、、
、まI、=第8図(C)、([1)に示4−ようにスラ
イスレベルを□ F II’ (hき、バイン7ス舶付
近にス−)イス1ノベルがS15とい)ように設定され
/:: j場合はノイズの影響を・受1−jヤ】!tく
、2つ[(のピーク値を7(ズからひろっτlツよい、
本末の中心Pト標がM X 3であるところがM X
/lと誤検知しJLようというような問題かぁ−)ノ、
:。 そこで本発明Cは、以l−の問題貞に鑑み、プリアライ
メン1へマークが障害物(、″重ζ’C−) Tいる1
月合、障害物の位置および形状についCの情報から、マ
ークと障害物とが小なっCいるか占かを判定し、次に申
イ1−)でいると判定した場合は、重なりによ−)て不
Ht、tいると考えられる1llft(以ト、不Wm辺
と称Jる)を締出し、加in度分mを第8図(Th)、
(F”l二示Jよ)に補ifシでいる。Jれによっで、
スライスレベルをバイアス顧lJ日)距離をとって81
−6と設定したまま中心座標M X !iを求めること
が1iJ能どなる。第8図(G)、INはビデΔ信号の
S/N比が小さい場合の加算濃度分布補正および2値化
状況を示しくいる。第8図([)、(G)において、と
もに斜線部が不足濶1!1つまり補正部分を示している
。 1メ下、アライメントマークと障害物が重く1っている
か否かの判定方法、不足濃度の締出カー法および加算濃
度分布の補」■lj法について、第5図(B)のJ:う
な+字形状の障害物(図中のアルファベット小文字は良
さを表わす)が第5図〈C)のよう/、1位置に存在し
、第7図(A>のようにブリアライメン1〜マークの垂
直方向の輝線と重なってX lj向の加算81度分布に
影響を及ぼしている場合を一例として第9図〈△)をも
とに詳細に説明する。 なお、以下においては×h向の加算部1η分布に関して
のみ説明するが、Y方向の加算濃度分布に対しても全く
同様の方法を適用覆ることができる。 第9図(A>は搬像管の視野と該視野内に存在する障害
物を示している。この十字状の障害物は、視野内の走査
方向と垂直および水平方向の所定の位置に固定されてい
る。視野の大きさは、mxnで、第5図(A)、(F3
)に示しであるプリアライメントマークの幅Jと障害物
の寸法に、jの関係は、j、k<Jとする。×方向加算
濃度分布に影響が出てくるのは、プリアライメントマー
クの輝線が第9図の点線a、b、c、dの様に出現した
時であり、それは4箇所である。その箇所のX座標をJ
、に、L、Mとするが、障害物の位置は固定されている
のでJ、に、L、Mは固定点である。また同様に、図中
のY座標りも固定点である。 ここで点Kに注目し、B=に+l A=に−,1なる点
A、Bを考える。プリアライメントマークの幅が1であ
るから、Kの位置にブリアイメントマークの輝線が重な
るのは、ブリアライメン]・マークの2本の輝線の位置
が△とKまたはBとKとなった時である。ただしj、k
<、1なので2本の輝線が同時に障害物ど重なることは
ない。よって加算81度分布をとった場合、少なくとも
1本分のビー23= −りは見つかる。AどKおよび13と1〈の関係を考え
ると、そのピークが/’11−だはBの位置に現われた
ならば、もう一方の輝線がKに重イ1っている可能性が
ある訳である。そこで8に注目覆る。今1つのピークが
Bに現われたどする。C= B+Jとするどブリアライ
メン1〜マークの2本のl!i線は、[3とK(重なり
による影響あり)またはBとC(重なりによる影響なし
)のどららかの位置関係と7iっでいる。このト別はK
の加算rm ra値とCの加算濃度値を比較することに
よって可能である。 づなわちKに重なっているイ1らばCの輝線(Jないの
でKで′a度値に影響を受(Jていようども明らかに(
Kでの加算濃度値)〉(Cでの加算濃度値)であり、C
位置に輝線があるならば、イの逆である。よってまどめ
るど加算濃度値の1つのピークが]〕位置にあるか調べ
、B位置にあった場合にとC位置の加算m度値を比較す
ればプリアライメントマークの輝線がlくに@なってい
るかどうかが判定できるのである。以−1x Kに注目
してぎたが、J。 L、Mについてもまったく同じことが言える。よってブ
リアライメン]へマークの輝線と障害物が重なっている
かどうかの判定が可能となる。 次に不足濃度の算出方法および加算濃度分布の補正り法
について説明する。第9図(A>においてプリアライメ
ントマークの輝線がKおよびBの位置に′fJJわれで
いたとする。つまり第7図(A)。 (B)の様な状況であったとする。第7図(A)。 (B)におけるJvlおよびJY2についてI−Y−J
y1+Jy2とすると、第5図(B)の障害物の形状か
ら、障害物によって隠される領域は、LYXi(長さ(
Y、幅1)の領域である。よってこの領域に相当する濃
度を不足濃度として算出するわけであるが、本発明では
、もしも障害物がなければ加算濃度分布には、プリアラ
イメントマークの2本の輝線に相当する、はとんど似か
よった2本のピークが存在するという考えに基づき、障
害物があっても少なくとも1本存在するピーク形状から
、もう一方を推測する。この推測が正しかったかどうか
は、その後の2値化処理によってチェックできる。すな
わち、推測が正しい場合には、ある凸いスライスレベル
C2hri化が可11F c−あり、かつ2本のピーク
の間隔が適性どl了るわiJT″゛ある9、 第9図〈[3)は第9図(A)の点線内部の拡大図、第
9図(C)は第9図([3)の状況の加算温石分布図で
゛ある。 さて、第9図(13)お」、び(C)を参照【ッ℃、1
は一定伯であるから、L Yがわかったどする。 まず−鞘]用(13−i、、’2. B+i K2>と
(1〈i/2.)(+i/2)内の各自を1対′1に対
応さける。1なわち(R+ K2. R+i K2 )
の各Ijスを(bo 、 l)+ 、 b2 、 ・、
bn 、−1どし、(K−i、’2.に+i/2)の
各点を (kO。 kl 、 K2 、 ・−、kn 、−)どしてl<n
i、l)nを7・1応さく!る10次にある魚knの+
+n I ifi Iffをl’ニアkn。 イれに対応する点b nの1111枠哨度を[−’H]
nどした場合、その不ff1ilHl?Rf’++は、
Rrn= Rbnx l−Y 、・′mどして)える。 これは、障害物かない場合の752野のY 方向の長さ
口1に対し−(、I迅さIYだ【J隠されていたという
ことを表ね1゜よって補正後のkn(7) 7111
&> mm 1lFj ’e[髪k 11−1−!J6
、!:、I−< kn −−= Rkn([く白)ど
なる。この操作へ範囲(K−1’2.K11・2)の各
sea 1.二り色M(−二と(J、1、v ’−(第
9 M (C)の、j、′)に斜線部を袖11・する。 実際i= ta、障害物の周辺への影響が考えら1する
l、:め、補1[範II(目よくに〜1.・′2 、
K 十i 2)よP) b亡ヤ)広め(・−どる。 次にIYの決定法であるか、第10図(A)(こ11は
lす)′ライヌン]・ζノータの輝線が第9図(△)の
Kの位置でΦなっている状)5tを示しCいろ)(J示
づよう(こ、プリアライメントマー′〕の水平方向の2
本の輝線のうり原5敗(視野のh[角)かI)遠い方の
亭標をycとンノれぽ(こ1′目ハUを?)Jめるだ1
−ICあって原点からilEい7iをどって6 J、い
)、D LJ f+’+I 定点−r h <’l)
I+’ ラV OヲY 1) 向[JIII d:tか
