KR20240078331A - Position detection apparatus, drawing apparatus, position detection method, and program recorded on a recording medium - Google Patents
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Abstract
위치 검출 장치의 기억부 (111) 는, 템플릿군을 기억한다. 당해 템플릿군은, 상기 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 및 기준 템플릿에 포함되는 패턴 요소의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함한다. 템플릿 선택부 (114) 는, 촬상부 (3) 에 의해 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 템플릿군으로부터 적용 템플릿을 선택한다. 위치 검출부 (115) 는, 촬상 화상에 대한 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 기판의 위치를 검출한다. 이로써, 기판의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.The storage unit 111 of the position detection device stores a template group. The template group includes two or more templates among a reference template that is a template generated from reference CAD data, which is the CAD data of the pattern, and a plurality of offset templates that are templates in which the line widths of pattern elements included in the reference template are changed, respectively. . The template selection unit 114 performs pattern matching on the captured image acquired by the imaging unit 3 using each template included in the template group, and selects an applied template from the template group based on the matching score. . The position detection unit 115 detects the position of the substrate based on the result of pattern matching using the template applied to the captured image. Thereby, the position of the substrate can be detected with high precision.
Description
본 발명은, 기판의 위치를 검출하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to technology for detecting the position of a substrate.
[관련 출원의 참조][Reference to related applications]
본원은, 2022년 11월 25일에 출원된 일본 특허출원 JP2022-188314 로부터의 우선권의 이익을 주장하고, 당해 출원의 모든 개시는 본원에 받아들여진다.This application claims the benefit of priority from Japanese patent application JP2022-188314 filed on November 25, 2022, and all disclosures of this application are hereby incorporated by reference.
종래, 반도체 기판, 프린트 기판, 또는, 유기 EL 표시 장치 혹은 액정 표시 장치용 유리 기판 등 (이하,「기판」이라고 한다) 에 형성된 감광 재료에 광을 조사함으로써, 패턴의 묘화가 실시되고 있다. 이와 같은 묘화를 실시하는 묘화 장치에서는, 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여 패턴의 묘화 위치를 자동적으로 조절하는 얼라인먼트 처리가 실시되고 있다.Conventionally, patterns are drawn by irradiating light to a photosensitive material formed on a semiconductor substrate, a printed circuit board, or a glass substrate for an organic EL display device or liquid crystal display device (hereinafter referred to as a “substrate”). In a drawing device that performs such drawing, an alignment process is performed to automatically adjust the drawing position of the pattern by detecting the position of the alignment mark formed on the substrate.
최근, 프린트 기판에 대한 묘화에서는, 1 장의 기판으로부터 채취할 수 있는 피스수를 증가시키기 위해, 얼라인먼트 마크를 배치하기 위한 스페이스의 삭감이 요구되고 있다. 그래서, 기판에 얼라인먼트 전용의 마크를 형성하지 않고, 기판 상의 패턴의 일부를 얼라인먼트 마크로서 이용하는 것이 실시되고 있다.Recently, in drawing for printed circuit boards, there is a need to reduce the space for arranging alignment marks in order to increase the number of pieces that can be taken from one board. Therefore, it is practiced to use a part of the pattern on the substrate as an alignment mark, rather than forming a mark dedicated to alignment on the substrate.
예를 들어, 일본 공개특허공보 2013-171988호 (문헌 1) 의 노광 장치에서는, 기판 상의 패턴을 촬상하여 얻어진 화상 내에 있어서, 당해 패턴의 일부가, 얼라인먼트 처리에 이용되는 기준 마크 모델 (즉, 템플릿) 로서 설정되어 미리 등록된다. 그리고, 노광해야 할 기판이 노광 장치에 반입되면, 당해 기판 상의 패턴의 일부가 카메라에 의해 촬상되고, 얻어진 화상과 상기 기준 마크 모델의 패턴 매칭이 실시되어 당해 기판의 얼라인먼트 처리가 실시된다.For example, in the exposure apparatus of Japanese Patent Application Publication No. 2013-171988 (document 1), in an image obtained by imaging a pattern on a substrate, a part of the pattern is a reference mark model (i.e., template) used in the alignment process. ) and is registered in advance. Then, when a substrate to be exposed is brought into the exposure apparatus, a part of the pattern on the substrate is imaged by a camera, pattern matching is performed between the obtained image and the reference mark model, and alignment processing of the substrate is performed.
한편, 일본 공개특허공보 2000-236007호 (문헌 2) 에서는, 주사 전자 현미경에 있어서의 패턴의 자동 측장에 있어서, CAD 데이터로부터 임의의 영역의 패턴 데이터를 입력하고, 당해 패턴 데이터로부터 패턴 윤곽 에지 데이터를 추출하여 템플릿 에지 데이터를 생성하는 기술이 제안되어 있다.On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-236007 (Document 2), in automatic measurement of a pattern in a scanning electron microscope, pattern data of an arbitrary area is input from CAD data, and pattern outline edge data is obtained from the pattern data. A technology to generate template edge data by extracting is proposed.
그런데, 기판 상에 실제로 형성되어 있는 패턴의 선폭은, 당해 패턴을 형성하는 장치의 특성 등에 의해, CAD 데이터로 지정되어 있는 선폭보다 굵어지거나 가늘어지거나 하는 경우가 있다. 따라서, 문헌 2 와 같이 CAD 데이터대로의 템플릿을 사용하여 템플릿 매칭을 실시하면, 템플릿에 있어서의 패턴의 선폭과, 기판 상에 미리 형성되어 있는 패턴의 선폭이 상이하여, 매칭 스코어가 낮아지고 기판의 위치 검출 정밀도가 낮아질 우려가 있다. 또, 매칭 스코어가 낮은 경우, 오퍼레이터가 템플릿에 있어서의 패턴의 선폭을 조금씩 변경하여, 매칭 스코어가 어느 정도 높아질 때까지 시행 착오를 반복하는 방법도 생각할 수 있지만, 당해 작업에는 많은 시간이 필요하게 된다.However, the line width of the pattern actually formed on the substrate may be thicker or thinner than the line width specified in the CAD data depending on the characteristics of the device forming the pattern. Therefore, when template matching is performed using a template according to CAD data as in Document 2, the line width of the pattern in the template and the line width of the pattern previously formed on the substrate are different, so the matching score is lowered and the substrate is damaged. There is a risk that position detection accuracy will decrease. Also, when the matching score is low, it is conceivable that the operator changes the line width of the pattern in the template little by little and repeats trial and error until the matching score increases to a certain extent, but this work requires a lot of time. .
본 발명은, 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 장치를 대상으로 하고 있으며, 기판의 위치를 높은 정밀도로 검출하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention is aimed at a position detection device that detects the position of a substrate, and aims to detect the position of the substrate with high precision.
본 발명의 양태 1 은, 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 장치로서, 상기 위치 검출 장치는, 기판의 상면 상에 미리 형성되어 있는 패턴의 일부를 촬상하는 촬상부와, 상기 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 및 상기 기준 템플릿에 포함되는 패턴 요소의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿군을 기억하는 기억부와, 상기 촬상부에 의해 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 상기 템플릿군으로부터 적용 템플릿을 선택하는 템플릿 선택부와, 상기 촬상 화상에 대한 상기 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 상기 기판의 위치를 검출하는 위치 검출부를 구비한다.Aspect 1 of the present invention is a position detection device for detecting the position of a substrate, wherein the position detection device includes an imaging unit for imaging a portion of a pattern previously formed on the upper surface of a substrate, and a reference that is CAD data of the pattern. a storage unit that stores a template group including two or more templates among a reference template that is a template generated from CAD data and a plurality of offset templates that are templates in which line widths of pattern elements included in the reference template are respectively changed; a template selection unit that performs pattern matching using each template included in the template group on the captured image acquired by the unit and selects an application template from the template group based on a matching score; and a position detection unit that detects the position of the substrate based on a result of pattern matching using an applied template.
본 발명에 의하면, 기판의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.According to the present invention, the position of the substrate can be detected with high precision.
본 발명의 양태 2 는, 양태 1 의 위치 검출 장치로서, 상기 템플릿 선택부에 의한 패턴 매칭은, 상기 적용 템플릿 및 상기 촬상 화상에 각각 포함되는 패턴 요소의 에지를 사용하여 실시된다.Aspect 2 of the present invention is the position detection device of Aspect 1, wherein pattern matching by the template selection unit is performed using edges of pattern elements included in the application template and the captured image, respectively.
본 발명의 양태 3 은, 양태 1 또는 2 의 위치 검출 장치로서, 상기 위치 검출 장치는, 상기 기준 CAD 데이터로부터 소정 크기의 템플릿 영역을 선택하여 래스터라이즈함으로써 상기 기준 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부를 추가로 구비한다.Aspect 3 of the present invention is the position detection device of Aspect 1 or 2, wherein the position detection device further includes a template creation unit that generates the reference template by selecting a template area of a predetermined size from the reference CAD data and rasterizing it. Equipped with
본 발명의 양태 4 는, 양태 3 의 위치 검출 장치로서, 상기 템플릿 생성부는, 상기 기준 CAD 데이터의 상기 패턴의 선폭이 각각 변경된 복수의 오프셋 CAD 데이터로부터 상기 템플릿 영역을 각각 선택하여 래스터라이즈함으로써 상기 복수의 오프셋 템플릿을 생성한다.Aspect 4 of the present invention is the position detection device of Aspect 3, wherein the template creation unit selects and rasterizes the template areas from a plurality of offset CAD data in which the line widths of the patterns of the reference CAD data are respectively changed, thereby rasterizing the plurality of template areas. Create an offset template.
본 발명의 양태 5 는, 양태 1 또는 2 (양태 1 내지 4 중 어느 하나여도 된다) 의 위치 검출 장치로서, 상기 위치 검출 장치는, 소정 장수의 기판의 각각에 대하여 상기 템플릿 선택부에 의해 선택된 상기 적용 템플릿의 종류를 표시하는 표시부를 추가로 구비한다.Aspect 5 of the present invention is the position detection device of Aspect 1 or 2 (either one of Aspects 1 to 4 may be used), wherein the position detection device is selected by the template selection unit for each of a predetermined number of substrates. An additional display unit is provided to display the type of applied template.
본 발명의 양태 6 은, 양태 1 또는 2 (양태 1 내지 5 중 어느 하나여도 된다) 의 위치 검출 장치로서, 상기 위치 검출 장치는, 상기 템플릿 선택부에 의한 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여, 새로운 오프셋 템플릿을 생성하고 상기 템플릿군에 추가하는 템플릿군 변경부를 추가로 구비한다.Aspect 6 of the present invention is the position detection device of Aspect 1 or 2 (either one of Aspects 1 to 5 may be used), wherein the position detection device uses each template included in the template group by the template selection unit. Based on the result of pattern matching, a template group change unit is additionally provided to generate a new offset template and add it to the template group.
본 발명의 양태 7 은, 양태 1 또는 2 (양태 1 내지 6 중 어느 하나여도 된다) 의 위치 검출 장치로서, 상기 기판 상에는, 상기 위치 검출부에 의한 패턴 매칭이 각각 실시되는 복수의 매칭 영역이 설정되어 있고, 상기 복수의 매칭 영역 중 하나의 매칭 영역에 있어서의 패턴 매칭에 사용되는 템플릿은, 상기 복수의 매칭 영역 중 상기 하나의 매칭 영역 이외의 2 개 이상의 매칭 영역에 대하여 상기 템플릿 선택부에 의해 각각 선택된 2 개 이상의 상기 적용 템플릿에 기초하여, 상기 하나의 매칭 영역에 대응하는 상기 템플릿군으로부터 선택된다.Aspect 7 of the present invention is the position detection device of Aspect 1 or 2 (either one of Aspects 1 to 6 may be used), wherein a plurality of matching areas are set on the substrate, where pattern matching by the position detection unit is performed, respectively. and the template used for pattern matching in one matching area among the plurality of matching areas is selected by the template selection unit for two or more matching areas other than the one matching area among the plurality of matching areas. Based on the selected two or more applied templates, a template is selected from the template group corresponding to the one matching area.