1))仝ざかる向きへC1かしCいった場合、ycの範
囲によつで(1″1〜(Φの場合に分けられ、−ぞれぞ
れの場合で]Yはycの(Btlr14 /r一時間数
どし−(求まる5、こQ)yCは、Y方向の加綽濶痘分
a1のピーク(7) ’+’ )!に標を求め、Xノ)
向−(重/本っCいるかいないかの決定法ど同様にし−
C1もう−IJの輝線があるC゛あ/)うY座標を求め
、その2つの[!標のうち原点から遠い方とすればよい
。 以下に第10図(Δ)の■〜■のそれぞれの場合につい
ての1−Yの値を示す。 まずycはJ≦VC≦mの範囲であり、Dは固定点であ
る。また、障害物の各部の長さは第5図(B)に示す通
り、プリアライメントマークの幅は第5図(A)に示す
通りで(j、k<J)である。 従って、 ■ LY=2k (yc<[)) ■ LY−yC4−[)+2k (1)≦yc<D+k) ■ L、 Y = k (1,’) 十に≦V
C< 1’)−1−1)■ L Y = V C−I
−) + k−1(0+、1≦yc<[)+に+J−2
i)■ 1Y=2に−1+−j−2 i (D −+−k −ト j −21≦ yc <
D+に+J )■ t、−Y = −y c→−1)
+3 k +j −2i(D+に+4≦yc <D+
2に+j−2i )−2ε3− (7) 1Y=k (I’)+2に
+、ノ −−21≦ yc<11+に+J + j−2
i ) ■ 1Y=yc−1)−ノー」+21 (D + k −+−ア + −1−−2
+ ≦ yc< l) + 2 t<
+ J i−ノ − 2+)■ L
Y −2k (D −f−2k + J +、j −2i≦yc )
以上、第9図(△)のlくの位置にプリアライメントマ
ークの輝線が重なった場合のIYの値について述べたが
、これは同図1−の位置についても全く同様である。ま
た、同図Jの場合は第10図([3)のような車なり方
があり、上記にKのときと同様にLYの値を示す。 まず[は、固定点で゛あり、[−[)十に−iぐある。 また、ycの範囲は、()≦yc≦m ) Fある。 Q) iY−、i (yc<1)■ (・Y・・
yCl[+1 ([≦yc <r−+ 、i ) ■ 1Y=0 (F+−j≦yc<E+l)■
L、 Y= yc−F三 −1(E +、1≦y
c<「十)+、ノ) ■ LY−J (F十) +j ≦yc)以干
、Jの4i7’IIの場合であるが、Mについても全く
同様である。ここまでで、Y方向にプリアライメントマ
ークと障害物が重なる場合の重なる長さL Yを求めた
がX方向に重なる良さをl−Xとし、垂直方向の2本の
輝線のX座標のうち原点から遠い方の座標をXCとすれ
ば、LXは()≦XC≦n )の範囲で上記式のl−Y
をLXに、yaをXCに置き換えるだけで同様に求める
ことができる。 以上をもってプリアライメントマークの輝線と障害物が
重なっているか、いないかの判定方法、不足濃度の算出
方法、および加算濃度分布の補正方法についての全−C
の説明をした。 次に、第11図に示すフ[]−チチー−に沿って、障害
物にプリアライメントマークが重なった場合には加算a
度分布を補正しなからアリアライメン1へマークの中心
座標を求める位置検知方法について説明する。 ステップ111にて加算スター1−命令がマイクロブ[
]t?ツザより指令されると、前述しjごように位置検
知方法にa3いて画像信号のX方向およびY方向それぞ
れの加舜が開始される。マイクロブ[]セセラはステッ
プ112にて加算終了持ち状態で待機し、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113でマイク[1ブ[ルッサは加算メモリに
格納された画像濃度データのX方向おにびY方向の最大
値とその位置お」;び最小値をり一−チする。最小値を
サーチするのは、その後、ステップ118にてR適なス
ライスレベルを設定覆るわけであるが、そのプ[1t?
ス(ここでは説明しない)にお(Jる初期舶を例えば最
大値と最小値との差の50%に設定するためである。 次に、ステップ114にて、アリアライメンi・マーク
と障害物が重なっているかどうかを判定する。 具体的−例をあげると、第9図(△)の場合、J。 K、L、Mの位置が重なる位置であるがらアリアライメ
ン1〜マークの2本の輝線の幅を第5図(A)のように
、!とじて、次のような8点ρ、q、r。 s、 t“、IJ、V、Wを定める。 p= K 十、1 、 q = K −,1r=1−1
−、f、5=l−1 j=、ノ 4 、!、 +J =J −i
V=M イー ! 、 W=M−#そしてX方向
の集合×7を X、z = (z j−a (ただしZ=D、Q、r、
S。 1:、u、v、w>3 (αはトレランスとする)の
ように定め、同様にしUY方向についてYzを定める。 そしCステップ113でリーチ8れたX方向およびY方
向の最大値の位置座標がそれぞれXz。 Yzに含まれているか否かを判定し、含まれていたなら
、その(位置座標)士夕の大小を比較すれば重なってい
るが、いないかの判定が可能となる。 ステップ月4にてアリアライメン1へマークと障害物が
車なっていないと判定されたならば、ステップ118で
スライスレベルを決定し、ステップ119で2値化づ”
る。この後ステップ120にて第6図(D)で(XR+
−XI 4 >として示されたマー33−
。 −32= −り幅を計測し、ぞれが実際の7−り幅に対して適当で
あれば、検知したマークがプリアライメントマークであ
ると判断してステップ122、ざらに124へと進んで
マークの中央位置を計測する。また、ステップ120で
開側されたマーク幅が実際のマーク幅に対して適当でな
かったくrらば、ぞれはアリアライメン1〜マークでは
ないと判断してステップ122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リ
アライメン1〜マークを探すプロセスに進む。 ざて、ステップ114にてプリアライメントマークと障
害物が重なっていると判定された場合は、ステップ11
5にて不足濃度の甜紳、ステップ116にて加算81度
分布補正を行なう。次に、この補正が正しかったかどう
かの予備判定として、ステップ111にて第9図(C)
に示ずRbnとRknを補正して得られたRkn′を補
正した各点について比較し、適当であったならば、すな
ゎt52つの値が近い値であったならばステップ118
へ進み、その後は前記した通りである。ステップ117
にて補正値−34= が適当(゛イ1か−)た1)のと判定し/、<I′l−
)は、スj−ツーf 1231.−(X Yスj−シ4
駆りj」−7、f IJ j’う了ヌン]−ンータと障
害物が(訃ならないよ−)に1.・て出ii1測を(j
イN ”)、 t′−の11.’iの駆ΦII alL
L 、閥低、陣γ71υjの人きさ゛(’ J、く、駆
動J)向は、スーjツー71141J:(中<iす1)
がわか−)−(いるの(゛、法定Cきる。 1ス1の処理を実fi lろJどに、: j、 −)
”−C1r IJ −i’ −iイメンj・)ノー り
のml像過過程(−Jiいて、障古物/へ存I!シフて
り、検知(きれlごバ今一ンが−l′ライメジ]へン一
りであるかの判断6行/、fい、での中り4(1”l
:Fl )’I’・標を正確に求めるJ−どが可能C゛
ある5゜最後(J、障害物にJり余刺伝シJが介′1
!iる場合につい(Jiドへる。(−のようイf場合は
、]−−一タを減紳J−ることによって、加紳濶1σ分
イ11を)+1iiTlる1、前出陣害物1.1、tの
Htt vv製釣処即(4−J、7.)−(は、その■
ツジ(周辺)部分が高師用を持つ場合がある。cl/)
場合を第12図に承り一8第12図(A)は、輝線−二
なって11−、!れI、二障害物どブリj′う(メン]
−7−タ/l<−Il’fに搬像c、s 11 A:
1人混り巧トしCいる。このB、Itの1j11幹ll
i!石分イlitま第12図(R)、(C)に71(1
,1、・)13二イ転り、ぞれ−f゛れAY、△7くの
部分IJ−輝線どi’c => −(jFijれた障害
1カに」、る1ビ一勺がで゛す(イる1゜= 〕s 害
物1;二Jルt:j−ノノハ、2(IC目1′、の際o
> 、x )−rスレベルの設定i17能ψ囲4−狭く
しい誤検知、氷検知の原因とくjる1、ぞこ−C1胸1
12図([()、1)(4二示4補正部分を減紳しJ、
: −) (なく1・()−・ま)33補i[部分の位
置お、J、び範囲は障害物のイ1″!j〜1(りよび形
状かI)求まり、補i[饅t、良、障害物の棄4質、J
i4状、製イ1処即へとかl’、 y、める(、とか可
能(゛ある。また、別の1jン入としC,障I71勿が
It’ll :ii’−(”ある(−とから、Y備据像
とし−Cノ゛リノ′−、ノイメン]・ンータが41:い
状態、Iihわら、つ■ハをjスL5 j;い状態C・
障害物のみを搬像し、その加算i!I[ηを補i1−酎
一二する78人がある。 第12図(D ) G、It 、輝線となつ−C−単1
1に障害物のみの加0湘億分1[iである3、(二ねを
第12図(C)の加鈴澹度/)日3減tや4る(−と(
4−より、第12図([)のブリ/7−ノイメンi−マ
ークの輝線i;−,,Lるビーりのみを持−)た加紳濃
撓分布を111るJとがで?きる9、(二のh法tit
、、ノイズを除去するとい・)利貞()持−)Cい−
3り− る4、以1−1IIffi−札1勿と一ノ′リノ′うY
メント1ノー9か手なっていない第12図(A)の状態
で、X h向(、二ついてのみ述べたが、障害物が帥゛
線とな−) r j+、j iする場合は、ΦJ’、:
、 ’−(いる、いない(JかかわらIv、常に一定
(iの減0が必要C’゛あろかI)、以1のFl“法は
、Φな−)(いる場合に−)い−でも同じ(−とが召A
1Y11向につい−C’b X i)向ど同しくパあイ
)。 [発明の適用範囲1 なお、■述の実施例においては、hj J1図〈11)
のJ、うな形状の障害物につい(説明しlS二が、本発
明において障害物のIle状は問ね4fい1、また、障
害物どしく−(;L、搬像過程に於1−J 6)V路上
の物体Iこ【I′c′なく、―像装置^中(、二泥録イ
・用1Wh筐1戚か存在4る場合、また、人力画像を格
納砒するメ七りに8【)憶不可11[iな領l伐がある
j場合等に−)いてし同様にぢえられる。 [発明の効宋] 以上のJ、う(1、本発明(5二よると、−次冗の画像
f′−タからマークのX座標おJ、ひY座標を検知する
装置におい(、搬像It、′Iの障害物等にcl: V
)画像デ一タ(5−欠落あるいは余剰かぁ−)l、」り
合1.、L t−、’、れをI”−タ加紳J4、ムle
tデーり減p処Fl! tl−より補i1’−dるよ’
51Jシ(いるため、Jの、Lうイ; 1iji像)−
タの欠落や余剰があ−)τb 、in (R1,にアー
ノイメンt−,7−りを検知し語測(J” 6 t’1
m hがljr (#−c゛アl)、!’+ ” N
比カ悪イ場合も)′うYメントマークを高輸出室、高粘
度をもつ(、検知、i;t 3111 ”j−る仁どが
−(きる、。
t、、 i;:部づχσ) ’i+ti※[層」1「測
1.(補−)よ31w L−’Cいる91,1、j、二
、1即害1カ(、二1、番)余剰化Y−5がブhlt≦
jる場合(、「I−タ減紳に」、−)−(画像情や[メ
を補11シでイUN検出を行イt)。 ]実施例の説明1 以■・、図面1、二?f −>−(本弁明の実施倒台説
明りる4、第1図ト1、本弁明が適用されるパターン゛
j+?、付(j装置の外観を承(J、同図(Jおい(,
1(1集(^回路パターンを貝えたンスウで・、他の\
ノスク1!ツjイングマークヤ)ノ))イン・−ノ′“
ンイメントマークを貝λるものどする。、2はマスタチ
亀・ツリ(・1、ノスク1を保J、’+ L、−Tマス
タ1を平面内並びに同転方向に移動させる。3は縮小投
影レンズ(・ある。14は感光層を具えるつ1ハで、フ
ッ・イン・ア−)イメン1へマークど1リアライメント
)ノー9を貝えるしのとりる。!′)はつTハステージ
C゛、ウーIハ4を保持1ノてぞれを重面内!1トひに
回転ブj向に移動さ1!1.−リ、つIハ焼付!−j
ff7置(投影野内)ど−ノートノ[ご゛・−7゛すj
7ライメン1−fl′l買間4買初4移動JfL、?L
)じ・ブリアラ−イメン1〜用検知装置の対物1ノンズ
、7は搬像管(または固体踊1へ索子)、8は映像観察
用のj−レビ受像器C゛ある。9は双眼ILニツ]〜ζ
・・、投影lノンズ3を介しくウーLハ4の表面を観察
4るため14二役h’t−)、、10は、)1′、il
l;j + ll aを介じl、−1・ス′ノ照明)+
1′。 を酸中さllるl、−めの照明光学系11(び[、”m
−7)・イン・アラrメン]−用の検知装面を11’
、!盲(1ろ1部に一ツト−Cあ<)。 つ丁ハスj−う・5)は図示しイ昌入・”ノ1ハ搬送[
段(Jよ(・)鞘)゛べさ11 /、ニウ]ハ4所定(
ハ位置C保1、〜し、ま(r、j−1〕じ゛・−、f
’) ’−t’ノイメント111対物l、ノンズ0の視
野内につ■ハ1−のlリノ′)(メン]・マークが入る
位置二しくパ移ijj+ lろ1、J(D 117.σ
)位置1t’j l復は機械的1(f−ブリアラぞメン
ト粕麻i:1 、、l、るもの−(パあり、対物レンズ
(3の視野IJおよfに1(Yl・−2ml稈亀(・′
ある。3この視野内のアノイメン!−:)−りはIN像
色・7で検知−\れ、−j−t−’し・lリノ′−ノイ
メン1−皆野内′CのアライヌンI−マーツノのP1^
標位首が検出〔覧IIる1、ここで、投影)j′、学系
の1アイノ・ノー′シイメレ用−用検知位置と前述の−
i’ Lノヒ′・−lリノ′−フイズニ、何−CI:お
it ル座(g (f) Ijit貞11 ’f’ 1
v1iiQ定さrt (イ6 +71−(、” t−(
1) ’、’白の位置と、jl、ノビ・ブリ7′フイヌ
)1・\ノータの座標にl jl /)+ r、ノj・
イン・j′−ノイヌントイ1”!置/\のつ]ハ・ス)
・・ジ5)のJ”: ”)込7ノAffi h<決めら
ねる1、テレビ・プリアライメントの位置検出精]σ(
、t±5μ以十であり、テレビ・ブリアライメン1〜位
置からファイン・フライヌン1〜荀胃までのつ7Iハ・
ステージ5の移動で発生ずる誤差を考慮に入れても、1
−10Il程度である。従って771イン・アライメン
1〜は約1−10μの範囲で行イfえばJ、く、これは
テレビ・プリアライメンi〜を行なわない場合のファイ
ン・アライメン1〜の視野範囲の1/100以下の範囲
であり、フッフィン・アライメンi〜がJ:り高速で行
なえることになる。 第2図はテレビ・プリアライメン1へ用検知装買の実施
例を示しており、図中の縮小投影レンズ3、つ丁ハ4、
対物レンズ6、撤像管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[1ゲンランプを
1史用する。12はコンテン4ルンズである。13(1
3Aと13F3)は交換的に着11j1される明視野絞