본 발명의 양태 8 은, 양태 1 또는 2 (양태 1 내지 7 중 어느 하나여도 된다) 의 위치 검출 장치로서, 상기 기판의 상기 상면에는, 상기 패턴의 하측에 위치하는 하층 패턴이 미리 형성되어 있고, 상기 촬상부의 초점 심도의 범위에, 상기 패턴은 포함되고, 상기 하층 패턴은 포함되지 않는다.Aspect 8 of the present invention is the position detection device of Aspect 1 or 2 (either of Aspects 1 to 7 may be used), wherein a lower layer pattern located below the pattern is previously formed on the upper surface of the substrate, The pattern is included in the range of the depth of focus of the imaging unit, and the lower layer pattern is not included.
본 발명의 양태 9 는, 기판에 광을 조사하여 패턴의 묘화를 실시하는 묘화 장치로서, 상기 묘화 장치는, 양태 1 또는 2 (양태 1 내지 8 중 어느 하나여도 된다) 의 위치 검출 장치와, 상기 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 기판의 상기 상면에 변조된 광을 조사하는 묘화 헤드와, 상기 기판의 상기 상면에 평행한 주사 방향으로, 상기 스테이지를 상기 묘화 헤드에 대하여 상대적으로 이동시키는 주사 기구와, 상기 위치 검출 장치에 의해 검출된 상기 기판의 위치에 기초하여 상기 묘화 헤드 및 상기 주사 기구를 제어함으로써, 상기 묘화 헤드에 대하여 상기 주사 방향으로 상대 이동하는 상기 기판에 대한 묘화를 실행시키는 묘화 제어부를 구비한다.Aspect 9 of the present invention is a drawing device that draws a pattern by irradiating light to a substrate, wherein the drawing device includes the position detection device of Aspect 1 or 2 (it may be any of Aspects 1 to 8), and a stage that holds a substrate, a drawing head that irradiates modulated light to the upper surface of the substrate, and a scanning mechanism that moves the stage relative to the drawing head in a scanning direction parallel to the upper surface of the substrate; A drawing control unit that controls the drawing head and the scanning mechanism based on the position of the substrate detected by the position detection device, thereby executing drawing on the substrate moving relative to the drawing head in the scanning direction. Equipped with
본 발명의 양태 10 은, 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 방법으로서, 상기 위치 검출 방법은, a) 기판의 상면 상에 미리 형성되어 있는 패턴의 일부를 촬상하는 공정과, b) 상기 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 및 상기 기준 템플릿에 포함되는 패턴 요소의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿군을 준비하는 공정과, c) 상기 a) 공정에서 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 상기 템플릿군으로부터 적용 템플릿을 선택하는 공정과, d) 상기 촬상 화상에 대한 상기 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 상기 기판의 위치를 검출하는 공정을 구비한다.Aspect 10 of the present invention is a position detection method for detecting the position of a substrate, the position detection method comprising: a) a step of imaging a part of a pattern previously formed on the upper surface of a substrate; b) CAD of the pattern A process of preparing a template group including two or more templates among a reference template, which is a template generated from reference CAD data as data, and a plurality of offset templates, which are templates that each change the line width of a pattern element included in the reference template; c) performing pattern matching using each template included in the template group on the captured image acquired in step a) and selecting an applicable template from the template group based on the matching score; d) imaging and a step of detecting the position of the substrate based on a result of pattern matching using the application template for an image.
본 발명의 양태 11 은, 기판의 위치를 검출하는, 기록 매체에 기록된 프로그램으로서, 상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행됨으로써, a) 기판의 상면 상에 미리 형성되어 있는 패턴의 일부를 촬상하는 공정과, b) 상기 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 및 상기 기준 템플릿에 포함되는 패턴 요소의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿군을 준비하는 공정과, c) 상기 a) 공정에서 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 상기 템플릿군으로부터 적용 템플릿을 선택하는 공정과, d) 상기 촬상 화상에 대한 상기 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 상기 기판의 위치를 검출하는 공정이 실시된다.Aspect 11 of the present invention is a program recorded on a recording medium that detects the position of a substrate, wherein the program is executed by a computer, thereby performing the following steps: a) imaging a portion of a pattern previously formed on the upper surface of the substrate; , b) a template including two or more templates among a reference template that is a template generated from reference CAD data, which is the CAD data of the pattern, and a plurality of offset templates that are templates in which the line widths of pattern elements included in the reference template are changed, respectively. a step of preparing a group; c) performing pattern matching using each template included in the template group on the captured image acquired in step a) above, and selecting an applied template from the template group based on the matching score; A process and d) a process of detecting the position of the substrate based on a result of pattern matching using the application template for the captured image are performed.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 분명해진다.The above-described object and other objects, features, aspects and advantages will become clear from the detailed description of the present invention below with reference to the accompanying drawings.
도 1 은, 일 실시형태에 관련된 묘화 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 컴퓨터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 제어부의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 4 는, 기준 템플릿의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 오프셋 템플릿의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 오프셋 템플릿의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 기판에 대한 패턴 묘화의 흐름의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 제어부의 기능을 나타내는 블록도이다.Fig. 1 is a perspective view showing a drawing device according to one embodiment.
Figure 2 is a diagram showing the configuration of a computer.
Figure 3 is a block diagram showing the function of the control unit.
Fig. 4 is a diagram showing an example of a reference template.
Fig. 5 is a diagram showing an example of an offset template.
Fig. 6 is a diagram showing an example of an offset template.
Fig. 7 is a diagram showing an example of the flow of pattern drawing on a substrate.