りと暗視野絞りで、図では明視野絞り13△を光路中に
装着している。コンデンリlノンズ12は光源11を絞
り131に結像する。14は照明用リレーレンズ、15
は接合プリズムC1接合ブリスム1 !i LL照明系
の光軸と受光系の光軸を共軸にづる(段能を持ち、内側
反射面+5aと崖透過反射面15bl!える。ここで光
1111、]ンデンリレンズ12、絞り13、照明リレ
ーレンズ14、接合プリズム15および対物レンズ6(
よ照明系を構成し、対物レンズ6をq1出した)1′。 束はウェハ4 l二を落6j+照明づる。 また、16はリレーレンズ、17は光路を折曲げる鏡、
19は搬像レンズで、トに述べた接合プリズム15、リ
レーレンズ1G、鏡17および搬像レンズ19は、撤像
管7と共に受光系を構成する。この受光系において、対
物レンズ6を通る光束1、目に合プリズム15の内側反
射面15a’−(”反射しく半透過面15bで反射し、
ざらに内側反射面+5aで再度反射してリレーレンズ1
6へ向う。これにJ:す、つ丁ハ4十のアリアライメン
1〜マーク像は撤像管70撤像面に結像する。 次に、プリアライメントマークの検知作用を述べる。な
お、検知したビデオ信号の電気処理については後述1−
る。 第2図において、照明用光源11からの光束は、]コン
デンサレンズ12で収斂されて絞り13の聞[1を通過
し、さらに照明リレーレンズ14a3よび接合プリズム
150半透過而151)を透過しく反射面15aで反射
し、対物レンズ6を通ってウェハ4を照明する。ウェハ
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および半
透過面15bで反11−I L、次いで反射面15aで
再度反射してこれを射出(ッ、リレーレンズ16でリレ
ーされて鏡11で反射し、撤像レンズ19により1li
1@管7.1−に結像する。 この場合、絞り13としては先ず明視野絞り13Aを用
いてウェハ4面のプリアライメントマークが踊倣管7の
搬像野山にあるか否かを確認し、無ければ必要に応じて
ウェハ4を移動し該マークの検索を行なって該マークを
楯像野内に来たらしめる。 次いで、絞り13を暗視野絞り1313ど交換し視野を
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14るJ:うにし、これを1最像してブリアライ
メンhマーク像の位置を検出する。 一8= このグリアライメン1〜マークの検知f1用において、
l−述した光路1のどこかに図示していないが、アリア
ライメン1〜マークの検知11用以外の1−1的に使用
するための物体、例えばり[コムマスクをエツチングし
て作られた十字線パターンを持つガラス板が存在し、そ
の像が搬像管70撤像面にプリアライメントマークの像
をさえぎるように結像してしまい、プリアライメント・
マークの検知作用における障害物どなる場合、プリアラ
イメントマークの検出率は低下し、誤検知あるいは検知
視野内にプリ)7ライメントマークが存71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問題が生ず
る。本発明は前記問題を解決Jるものであり、その作用
についでは後述する。 つJハスデージ5は、後述する電気的処理により検出さ
れたアリアライメン1〜マークの位置に応じてウェハ4
が投影レンズ3の投影野中の規定位@4′を占めるよう
に移動して停止する。なお、つ■ハ4を一旦標準fI7
置に)7ライメン1へし、その後、投影野中へ移動さけ
るように変形しても良い。 = 10− 第3図はプレじ・ブリアライメン1へ検知回路の一実施
例を示すブロック図Cある。 第5図Aに示したテレビ・プリアライメンi〜ン−りを
検知するh仏はいろいろあるか、第33図(Jポした実
施例はテレビの画像を画素に分解し、この画素の′a亀
を×方向(水qi方向)およびY7!5向(I を自プ
i向)にそれぞれ1叫幹するbので゛ある。 加nすることによる利Sユ1は、(i)加算によりラン
ダム・ノイズが平均化されS/N比がよくなる。 ■X方向どY’h向の位置検知を独1″Iに行なうこと
ができ検知が筒中になる。■画像1゛−タを格納するメ
モリの客間が少<> くなる等があけ1)れる。 第3図の11179図において破線C囲よれたブロック
Xは、×方向の画素の濃度を加nするブ[1ツク、ブ〔
−1ツクY lt Y h向の画素の部用を加04−る
ブ[lツつて゛ある。 第3図におい−C131はビテA・アンプ、32はアノ
[−1グ・デジタル変換器、33はラッチであり、図示
しないテレビカメラ]ント日−ル部り日ら送られるビデ
オ信B3 (囮像管7からの画像信号(6二同期信83
ろイ・1加する等の電気的す1理を施しkOの)はし−
j” Aノ′ン−7″31C゛増幅され、7′ノ11勺
゛・ノ゛シクル変換器32−C’−7”ジタル化さiI
t: +Q ゛フッ−1;33に格納C〜れる。−ノツ
チ33の出力データlt X lJ向の加紳ブ[1ツノ
7XどY 7’li向の加(1−〕[1ツ′)Yへ出1
)される3、I[−’lツクY(こおい(,34はY]
”ノ向(、二1−タを111目)する)j11粋器、3
!1はノ)11峰器(14の出力1゛−タをうツーi−
する力110出ツノラッチ、36it Ill’l疹ン
出カ−ノツ−f3!+のデ゛−タを格納(JるY方向積
()ヌ[す、37はメLす36の出力デ゛−タ含うツー
丁ηる1)[l粋人カラッチ(”ある。 1[1ツクXにおい−(,38はx−i〕向にデータを
加篩するJul i器、39は1110東器38の出ノ
Jをラツf4るラッチ、4 (l L↓ラッチ39の出
力データを格納(JるX1〕向積粋メ−■−りである。 これらの回路にお(」ろデ゛ジ9ル・データのじツト数
に14(こ限定はないか、例λぼアj−r’iグ・デジ
タル変換器32か8ビット、+n’+紳器34.38お
」、びメ−しり36.40が16ビツ1へ構成である。 −1〕、41はテレビ・f ’、)−j’−ハイメント
検知回路のタイミンノjやシーlノンスを制御し、まl
、=メ(リ36のリード・ライトお」、ひ−fツーlt
−1ツクI〜を一1ンl−r’l−/しするシーケンス
/メ七り一1ント[−1−)し回路、42はブ11ツク
X中のメ七り40を制1all 1Jるメ[す1ント[
1−小回路である。43はシー17ンス7′メ−しリニ
1ン]・[l−小回路41をマイイノr’+ 7’ n
lxツリ(不図示)が制御力るための二Jント11−
ルレシスタで、レジスタ43の入力はマイク【1プ[1
【了ツリのデータバス44に接続されCいる。また、フ
イタ1!ブ]1し・ソリ(ま、(二のj゛−タバス44
を介して、メtす36.40にアクレスすることが可能
である。4j)。 46、47.48+よその/、=めのバツーノノ7であ
り、バッフj745,47はマイク[1ブ1ルツ月がメ
Lりにラパ一タをライl−りる11.〜、またバッファ
46.411はデータをリード号−る時動作する。49
はり[1ツク回路、50゜511よYh向積紳メ1ニリ
36のライト・アドレスおにびリード・アドレスを発生
する、メtす・ライト・アドレス回路およびメtす・リ
−1・・アト」ノス回路である。52はメモリのリード
・)′ドしノスとライ]・・アドレスを切換えるアドレ
ス(ごレクタ、53はマイクロプロセツサがメ[す36
をン7クヒスする12一 時の−jノド1ノスハツフー;−C” Aりり、ンイタ
11−11r−11・・ソリかアク(?ス(する11.
’r以外は、?ドレスセレ/7 l]5?の出力が)1
!択され−CおI)、ハラフン・53の出ツノは禁圧さ
れている。5d it X IJ向積紳メ[す40のア
ト1.ノスを介!4−iJるヌ[す・71:シノス回路
、1)5はメI−リj2ド1ノス回路5417)、/ノ
ドレスとhノイ′ノl’l −f III t!’ソリ
がメ土り40を7りl・ス≧ノる1、′f弁牛づる))
ドレスの切換えをするアドレスヒレ9ター(゛ある。5
6はり[]ツクli+l路49のl)[1ツタをJ84
jpに−[Vの水平同期イ、j号、重直同明信号、プラ
ンギング仏舅等を発生づ−る丁V 1iil明信号介1
1回路である。57,58はマイ′)[17[”Iレツ
リの一7゛−タバス44に接続されたイ壜′【ぞれX位
置表示レジスタお」、びY (<7置表示1ノジスタ、
59はマーカ表示回路C゛あり、マーカ表示回路59は
、j−1ノビ゛・−ソリj1ラーイヌン1−においτ検
出1ツノ、−〕′シイメン1〜マーツノの位置をマイク
(’l 7 [11r iソリがX位置表示レジスタり
7およびY Kl置表示lノジスタ()8に出力するこ
とによ0、ミックス信号を作成して1” Vカメラm’
lンl−I’l−ル部の[ボデA入力端子へ送111す
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
能および動作について説明りる。 テレビ・プリアライメント検知回路の機能は、(′i′
)X方向のデータの積粋、■Yh向のデータの積(ン、
■プリアライメン+−マーク検知位置のTV−[二り上
への表示である。 このうり、X方向のデータの積締およびYtr向のデー
タの積緯は、テレビ・プリアライメント検知回路のバー
トウー「アが加算を実行し、ぞ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フレーム甲イ
flで行なわれ、後述JるJ、うに必要に応じて、1フ
レームの加算で終了してもよいし、あるいは複数のフレ
ームの加算を行なってもよい。いずれの場合でも、加算
中は、メ上り36.40のデータ・バスおよびアドレス
・バスはマイク【]ププロセラノのデータ・バス44お
よびアドレス・バスから電気的に切りHlされており、
メモリ36のアドレスはアドレス廿しクタ52、メモリ
40のアドレスはアドレス回路54から供給され、シー
ケンス/′メモリTJント[1−小回路41、およびメ
モリ丁1ントロール回路42からハード的に発生ずるり
−l’ライト信号およびチツブセレク1へ信号の制御の
ち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/メ
モリ]ント■−ル回路41からインタラブミル信号線I
NT上に加算終了例月が発生ずる。この加算終了例月の
発生後、マイクロブ1]t?ツリは、メモリ36おJ、
びメモリ40にアクセスを行ない、加算データからテレ
ビ・アリアライメントマーク位置を検知(る。マイクロ
プロセッサがメモリ36゜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1〜切換、チッ
プセレク1〜等はマイクロブ【−1セツ量少の制御信号
によって行なわれる。 またメモリ36のデータはバッファ46、メモリ40の
データはバッファ48を経由してデータバス44に送ら
れ、マイクロプロセッサに読み取られる。 ところで、第3図中、プ]−1ツク×にお【ノるX方向
の加算、ブロックYにお(J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1)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Cいる。画素Pノiは、第1行、第
1列の画素を示す。Y方向の分割数Mは通常、水平走査
ライン数と一致。 ており、従って画素に分割づるためには、−水平r1期
イに号区間内に、アナ[−1グ・デジタル変換器32(
第4図)にてN回すンプリングを行なえばよい。 ずなわち、X方向の加算は Sx + =DATA (P+ + ) 十DATA
(P+ 2 )十 ・・ 十 DATA (
P+ N ) 、SX2 =DATA (P2
+ ) 十DATA (P22 )十 ・・
十 DATA(P2N) 、SXM =DAT−A
(PM + ) +DATA(PM2)+ ・・ +
DATA (PMN )、Y方向の加算は SY + =DATA (P+ + ) +DATA
N〕2 + )+ ・・ +r)ATA<PMI)、 SY 2 =DATA (PI 2 ) −1−1)Δ
−rA N〕z 2 )+ ・・ 」・D A T A
(P M 2 )、8Y N =r)ATA (1)
+ N ) 十DATA (P2 N )→・・ +D
ATA(1〕MN)、 で表わされる。 加算が終了した時点C1×方向積算メモリ40内にはS
XI 、SX2・・SXMのデータが、Y方向梢篩メモ
リ36内にはSYI 、SY2・・SYNのデータが格
納される。 以下にX、Y両方向の@算メtりのデータからテレビジ
リアライメン1〜マークの中心位置を検知する方法およ
び本発明の要点であるところの障害物が存在する場合の
取り扱い方について述べる。 第5図(A)はプリアライメントマークの一例である。 これは、ウェハ上のスクライブライン中に設けであるか
、またはつJハ上の特定のチップパターンの位置に設け
である。図示のマークはスクライブライン内に891ノ
だ十字状のマークで、十字パターンの方向が搬像管の走
査方向とほぼ平行a3よび垂直になる様に配列されてい
る。また、このプリアライメントマークは、十字のマー
ク全体を中抜き、あるいは残したマークであり、そのた
めこのン〜りを照明するど1−71部分のみが高輝;α
C光る1゛どにイCる3゜ 第!:j図(]3)は、12ト古物の形状を示す−例C
゛、例えば、Aファクシス高倍7ライメント用1.ノf
勺ホルン〜り(・・ある。第5:1図(C)f、t、テ
1ノビ受像器にブリj′ライメン1へ11−りおJ、び
障害物がち″し出(きれているm様を示し2(いる1、
実際には暗?■l野状態であるため、障害物IJ1兇λ
ず、1りン′うfメン1ヘマークの−Yツヂのみ/><
輝いて見える1、ここC・は−例としく第5図([3)
の形状を持−)た障害物が第1j図(0)の、1;うイ
c視野山の中心位iN L“常に存在しでいるt)のど
じて説明する。 以I;、プリン1ノイメン1ヘマークの中心座標を求め
るにあたって、まず最初にブリアラrメン1−ンーりの
!lii像過稈に過程C障害物の影響を受(1イ「い場
合について述べ、次に影響を受LJる場合につい−C述
べることと16.。 第6図(△)はプリン1ノイメン1ヘマークが、障害物
に小<rつたり、障害物に1つ(−隠さ↑2ることなく
搬像さねた状況を承(〕(いる。ノリアライメ:、/
l−−、z−、(yはIツ乞’が高輝q ’xl 1.
”j −、、r−(い、二)の(・、im (7)
’、’ ツノ を X jj 向 お 」
、 (PY )’ノ向1−1141fl flit
F> 71 6ノ第0図(F() iF3 、に、
びl)iこ小4KI Iu分イ1」どなる1、第6図(
1))はX7ノ向に加仲I5I、」1j7の)01(ン
のY−7j面(1一対16分/li、第6図(0)はY
i>向に加εうしL:峙のill+槌σ) X 7’F
向に対りる分0i^示づt)の′(d)ろ、。 第C)図()〕)および(0)の潤度分7fiの特徴〔
,1図から明t)かな様(4−1j7ラーイスントζ)
9 i、二月僕ろビータ値が2個存(]りること(゛パ
ある。Xfjl^]の淵1q分荀(二′)いて適当<’
<スライスしノベルSf、Iを0っ′c2餉化を行な・
)と、第0図(1))の」、”) i、’T。 なる。 このマーりにおGt ?:)X Ii向IJ−”−)い
Cのマーク幅は第6図(Ii ) f;−示1.−.
/、: J、)(、X、:、!−)のビーク(IC1の
中心イfl圓間隔−)ま番′〕×1で1 X11という
く−とにイrす、このブリアランメント一ノ〜勺のXf
)II′IJニついでの中心は、MX1=(XRI
X11>、’2(すλら1する3、Y h向についU
fv l1i1様にM Y ?が求まる、。 = 19〜 第7図(A)1.:i、−例としCブリ7”yイメント
l−りの垂直7ノ向の輝線のうらノ1側が障害物(、二
重なって擾像された状況を示しでいる。第7〜1(R)
は、第7図(A)の点線で囲まれた部分の拡大図であり
、斜線部が障害物を表しCいる。このような場合、第7
図(A)、(B)の、I Yi 、 、、i’ Y 2
の長さに相当覆る部分の潤度(または1m)は障害物t
J隠されてし;土い、実際の濃1すに比べ非常(4−低
い(暗い)11石ぐ加nされる。つ818す、はどんど
加算しない事と同じ事になる。よつ−C1その加If
im度の分イロは第7図(0)のようになり、スライス
レベルを81−2とした場合は、ピーク値が1つしかイ
イいことから2値化状況は第7図([))となっC中心