Figure 8 is a block diagram showing the functions of the control unit.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 묘화 장치 (1) 를 나타내는 사시도이다. 묘화 장치 (1) 는, 공간 변조된 대략 빔상의 광을 기판 (9) 상의 감광 재료에 조사하고, 당해 광의 조사 영역을 기판 (9) 상에서 주사함으로써 패턴의 묘화를 실시하는 직접 묘화 장치이다. 도 1 에서는, 서로 직교하는 3 개의 방향을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 하여 화살표로 나타내고 있다. 도 1 에 나타내는 예에서는, X 방향 및 Y 방향은 서로 수직인 수평 방향이고, Z 방향은 연직 방향이다. 다른 도면에 있어서도 동일하다.Fig. 1 is a perspective view showing a drawing device 1 according to an embodiment of the present invention. The drawing device 1 is a direct drawing device that irradiates spatially modulated approximately beam-like light to a photosensitive material on the substrate 9 and scans the irradiated area of the light on the substrate 9 to draw a pattern. In Fig. 1, three directions orthogonal to each other are indicated by arrows as the X direction, Y direction, and Z direction. In the example shown in FIG. 1, the X direction and Y direction are horizontal directions perpendicular to each other, and the Z direction is a vertical direction. The same applies to other drawings.
기판 (9) 은, 예를 들어, 평면에서 보았을 때에 대략 직사각형상의 판상 부재이다. 기판 (9) 은, 예를 들어, 다층 프린트 배선 기판 (이하, 간단히「프린트 기판」이라고 부른다) 이다. 본 실시형태에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에는, 구리 (Cu) 등에 의해 형성된 회로 패턴이 미리 형성되어 있고, 당해 회로 패턴 상에 감광 재료에 의해 형성된 레지스트막이 형성되어 있다. 그리고, 묘화 장치 (1) 에 있어서, 기판 (9) 의 당해 레지스트막에 솔더 패턴이 묘화 (즉, 형성) 된다. 당해 솔더 패턴은, 상기 서술한 회로 패턴 상에, 당해 회로 패턴에 맞추어 묘화된다. 또한, 기판 (9) 에는, 후술하는 위치 검출 처리 (즉, 얼라인먼트 처리) 전용의 얼라인먼트 마크는 형성되어 있지 않다.The substrate 9 is, for example, a plate-shaped member that has a substantially rectangular shape when viewed from the top. The board 9 is, for example, a multilayer printed wiring board (hereinafter simply referred to as a “printed board”). In this embodiment, a circuit pattern formed of copper (Cu) or the like is previously formed on the upper surface 91 of the substrate 9, and a resist film formed of a photosensitive material is formed on the circuit pattern. Then, in the drawing device 1, a solder pattern is drawn (that is, formed) on the resist film of the substrate 9. The solder pattern is drawn on the circuit pattern described above in accordance with the circuit pattern. Additionally, no alignment mark dedicated to the position detection process (i.e., alignment process) described later is formed on the substrate 9.
이하의 설명에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 미리 형성되어 있는 패턴 (즉, 회로 패턴) 을「제 1 패턴」이라고도 부른다. 또, 묘화 장치 (1) 에 있어서 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 묘화될 예정의 패턴 (즉, 솔더 패턴) 을 「제 2 패턴」이라고도 부른다. 또한, 기판 (9) 의 종류 및 형상 등은 다양하게 변경되어도 된다. 또, 묘화 장치 (1) 에 의해 기판 (9) 에 묘화되는 패턴도 솔더 패턴에는 한정되지 않고, 다양하게 변경되어도 된다.In the following description, the pattern (i.e., circuit pattern) previously formed on the upper surface 91 of the substrate 9 is also called the “first pattern.” In addition, the pattern (namely, solder pattern) scheduled to be drawn on the upper surface 91 of the substrate 9 in the drawing device 1 is also called a “second pattern.” Additionally, the type and shape of the substrate 9 may be changed in various ways. In addition, the pattern drawn on the substrate 9 by the drawing device 1 is not limited to the solder pattern and may be changed in various ways.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 묘화 장치 (1) 는, 스테이지 (21) 와, 스테이지 이동 기구 (22) 와, 촬상부 (3) 와, 묘화부 (4) 와, 컴퓨터 (100) 를 구비한다. 스테이지 (21) 는, 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 의 하방 (즉, (-Z) 측) 에 있어서, 수평 상태의 기판 (9) 을 하측으로부터 유지하는 대략 평판상의 기판 유지부이다. 스테이지 (21) 는, 예를 들어, 기판 (9) 의 하면을 흡착하여 유지하는 배큐엄 척이다. 스테이지 (21) 는, 배큐엄 척 이외의 구조를 갖고 있어도 되고, 예를 들어, 메커니컬 척이어도 된다. 스테이지 (21) 상에 재치된 기판 (9) 의 상면 (91) 은, Z 방향에 대해 대략 수직이고, X 방향 및 Y 방향에 대략 평행하다.As shown in FIG. 1 , the drawing device 1 includes a stage 21, a stage moving mechanism 22, an imaging unit 3, a drawing unit 4, and a computer 100. The stage 21 is a substantially flat substrate holding portion that holds the horizontal substrate 9 from below below the imaging section 3 and the drawing section 4 (i.e., on the (-Z) side). . The stage 21 is, for example, a vacuum chuck that adsorbs and holds the lower surface of the substrate 9. The stage 21 may have a structure other than a vacuum chuck, and may be, for example, a mechanical chuck. The upper surface 91 of the substrate 9 placed on the stage 21 is substantially perpendicular to the Z direction and substantially parallel to the X and Y directions.