座標は求められイ1い。た/どし、ここでは第7図(1
3)のPlに相当4る部分に′ついては、はとんど貞と
みなされるため、その影響ははと八。 となく無視し得る。 さて、以トのように加m111度分イfiのピーク値が
1つしかとれなかった場合、従来月払では、第7図(E
)、(F)に示tJ:うにスライスレベルを813とト
げること1、二91・)(中心P(入’l’1. M
X 2を得(いL二重、12か1−71.二の従* 1
y1人(4:、上ると、第83図(Δ)、(II)に示
り、J5うに(で1′″A信)−)のy> =””’
N比が小さい場合(、二、スライス1.ノベルをSt、
−11=長下げ−(t)2つのビー′7飴をt!f ’
l trず、検知不ii1能どな−)Cシ11:)、、
、まI、=第8図(C)、([1)に示4−ようにスラ
イスレベルを□ F II’ (hき、バイン7ス舶付
近にス−)イス1ノベルがS15とい)ように設定され
/:: j場合はノイズの影響を・受1−jヤ】!tく
、2つ[(のピーク値を7(ズからひろっτlツよい、
本末の中心Pト標がM X 3であるところがM X
/lと誤検知しJLようというような問題かぁ−)ノ、
:。 そこで本発明Cは、以l−の問題貞に鑑み、プリアライ
メン1へマークが障害物(、″重ζ’C−) Tいる1
月合、障害物の位置および形状についCの情報から、マ
ークと障害物とが小なっCいるか占かを判定し、次に申
イ1−)でいると判定した場合は、重なりによ−)て不
Ht、tいると考えられる1llft(以ト、不Wm辺
と称Jる)を締出し、加in度分mを第8図(Th)、
(F”l二示Jよ)に補ifシでいる。Jれによっで、
スライスレベルをバイアス顧lJ日)距離をとって81
−6と設定したまま中心座標M X !iを求めること
が1iJ能どなる。第8図(G)、INはビデΔ信号の
S/N比が小さい場合の加算濃度分布補正および2値化
状況を示しくいる。第8図([)、(G)において、と
もに斜線部が不足濶1!1つまり補正部分を示している
。 1メ下、アライメントマークと障害物が重く1っている
か否かの判定方法、不足濃度の締出カー法および加算濃
度分布の補」■lj法について、第5図(B)のJ:う
な+字形状の障害物(図中のアルファベット小文字は良
さを表わす)が第5図〈C)のよう/、1位置に存在し
、第7図(A>のようにブリアライメン1〜マークの垂
直方向の輝線と重なってX lj向の加算81度分布に
影響を及ぼしている場合を一例として第9図〈△)をも
とに詳細に説明する。 なお、以下においては×h向の加算部1η分布に関して
のみ説明するが、Y方向の加算濃度分布に対しても全く
同様の方法を適用覆ることができる。 第9図(A>は搬像管の視野と該視野内に存在する障害
物を示している。この十字状の障害物は、視野内の走査
方向と垂直および水平方向の所定の位置に固定されてい
る。視野の大きさは、mxnで、第5図(A)、(F3
)に示しであるプリアライメントマークの幅Jと障害物
の寸法に、jの関係は、j、k<Jとする。×方向加算
濃度分布に影響が出てくるのは、プリアライメントマー
クの輝線が第9図の点線a、b、c、dの様に出現した
時であり、それは4箇所である。その箇所のX座標をJ
、に、L、Mとするが、障害物の位置は固定されている
のでJ、に、L、Mは固定点である。また同様に、図中
のY座標りも固定点である。 ここで点Kに注目し、B=に+l A=に−,1なる点
A、Bを考える。プリアライメントマークの幅が1であ
るから、Kの位置にブリアイメントマークの輝線が重な
るのは、ブリアライメン]・マークの2本の輝線の位置
が△とKまたはBとKとなった時である。ただしj、k
<、1なので2本の輝線が同時に障害物ど重なることは
ない。よって加算81度分布をとった場合、少なくとも
1本分のビー23= −りは見つかる。AどKおよび13と1〈の関係を考え
ると、そのピークが/’11−だはBの位置に現われた
ならば、もう一方の輝線がKに重イ1っている可能性が
ある訳である。そこで8に注目覆る。今1つのピークが
Bに現われたどする。C= B+Jとするどブリアライ
メン1〜マークの2本のl!i線は、[3とK(重なり
による影響あり)またはBとC(重なりによる影響なし
)のどららかの位置関係と7iっでいる。このト別はK
の加算rm ra値とCの加算濃度値を比較することに
よって可能である。 づなわちKに重なっているイ1らばCの輝線(Jないの
でKで′a度値に影響を受(Jていようども明らかに(
Kでの加算濃度値)〉(Cでの加算濃度値)であり、C
位置に輝線があるならば、イの逆である。よってまどめ
るど加算濃度値の1つのピークが]〕位置にあるか調べ
、B位置にあった場合にとC位置の加算m度値を比較す
ればプリアライメントマークの輝線がlくに@なってい
るかどうかが判定できるのである。以−1x Kに注目
してぎたが、J。 L、Mについてもまったく同じことが言える。よってブ
リアライメン]へマークの輝線と障害物が重なっている
かどうかの判定が可能となる。 次に不足濃度の算出方法および加算濃度分布の補正り法
について説明する。第9図(A>においてプリアライメ
ントマークの輝線がKおよびBの位置に′fJJわれで
いたとする。つまり第7図(A)。 (B)の様な状況であったとする。第7図(A)。 (B)におけるJvlおよびJY2についてI−Y−J
y1+Jy2とすると、第5図(B)の障害物の形状か
ら、障害物によって隠される領域は、LYXi(長さ(
Y、幅1)の領域である。よってこの領域に相当する濃
度を不足濃度として算出するわけであるが、本発明では
、もしも障害物がなければ加算濃度分布には、プリアラ
イメントマークの2本の輝線に相当する、はとんど似か
よった2本のピークが存在するという考えに基づき、障
害物があっても少なくとも1本存在するピーク形状から
、もう一方を推測する。この推測が正しかったかどうか
は、その後の2値化処理によってチェックできる。すな
わち、推測が正しい場合には、ある凸いスライスレベル
C2hri化が可11F c−あり、かつ2本のピーク
の間隔が適性どl了るわiJT″゛ある9、 第9図〈[3)は第9図(A)の点線内部の拡大図、第
9図(C)は第9図([3)の状況の加算温石分布図で
゛ある。 さて、第9図(13)お」、び(C)を参照【ッ℃、1
は一定伯であるから、L Yがわかったどする。 まず−鞘]用(13−i、、’2. B+i K2>と
(1〈i/2.)(+i/2)内の各自を1対′1に対
応さける。1なわち(R+ K2. R+i K2 )
の各Ijスを(bo 、 l)+ 、 b2 、 ・、
bn 、−1どし、(K−i、’2.に+i/2)の
各点を (kO。 kl 、 K2 、 ・−、kn 、−)どしてl<n
i、l)nを7・1応さく!る10次にある魚knの+
+n I ifi Iffをl’ニアkn。 イれに対応する点b nの1111枠哨度を[−’H]
nどした場合、その不ff1ilHl?Rf’++は、
Rrn= Rbnx l−Y 、・′mどして)える。 これは、障害物かない場合の752野のY 方向の長さ
口1に対し−(、I迅さIYだ【J隠されていたという
ことを表ね1゜よって補正後のkn(7) 7111
&> mm 1lFj ’e[髪k 11−1−!J6
、!:、I−< kn −−= Rkn([く白)ど
なる。この操作へ範囲(K−1’2.K11・2)の各
sea 1.二り色M(−二と(J、1、v ’−(第
9 M (C)の、j、′)に斜線部を袖11・する。 実際i= ta、障害物の周辺への影響が考えら1する
l、:め、補1[範II(目よくに〜1.・′2 、
K 十i 2)よP) b亡ヤ)広め(・−どる。 次にIYの決定法であるか、第10図(A)(こ11は
lす)′ライヌン]・ζノータの輝線が第9図(△)の
Kの位置でΦなっている状)5tを示しCいろ)(J示
づよう(こ、プリアライメントマー′〕の水平方向の2
本の輝線のうり原5敗(視野のh[角)かI)遠い方の
亭標をycとンノれぽ(こ1′目ハUを?)Jめるだ1
−ICあって原点からilEい7iをどって6 J、い
)、D LJ f+’+I 定点−r h <’l)
I+’ ラV OヲY 1) 向[JIII d:tか
1))仝ざかる向きへC1かしCいった場合、ycの範
囲によつで(1″1〜(Φの場合に分けられ、−ぞれぞ
れの場合で]Yはycの(Btlr14 /r一時間数
どし−(求まる5、こQ)yCは、Y方向の加綽濶痘分
a1のピーク(7) ’+’ )!に標を求め、Xノ)
向−(重/本っCいるかいないかの決定法ど同様にし−
C1もう−IJの輝線があるC゛あ/)うY座標を求め
、その2つの[!標のうち原点から遠い方とすればよい
。 以下に第10図(Δ)の■〜■のそれぞれの場合につい
ての1−Yの値を示す。 まずycはJ≦VC≦mの範囲であり、Dは固定点であ
る。また、障害物の各部の長さは第5図(B)に示す通
り、プリアライメントマークの幅は第5図(A)に示す