스테이지 이동 기구 (22) 는, 스테이지 (21) 를 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 에 대해 수평 방향 (즉, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대략 평행한 방향) 으로 상대적으로 이동시키는 이동 기구이다. 스테이지 이동 기구 (22) 는, 제 1 이동 기구 (23) 와, 제 2 이동 기구 (24) 를 구비한다. 제 2 이동 기구 (24) 는, 스테이지 (21) 를 가이드 레일을 따라서 X 방향으로 직선 이동한다. 제 1 이동 기구 (23) 는, 스테이지 (21) 를 제 2 이동 기구 (24) 와 함께 가이드 레일을 따라 Y 방향으로 직선 이동한다. 제 1 이동 기구 (23) 및 제 2 이동 기구 (24) 의 구동원은, 예를 들어, 리니어 서보 모터, 또는, 볼 나사에 모터가 장착된 것이다. 제 1 이동 기구 (23) 및 제 2 이동 기구 (24) 의 구조는, 다양하게 변경되어도 된다.The stage moving mechanism 22 moves the stage 21 relative to the imaging unit 3 and the drawing unit 4 in a horizontal direction (i.e., a direction substantially parallel to the upper surface 91 of the substrate 9). Shiki is a moving device. The stage moving mechanism 22 includes a first moving mechanism 23 and a second moving mechanism 24. The second moving mechanism 24 moves the stage 21 linearly in the X direction along the guide rail. The first moving mechanism 23 moves the stage 21 linearly in the Y direction along the guide rail together with the second moving mechanism 24. The driving source of the first moving mechanism 23 and the second moving mechanism 24 is, for example, a linear servo motor or a motor mounted on a ball screw. The structures of the first moving mechanism 23 and the second moving mechanism 24 may be changed in various ways.
묘화 장치 (1) 에서는, Z 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 하여 스테이지 (21) 를 회전하는 스테이지 회전 기구가 형성되어도 된다. 또, 스테이지 (21) 를 Z 방향으로 이동하는 스테이지 승강 기구가 묘화 장치 (1) 에 형성되어도 된다. 스테이지 회전 기구로서, 예를 들어, 서보 모터를 이용 가능하다. 스테이지 승강 기구로서, 예를 들어, 리니어 서보 모터를 이용 가능하다. 스테이지 회전 기구 및 스테이지 승강 기구의 구조는, 다양하게 변경되어도 된다.In the drawing device 1, a stage rotation mechanism that rotates the stage 21 around a rotation axis extending in the Z direction may be provided. Additionally, a stage elevating mechanism that moves the stage 21 in the Z direction may be provided in the drawing device 1. As a stage rotation mechanism, for example, a servo motor can be used. As a stage elevating mechanism, for example, a linear servo motor can be used. The structures of the stage rotation mechanism and the stage elevating mechanism may be changed in various ways.
촬상부 (3) 는, X 방향으로 배열되는 복수 (도 1 에 나타내는 예에서는 2 개) 의 촬상 헤드 (31) 를 구비한다. 각 촬상 헤드 (31) 는, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 걸쳐 형성되는 도어형의 헤드 지지부 (30) 에 의해, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 의 상방에서 지지된다. 2 개의 촬상 헤드 (31) 중, 일방의 촬상 헤드 (31) 는 헤드 지지부 (30) 에 고정되어 있고, 타방의 촬상 헤드 (31) 는 헤드 지지부 (30) 상에 있어서 X 방향으로 이동 가능하다. 이로써, 2 개의 촬상 헤드 (31) 사이의 X 방향의 거리를 변경할 수 있다. 또한, 촬상부 (3) 의 촬상 헤드 (31) 의 수는, 1 이어도 되고, 3 이상이어도 된다.The imaging unit 3 is provided with a plurality of imaging heads 31 (two in the example shown in FIG. 1) arranged in the X direction. Each imaging head 31 is supported above the stage 21 and the stage moving mechanism 22 by a door-shaped head support portion 30 formed across the stage 21 and the stage moving mechanism 22. . Among the two imaging heads 31, one imaging head 31 is fixed to the head support part 30, and the other imaging head 31 is movable in the X direction on the head support part 30. Thereby, the distance in the X direction between the two imaging heads 31 can be changed. Additionally, the number of imaging heads 31 in the imaging unit 3 may be 1 or 3 or more.
각 촬상 헤드 (31) 는, 도시 생략한 촬상 센서 및 광학계를 구비하는 카메라이다. 각 촬상 헤드 (31) 는, 예를 들어, 2 차원의 화상을 취득하는 에어리어 카메라이다. 촬상 센서는, 예를 들어, 매트릭스상으로 배열된 복수의 CCD (Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자를 구비한다. 각 촬상 헤드 (31) 에서는, 도시 생략한 광원으로부터 기판 (9) 의 상면 (91) 으로 유도된 조명광 (예를 들어, 적외선) 의 반사광이, 광학계를 통하여 촬상 센서로 유도된다. 촬상 센서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 으로부터의 반사광을 수광하고, 대략 직사각형상의 촬상 영역의 화상을 취득한다. 상기 광원으로는, LED (Light Emitting Diode) 등의 다양한 광원이 이용 가능하다. 또한, 각 촬상 헤드 (31) 는, 라인 카메라 등, 다른 종류의 카메라여도 된다.Each imaging head 31 is a camera equipped with an imaging sensor and an optical system (not shown). Each imaging head 31 is, for example, an area camera that acquires two-dimensional images. The imaging sensor includes, for example, imaging elements such as a plurality of CCDs (Charge Coupled Devices) arranged in a matrix. In each imaging head 31, reflected light of illumination light (for example, infrared light) guided from a light source not shown to the upper surface 91 of the substrate 9 is guided to the imaging sensor through an optical system. The imaging sensor receives reflected light from the upper surface 91 of the substrate 9 and acquires an image of a substantially rectangular imaging area. As the light source, various light sources such as LED (Light Emitting Diode) can be used. Additionally, each imaging head 31 may be a different type of camera, such as a line camera.
묘화부 (4) 는, X 방향 및/또는 Y 방향으로 배열되는 복수의 묘화 헤드 (41) 를 구비한다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 6 개의 묘화 헤드 (41) 가 X 방향으로 대략 직선상으로 배열된다. 각 묘화 헤드 (41) 는, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 걸쳐 형성되는 도어형의 헤드 지지부 (40) 에 의해, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 의 상방에서 지지된다. 헤드 지지부 (40) 는, 촬상부 (3) 의 헤드 지지부 (30) 보다 (+Y) 측에 배치되어 있다. 또한, 묘화부 (4) 의 묘화 헤드 (41) 의 수는 적절히 변경되어도 된다. 예를 들어, 묘화 헤드 (41) 의 수는 1 개여도 되고, 2 개 이상이어도 된다.The drawing unit 4 is provided with a plurality of drawing heads 41 arranged in the X direction and/or Y direction. In the example shown in FIG. 1, six drawing heads 41 are arranged in a substantially straight line in the X direction. Each drawing head 41 is supported above the stage 21 and the stage moving mechanism 22 by a door-shaped head support portion 40 formed across the stage 21 and the stage moving mechanism 22. . The head support portion 40 is disposed on the (+Y) side of the head support portion 30 of the imaging unit 3. Additionally, the number of drawing heads 41 of the drawing unit 4 may be changed as appropriate. For example, the number of drawing heads 41 may be one or two or more.
각 묘화 헤드 (41) 는, 도시 생략의 광원, 광학계 및 공간 광 변조 소자를 구비한다. 공간 광 변조 소자로는, DMD (Digital Micro Mirror Device) 나 GLV (Grating Light Valve : 그레이팅·라이트·밸브) (실리콘·라이트·머신즈 (써니 베일, 캘리포니아) 의 등록상표) 등의 여러 가지 소자가 이용 가능하다. 광원으로는, LD (Laser Diode) 등의 여러 가지 광원이 이용 가능하다. 복수의 묘화 헤드 (41) 는, 대략 동일한 구조를 갖는다.Each drawing head 41 includes a light source (not shown), an optical system, and a spatial light modulation element. As spatial light modulation elements, various elements such as DMD (Digital Micro Mirror Device) and GLV (Grating Light Valve) (registered trademark of Silicon Light Machines (Sunnyvale, California)) are used. possible. As a light source, various light sources such as LD (Laser Diode) can be used. The plurality of drawing heads 41 have substantially the same structure.
묘화 장치 (1) 에서는, 묘화부 (4) 의 복수의 묘화 헤드 (41) 로부터 변조된 (즉, 공간 광 변조된) 광을 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 조사하면서, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해 기판 (9) 을 Y 방향으로 이동시킨다. 이로써, 복수의 묘화 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역이 기판 (9) 상에서 Y 방향으로 주사되고, 기판 (9) 에 대한 패턴의 묘화가 실시된다. 이하의 설명에서는, Y 방향을「주사 방향」이라고도 부르고, X 방향을「폭 방향」이라고도 부른다. 스테이지 이동 기구 (22) 는, 각 묘화 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역을 기판 (9) 상에서 주사 방향으로 이동시키는 주사 기구이다.In the drawing device 1, light modulated (i.e., spatial light modulated) from the plurality of drawing heads 41 of the drawing unit 4 is irradiated onto the upper surface 91 of the substrate 9, while a stage moving mechanism is used. The substrate 9 is moved in the Y direction by (22). As a result, the area irradiated with light from the plurality of drawing heads 41 is scanned in the Y direction on the substrate 9, and the pattern on the substrate 9 is drawn. In the following description, the Y direction is also called the “scanning direction” and the X direction is also called the “width direction.” The stage moving mechanism 22 is a scanning mechanism that moves the irradiated area of light from each drawing head 41 on the substrate 9 in the scanning direction.
묘화 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 대한 묘화는, 이른바 싱글 패스 (원 패스) 방식으로 실시된다. 구체적으로는, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해, 스테이지 (21) 가 복수의 묘화 헤드 (41) 에 대해 Y 방향으로 상대 이동되고, 복수의 묘화 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역이, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에서 Y 방향 (즉, 주사 방향) 으로 1 회만 주사된다. 이로써, 기판 (9) 에 대한 묘화가 완료된다. 또한, 묘화 장치 (1) 에서는, 스테이지 (21) 의 Y 방향으로의 이동과 X 방향으로의 스텝 이동이 반복되는 멀티 패스 방식에 의해, 기판 (9) 에 대한 묘화가 실시되어도 된다. 묘화 장치 (1) 에 있어서 멀티 패스 방식의 묘화가 실시되는 경우, Y 방향은 주주사 방향이고, X 방향은 부주사 방향이다. 또, 스테이지 이동 기구 (22) 의 제 1 이동 기구 (23) 는, 스테이지 (21) 를 주주사 방향으로 이동시키는 주주사 기구이고, 제 2 이동 기구 (24) 는, 스테이지 (21) 를 부주사 방향으로 이동시키는 부주사 기구이다.In the drawing device 1, drawing on the substrate 9 is performed by a so-called single pass (one pass) method. Specifically, the stage 21 is moved relative to the plurality of drawing heads 41 in the Y direction by the stage movement mechanism 22, and the area irradiated with light from the plurality of drawing heads 41 is the substrate ( 9) is scanned only once in the Y direction (i.e. scanning direction) on the upper surface 91 of . In this way, drawing on the substrate 9 is completed. In addition, in the drawing device 1, drawing on the substrate 9 may be performed by a multi-pass method in which movement of the stage 21 in the Y direction and step movement in the X direction are repeated. When multi-pass drawing is performed in the drawing device 1, the Y direction is the main scanning direction and the X direction is the sub-scanning direction. Additionally, the first moving mechanism 23 of the stage moving mechanism 22 is a main scanning mechanism that moves the stage 21 in the main scanning direction, and the second moving mechanism 24 moves the stage 21 in the sub-scanning direction. It is a sub-injection device that moves.
도 2 는, 컴퓨터 (100) 의 구성을 나타내는 도면이다. 컴퓨터 (100) 는, 프로세서 (101) 와, 메모리 (102) 와, 입출력부 (103) 와, 버스 (104) 를 구비하는 통상적인 컴퓨터이다. 버스 (104) 는, 프로세서 (101), 메모리 (102) 및 입출력부 (103) 를 접속하는 신호 회로이다. 메모리 (102) 는, 각종 정보를 기억한다. 메모리 (102) 는, 예를 들어, 기억 매체 (71) 에 미리 기억되어 있는 프로그램 (109) 을 판독 출력하여 기억한다. 기억 매체 (71) 는, 예를 들어, USB 메모리나 CD-ROM 이다.FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the computer 100. The computer 100 is a typical computer equipped with a processor 101, a memory 102, an input/output unit 103, and a bus 104. The bus 104 is a signal circuit that connects the processor 101, the memory 102, and the input/output unit 103. The memory 102 stores various types of information. The memory 102, for example, reads out and stores the program 109 previously stored in the storage medium 71. The storage medium 71 is, for example, USB memory or CD-ROM.