通りで(j、k<J)である。 従って、 ■ LY=2k (yc<[)) ■ LY−yC4−[)+2k (1)≦yc<D+k) ■ L、 Y = k (1,’) 十に≦V
C< 1’)−1−1)■ L Y = V C−I
−) + k−1(0+、1≦yc<[)+に+J−2
i)■ 1Y=2に−1+−j−2 i (D −+−k −ト j −21≦ yc <
D+に+J )■ t、−Y = −y c→−1)
+3 k +j −2i(D+に+4≦yc <D+
2に+j−2i )−2ε3− (7) 1Y=k (I’)+2に
+、ノ −−21≦ yc<11+に+J + j−2
i ) ■ 1Y=yc−1)−ノー」+21 (D + k −+−ア + −1−−2
+ ≦ yc< l) + 2 t<
+ J i−ノ − 2+)■ L
Y −2k (D −f−2k + J +、j −2i≦yc )
以上、第9図(△)のlくの位置にプリアライメントマ
ークの輝線が重なった場合のIYの値について述べたが
、これは同図1−の位置についても全く同様である。ま
た、同図Jの場合は第10図([3)のような車なり方
があり、上記にKのときと同様にLYの値を示す。 まず[は、固定点で゛あり、[−[)十に−iぐある。 また、ycの範囲は、()≦yc≦m ) Fある。 Q) iY−、i (yc<1)■ (・Y・・
yCl[+1 ([≦yc <r−+ 、i ) ■ 1Y=0 (F+−j≦yc<E+l)■
L、 Y= yc−F三 −1(E +、1≦y
c<「十)+、ノ) ■ LY−J (F十) +j ≦yc)以干
、Jの4i7’IIの場合であるが、Mについても全く
同様である。ここまでで、Y方向にプリアライメントマ
ークと障害物が重なる場合の重なる長さL Yを求めた
がX方向に重なる良さをl−Xとし、垂直方向の2本の
輝線のX座標のうち原点から遠い方の座標をXCとすれ
ば、LXは()≦XC≦n )の範囲で上記式のl−Y
をLXに、yaをXCに置き換えるだけで同様に求める
ことができる。 以上をもってプリアライメントマークの輝線と障害物が
重なっているか、いないかの判定方法、不足濃度の算出
方法、および加算濃度分布の補正方法についての全−C
の説明をした。 次に、第11図に示すフ[]−チチー−に沿って、障害
物にプリアライメントマークが重なった場合には加算a
度分布を補正しなからアリアライメン1へマークの中心
座標を求める位置検知方法について説明する。 ステップ111にて加算スター1−命令がマイクロブ[
]t?ツザより指令されると、前述しjごように位置検
知方法にa3いて画像信号のX方向およびY方向それぞ
れの加舜が開始される。マイクロブ[]セセラはステッ
プ112にて加算終了持ち状態で待機し、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113でマイク[1ブ[ルッサは加算メモリに
格納された画像濃度データのX方向おにびY方向の最大
値とその位置お」;び最小値をり一−チする。最小値を
サーチするのは、その後、ステップ118にてR適なス
ライスレベルを設定覆るわけであるが、そのプ[1t?
ス(ここでは説明しない)にお(Jる初期舶を例えば最
大値と最小値との差の50%に設定するためである。 次に、ステップ114にて、アリアライメンi・マーク
と障害物が重なっているかどうかを判定する。 具体的−例をあげると、第9図(△)の場合、J。 K、L、Mの位置が重なる位置であるがらアリアライメ
ン1〜マークの2本の輝線の幅を第5図(A)のように
、!とじて、次のような8点ρ、q、r。 s、 t“、IJ、V、Wを定める。 p= K 十、1 、 q = K −,1r=1−1
−、f、5=l−1 j=、ノ 4 、!、 +J =J −i
V=M イー ! 、 W=M−#そしてX方向
の集合×7を X、z = (z j−a (ただしZ=D、Q、r、
S。 1:、u、v、w>3 (αはトレランスとする)の
ように定め、同様にしUY方向についてYzを定める。 そしCステップ113でリーチ8れたX方向およびY方
向の最大値の位置座標がそれぞれXz。 Yzに含まれているか否かを判定し、含まれていたなら
、その(位置座標)士夕の大小を比較すれば重なってい
るが、いないかの判定が可能となる。 ステップ月4にてアリアライメン1へマークと障害物が
車なっていないと判定されたならば、ステップ118で
スライスレベルを決定し、ステップ119で2値化づ”
る。この後ステップ120にて第6図(D)で(XR+
−XI 4 >として示されたマー33−
。 −32= −り幅を計測し、ぞれが実際の7−り幅に対して適当で
あれば、検知したマークがプリアライメントマークであ
ると判断してステップ122、ざらに124へと進んで
マークの中央位置を計測する。また、ステップ120で
開側されたマーク幅が実際のマーク幅に対して適当でな
かったくrらば、ぞれはアリアライメン1〜マークでは
ないと判断してステップ122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リ
アライメン1〜マークを探すプロセスに進む。 ざて、ステップ114にてプリアライメントマークと障
害物が重なっていると判定された場合は、ステップ11
5にて不足濃度の甜紳、ステップ116にて加算81度
分布補正を行なう。次に、この補正が正しかったかどう
かの予備判定として、ステップ111にて第9図(C)
に示ずRbnとRknを補正して得られたRkn′を補
正した各点について比較し、適当であったならば、すな
ゎt52つの値が近い値であったならばステップ118
へ進み、その後は前記した通りである。ステップ117
にて補正値−34= が適当(゛イ1か−)た1)のと判定し/、<I′l−
)は、スj−ツーf 1231.−(X Yスj−シ4
駆りj」−7、f IJ j’う了ヌン]−ンータと障
害物が(訃ならないよ−)に1.・て出ii1測を(j
イN ”)、 t′−の11.’iの駆ΦII alL
L 、閥低、陣γ71υjの人きさ゛(’ J、く、駆
動J)向は、スーjツー71141J:(中<iす1)
がわか−)−(いるの(゛、法定Cきる。 1ス1の処理を実fi lろJどに、: j、 −)
”−C1r IJ −i’ −iイメンj・)ノー り
のml像過過程(−Jiいて、障古物/へ存I!シフて
り、検知(きれlごバ今一ンが−l′ライメジ]へン一
りであるかの判断6行/、fい、での中り4(1”l
:Fl )’I’・標を正確に求めるJ−どが可能C゛
ある5゜最後(J、障害物にJり余刺伝シJが介′1
!iる場合につい(Jiドへる。(−のようイf場合は
、]−−一タを減紳J−ることによって、加紳濶1σ分
イ11を)+1iiTlる1、前出陣害物1.1、tの
Htt vv製釣処即(4−J、7.)−(は、その■
ツジ(周辺)部分が高師用を持つ場合がある。cl/)
場合を第12図に承り一8第12図(A)は、輝線−二
なって11−、!れI、二障害物どブリj′う(メン]
−7−タ/l<−Il’fに搬像c、s 11 A:
1人混り巧トしCいる。このB、Itの1j11幹ll
i!石分イlitま第12図(R)、(C)に71(1
,1、・)13二イ転り、ぞれ−f゛れAY、△7くの
部分IJ−輝線どi’c => −(jFijれた障害
1カに」、る1ビ一勺がで゛す(イる1゜= 〕s 害
物1;二Jルt:j−ノノハ、2(IC目1′、の際o
> 、x )−rスレベルの設定i17能ψ囲4−狭く
しい誤検知、氷検知の原因とくjる1、ぞこ−C1胸1
12図([()、1)(4二示4補正部分を減紳しJ、
: −) (なく1・()−・ま)33補i[部分の位
置お、J、び範囲は障害物のイ1″!j〜1(りよび形
状かI)求まり、補i[饅t、良、障害物の棄4質、J
i4状、製イ1処即へとかl’、 y、める(、とか可
能(゛ある。また、別の1jン入としC,障I71勿が
It’ll :ii’−(”ある(−とから、Y備据像
とし−Cノ゛リノ′−、ノイメン]・ンータが41:い
状態、Iihわら、つ■ハをjスL5 j;い状態C・
障害物のみを搬像し、その加算i!I[ηを補i1−酎
一二する78人がある。 第12図(D ) G、It 、輝線となつ−C−単1
1に障害物のみの加0湘億分1[iである3、(二ねを
第12図(C)の加鈴澹度/)日3減tや4る(−と(
4−より、第12図([)のブリ/7−ノイメンi−マ
ークの輝線i;−,,Lるビーりのみを持−)た加紳濃
撓分布を111るJとがで?きる9、(二のh法tit
、、ノイズを除去するとい・)利貞()持−)Cい−
3り− る4、以1−1IIffi−札1勿と一ノ′リノ′うY
メント1ノー9か手なっていない第12図(A)の状態
で、X h向(、二ついてのみ述べたが、障害物が帥゛
線とな−) r j+、j iする場合は、ΦJ’、:
、 ’−(いる、いない(JかかわらIv、常に一定
(iの減0が必要C’゛あろかI)、以1のFl“法は
、Φな−)(いる場合に−)い−でも同じ(−とが召A