프로세서 (101) 는, 메모리 (102) 에 기억되는 프로그램 (109) 등에 따라서, 메모리 (102) 등을 이용하면서 여러 가지 처리 (예를 들어, 수치 계산이나 화상 처리) 를 실행한다. 입출력부 (103) 는, 조작자로부터의 입력을 받아들이는 키보드 (105) 및 마우스 (106), 그리고, 프로세서 (101) 로부터의 출력 등을 표시하는 디스플레이 (107) 를 구비한다.The processor 101 executes various processes (for example, numerical calculations and image processing) while using the memory 102 and the like according to the program 109 stored in the memory 102 and the like. The input/output unit 103 includes a keyboard 105 and mouse 106 that accept input from the operator, and a display 107 that displays output from the processor 101, etc.
묘화 장치 (1) 에서는, 컴퓨터 (100) 에 의해 프로그램 (109) 이 실행됨으로써, 도 3 에 나타내는 제어부 (10) 의 각 기능이 실현된다. 제어부 (10) 는, 묘화 장치 (1) 의 일부이다. 도 3 은, 제어부 (10) 의 기능을 나타내는 블록도이다. 도 3 에서는, 제어부 (10) 이외의 구성도 함께 나타낸다.In the drawing device 1, each function of the control unit 10 shown in FIG. 3 is realized by executing the program 109 by the computer 100. The control unit 10 is a part of the drawing device 1. FIG. 3 is a block diagram showing the function of the control unit 10. In Fig. 3, configurations other than the control unit 10 are also shown.
도 3 에 나타내는 제어부 (10) 는, 스테이지 이동 기구 (22), 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 등을 제어한다. 제어부 (10) 는, 기억부 (111) 와, 촬상 제어부 (112) 와, 템플릿 생성부 (113) 와, 템플릿 선택부 (114) 와, 위치 검출부 (115) 와, 데이터 생성부 (116) 와, 묘화 제어부 (117) 를 구비한다. 기억부 (111) 는, 주로 메모리 (102) 에 의해 실현되고, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 패턴의 묘화에 관한 각종 정보를 미리 기억한다. 기억부 (111) 에 기억되어 있는 정보에는, 예를 들면, 기판 (9) 에 묘화될 예정의 제 2 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터 (이하, 「제 2 CAD 데이터」라고도 부른다), 및 후술하는 기판 (9) 의 얼라인먼트 처리에 사용되는 템플릿 등이 포함된다.The control unit 10 shown in FIG. 3 controls the stage moving mechanism 22, the imaging unit 3, the drawing unit 4, etc. The control unit 10 includes a storage unit 111, an imaging control unit 112, a template creation unit 113, a template selection unit 114, a position detection unit 115, and a data creation unit 116. , and a drawing control unit 117. The storage unit 111 is mainly realized by the memory 102 and stores in advance various information regarding pattern drawing in the drawing device 1. Information stored in the storage unit 111 includes, for example, pattern CAD data (hereinafter also referred to as “second CAD data”), which is CAD data of the second pattern scheduled to be drawn on the substrate 9, and information described later. A template used for the alignment process of the substrate 9 is included.
촬상 제어부 (112), 템플릿 생성부 (113), 템플릿 선택부 (114), 위치 검출부 (115), 데이터 생성부 (116) 및 묘화 제어부 (117) 는, 주로 프로세서 (101) 에 의해 실현된다. 촬상 제어부 (112) 는, 스테이지 이동 기구 (22) 를 제어함으로써 스테이지 (21) 를 이동시키고, 촬상부 (3) 를 제어함으로써 기판 (9) 의 상면 (91) 의 일부를 촬상시켜, 상기 제 1 패턴의 일부의 화상 (이하, 「촬상 화상」이라고도 부른다) 을 취득시킨다. 당해 촬상 화상은, 예를 들어 그레이 스케일의 화상이며, 후술하는 바와 같이, 기판 (9) 의 얼라인먼트 처리시에 이용된다. 당해 촬상 화상은, 촬상부 (3) 로부터 기억부 (111) 로 보내져, 기억부 (111) 에 저장된다.The imaging control unit 112, template creation unit 113, template selection unit 114, position detection unit 115, data generation unit 116, and drawing control unit 117 are mainly realized by the processor 101. The imaging control unit 112 moves the stage 21 by controlling the stage moving mechanism 22, and images a part of the upper surface 91 of the substrate 9 by controlling the imaging unit 3, An image of a part of the pattern (hereinafter also referred to as a “captured image”) is acquired. The captured image is, for example, a gray scale image, and is used in the alignment process of the substrate 9, as will be described later. The captured image is sent from the imaging unit 3 to the storage unit 111 and stored in the storage unit 111.
템플릿 생성부 (113) 는, 제 1 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터 (이하, 「제 1 CAD 데이터」라고도 부른다) 등에 기초하여, 기판 (9) 의 얼라인먼트 처리시에 사용되는 복수의 템플릿을 생성한다. 기억부 (111) 에서는, 당해 복수의 템플릿으로부터 선택된 2 개 이상의 템플릿이, 패턴 매칭에 이용되는 템플릿군으로서 기억된다. 템플릿 선택부 (114) 는, 당해 템플릿군으로부터, 상기 촬상 화상에 대한 패턴 매칭에 적합한 하나의 템플릿인 적용 템플릿을 선택한다. 위치 검출부 (115) 는, 상기 촬상 화상에 대해 당해 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치 (즉, 묘화부 (4) 에 대한 기판 (9) 의 상대 위치) 를 검출한다.The template creation unit 113 generates a plurality of templates to be used during the alignment process of the substrate 9 based on pattern CAD data (hereinafter also referred to as “first CAD data”), which is the CAD data of the first pattern. do. In the storage unit 111, two or more templates selected from the plurality of templates are stored as a template group used for pattern matching. The template selection unit 114 selects an application template, which is one template suitable for pattern matching for the captured image, from the template group. The position detection unit 115 determines the position of the substrate 9 on the stage 21 (i.e., the position of the substrate 9 with respect to the drawing unit 4) by performing pattern matching on the captured image using the application template. ) detects the relative position of ).