1Y11向につい−C’b X i)向ど同しくパあイ
)。 [発明の適用範囲1 なお、■述の実施例においては、hj J1図〈11)
のJ、うな形状の障害物につい(説明しlS二が、本発
明において障害物のIle状は問ね4fい1、また、障
害物どしく−(;L、搬像過程に於1−J 6)V路上
の物体Iこ【I′c′なく、―像装置^中(、二泥録イ
・用1Wh筐1戚か存在4る場合、また、人力画像を格
納砒するメ七りに8【)憶不可11[iな領l伐がある
j場合等に−)いてし同様にぢえられる。 [発明の効宋] 以上のJ、う(1、本発明(5二よると、−次冗の画像
f′−タからマークのX座標おJ、ひY座標を検知する
装置におい(、搬像It、′Iの障害物等にcl: V
)画像デ一タ(5−欠落あるいは余剰かぁ−)l、」り
合1.、L t−、’、れをI”−タ加紳J4、ムle
tデーり減p処Fl! tl−より補i1’−dるよ’
51Jシ(いるため、Jの、Lうイ; 1iji像)−
タの欠落や余剰があ−)τb 、in (R1,にアー
ノイメンt−,7−りを検知し語測(J” 6 t’1
m hがljr (#−c゛アl)、!’+ ” N
比カ悪イ場合も)′うYメントマークを高輸出室、高粘
度をもつ(、検知、i;t 3111 ”j−る仁どが
−(きる、。
第1図は、本発明の一実施例(5−係く)生導体焼トl
(j装置のIII観を小−4斜視図、 第2図let 、第1図の装1ζノ(1−おけく)アl
2ノピ・lリアライメン1・検知系の光学系斜1リ図、
413図は、第1図の゛レム置{JおしIるラ1,・]
′゛・プリノ′−)イメン1・検知回路のブl1ゾノノ
U2+、第4図は、−j−Lノ[゛両面の画素分割法を
示す説明図、 第j)図は、デl7ノ1′・−f ’..J J’ライ
メン1・マーノノお、I.σ障害物の1f面図八ら(F
IJ′Z Jiらが一緒にml像されI,場合の1−
117画面の説明図、第6図は、i 1ノL: ・、f
’..l t’ラrメンl− 7− ’y カ障害物
にΦならない場合のテレビ両面、画像データ113石分
イhお」、び2賄化出力の説明図、第7図1J、プレじ
・ブリ))ライメン1〜マークが障害物と巾なった場合
のテレビ画面、画像データi!1llft分イ1」およ
び21白化出力の説明図、第8図は、テレビ・プリアラ
イメントマークが障害物と中なった場合の補1丁処理の
前後における温石分布および2値化出力の説明図、 第9図は、第1図の装置Nにおけるテレビ・プリアライ
メン]・マークと障害物どの@なり判定11作を説明す
るための図、 第11図は、テレビ・アリアライメン1〜マー9位置検
出フ[1−図、そして 第12図は、障害物により余剰信号が発生覆る場合の第
6図と同様の図である。 4:ウェハ、7:搬像管、8:テレビ受像機、11:照
明用光源、X:X方向加算プ「1ツク、Y:Y方向加算
ブロック。 1人N −〇 邦 Fl、2 手続補正書。/J−it) 貼1和61年9 Yl 17 F”’1特許庁長官 黒
[11明n(U殿 1、事件の表示 昭和60年 特 9′f−願 第82615号2、発明
の名称 位置検出装置 3、補正をするもの 事件との関係 4、+f訂出願人 住 所 東京都人III区−十丸イ31’1130番2
−ぢ名称 (100)キャノン株式会召 ルθノ門電気ビル 電話(501)9370昭和61年
8月6[−1(発送[−1:昭61.I1.2B )6
、補任の対ダ一 明細書中、[図面の商学なRich明+7)tlL7、
補止の内容 1、明イill f4 M)a 9 fi第9行の゛第
9四Iは、°°をl第9 J5よひj叶ン1は、」に削
正する2、
(j装置のIII観を小−4斜視図、 第2図let 、第1図の装1ζノ(1−おけく)アl
2ノピ・lリアライメン1・検知系の光学系斜1リ図、
413図は、第1図の゛レム置{JおしIるラ1,・]
′゛・プリノ′−)イメン1・検知回路のブl1ゾノノ
U2+、第4図は、−j−Lノ[゛両面の画素分割法を
示す説明図、 第j)図は、デl7ノ1′・−f ’..J J’ライ
メン1・マーノノお、I.σ障害物の1f面図八ら(F
IJ′Z Jiらが一緒にml像されI,場合の1−
117画面の説明図、第6図は、i 1ノL: ・、f
’..l t’ラrメンl− 7− ’y カ障害物
にΦならない場合のテレビ両面、画像データ113石分
イhお」、び2賄化出力の説明図、第7図1J、プレじ
・ブリ))ライメン1〜マークが障害物と巾なった場合
のテレビ画面、画像データi!1llft分イ1」およ
び21白化出力の説明図、第8図は、テレビ・プリアラ
イメントマークが障害物と中なった場合の補1丁処理の
前後における温石分布および2値化出力の説明図、 第9図は、第1図の装置Nにおけるテレビ・プリアライ
メン]・マークと障害物どの@なり判定11作を説明す
るための図、 第11図は、テレビ・アリアライメン1〜マー9位置検
出フ[1−図、そして 第12図は、障害物により余剰信号が発生覆る場合の第
6図と同様の図である。 4:ウェハ、7:搬像管、8:テレビ受像機、11:照
明用光源、X:X方向加算プ「1ツク、Y:Y方向加算
ブロック。 1人N −〇 邦 Fl、2 手続補正書。/J−it) 貼1和61年9 Yl 17 F”’1特許庁長官 黒
[11明n(U殿 1、事件の表示 昭和60年 特 9′f−願 第82615号2、発明
の名称 位置検出装置 3、補正をするもの 事件との関係 4、+f訂出願人 住 所 東京都人III区−十丸イ31’1130番2
−ぢ名称 (100)キャノン株式会召 ルθノ門電気ビル 電話(501)9370昭和61年
8月6[−1(発送[−1:昭61.I1.2B )6
、補任の対ダ一 明細書中、[図面の商学なRich明+7)tlL7、
補止の内容 1、明イill f4 M)a 9 fi第9行の゛第
9四Iは、°°をl第9 J5よひj叶ン1は、」に削
正する2、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、被検出物体を撮像する撮像手段と、該撮像手段の出
力信号から得られた二次元の画像濃度データをX方向お
よびY方向に電気的に加算する加算手段とを有し、この
加算手段から出力される積算濃度分布を基に上記被検出
物体上に設けられた位置検出用マークを検出する装置に
おいて、上記加算手段によって得られた上記積算濃度分
布をデータ加算あるいはデータ減算処理により補正する
手段を設けたことを特徴とする位置検出装置。 2、前記補正手段は、形状および位置が既知の物体が前
記撮像手段によって前記被検出物体を撮像する際の光路
上での障害物となりその障害物により前記撮像手段の出
力信号から欠落または付加された前記位置検出用マーク
の信号分を、前記データ加算あるいはデータ減算の処理
により補正するものである特許請求の範囲第1項記載の
位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60082615A JPS6249201A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60082615A JPS6249201A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 位置検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6249201A true JPS6249201A (ja) | 1987-03-03 |
Family
ID=13779371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60082615A Pending JPS6249201A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6249201A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000258132A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Printing Bureau Ministry Of Finance Japan | 用紙の伸縮挙動測定方法及びその測定装置 |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60082615A patent/JPS6249201A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000258132A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Printing Bureau Ministry Of Finance Japan | 用紙の伸縮挙動測定方法及びその測定装置 |
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