묘화 장치 (1) 에서는, 위치 검출부 (115), 템플릿 선택부 (114), 템플릿 생성부 (113), 기억부 (111) 및 촬상부 (3) 등에 의해, 기판 (9) 의 위치를 검출하는 위치 검출 장치 (6)가 구성된다. 도 3 에서는, 위치 검출 장치 (6) 에 포함되는 구성을 2 점 쇄선으로 둘러싼다. 위치 검출 장치 (6) 는. 묘화 장치 (1) 의 일부이며, 상기 구성 이외의 구성을 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 스테이지 (21), 스테이지 이동 기구 (22) 및 촬상 제어부 (112) 등이 위치 검출 장치 (6) 에 포함되어도 된다. 또한, 템플릿 선택부 (114) 에 의해 선택된 적용 템플릿의 종류 등이, 도 2 에 나타내는 디스플레이 (107) 에 표시되는 경우, 표시부인 디스플레이 (107) 도 위치 검출 장치 (6) 에 포함되어도 된다.In the drawing device 1, the position of the substrate 9 is detected by the position detection unit 115, the template selection unit 114, the template generation unit 113, the storage unit 111, and the imaging unit 3. A position detection device 6 is configured. In Fig. 3, the components included in the position detection device 6 are surrounded by a two-dot chain line. The position detection device (6) is. It is a part of the drawing device 1 and may include structures other than the above-described structures. For example, the stage 21, the stage moving mechanism 22, the imaging control unit 112, etc. may be included in the position detection device 6. In addition, when the type of application template selected by the template selection unit 114, etc. is displayed on the display 107 shown in FIG. 2, the display 107, which is a display unit, may also be included in the position detection device 6.
데이터 생성부 (116) 는, 상기 서술한 제 2 CAD 데이터를 래스터라이즈하여, 래스터 데이터인 묘화 데이터 (이하,「제 2 묘화 데이터」라고도 부른다) 를 생성한다. 제 2 묘화 데이터는, 예를 들어, 런 렝스 데이터이다. 묘화 제어부 (117) 는, 데이터 생성부 (116) 에 의해 생성된 제 2 묘화 데이터, 및 위치 검출부 (115) 에 의해 검출된 기판 (9) 의 위치 등에 기초하여, 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 제어함으로써, 기판 (9) 상의 묘화 위치를 조절하면서, 묘화부 (4) 에 기판 (9) 에 대한 제 2 패턴의 묘화를 실행시킨다.The data generation unit 116 rasterizes the above-described second CAD data and generates drawing data that is raster data (hereinafter also referred to as “second drawing data”). The second drawing data is, for example, run length data. The drawing control unit 117 moves the drawing unit 4 and the stage based on the second drawing data generated by the data generation unit 116 and the position of the substrate 9 detected by the position detection unit 115. By controlling the mechanism 22, the drawing section 4 is made to execute drawing of the second pattern on the substrate 9 while adjusting the drawing position on the substrate 9.
또한, 제어부 (10) 는, 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC : Programmable Logic Controller) 나 회로 기판 등에 의해 실현되어도 되고, 이들과 1 개 이상의 컴퓨터의 조합에 의해 실현되어도 된다.Additionally, the control unit 10 may be realized by a programmable logic controller (PLC: Programmable Logic Controller), a circuit board, etc., or by a combination of these with one or more computers.
도 4 는, 템플릿의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4 에 나타내는 템플릿 (81) 은, 템플릿 생성부 (113) 에 의해 제 1 CAD 데이터로부터 생성된 것이다. 구체적으로는, 템플릿 생성부 (113) 는, 제 1 CAD 데이터로부터 소정 크기의 템플릿 영역을 선택하고, 당해 템플릿 영역을 래스터라이즈함으로써, 템플릿 (81) 을 생성한다. 상기 템플릿 영역은, 제 1 CAD 데이터가 나타내는 제 1 패턴의 일부인 비교적 작은 대략 직사각형상의 영역이다. 제 1 패턴은, 복수의 패턴 요소를 포함하고, 템플릿 영역에는, 당해 복수의 패턴 요소 중, 1 개 이상의 패턴 요소의 적어도 일부가 포함된다. 또, 템플릿 영역은, 촬상부 (3) 의 각 촬상 헤드 (31) (도 1 참조) 의 시야보다 작은 영역이다.Figure 4 is a diagram showing an example of a template. The template 81 shown in FIG. 4 is generated from the first CAD data by the template creation unit 113. Specifically, the template creation unit 113 generates the template 81 by selecting a template area of a predetermined size from the first CAD data and rasterizing the template area. The template area is a relatively small, approximately rectangular area that is part of the first pattern indicated by the first CAD data. The first pattern includes a plurality of pattern elements, and the template area includes at least a portion of one or more pattern elements among the plurality of pattern elements. Additionally, the template area is an area smaller than the field of view of each imaging head 31 (see FIG. 1) of the imaging unit 3.
도 4 에 나타내는 예에서는, 템플릿 (81) 은, 제 1 패턴에 포함되는 하나의 패턴 요소 (93) 의 일부인 대략 직선상의 부위를 포함한다. 도 4 에 예시하는 패턴 요소 (93) 는, 도면 중의 상하 방향으로 대략 평행하게 연장되어 있고, 패턴 요소 (93) 의 길이 방향에 수직인 좌우 방향의 폭 (즉, 선폭) (B1) 은, 당해 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐 대략 일정하다. 도 4 에서는, 패턴 요소 (93) 에 평행 사선을 부여하고, 패턴 요소 (93) 의 에지 (즉, 패턴 요소 (93) 와 배경 영역 (96) 의 경계) 를 굵은 선으로 나타낸다. 도 5 및 도 6 에 있어서도 동일하다. 실제의 템플릿 영역 (81) 에서는, 도 4 에 예시하는 패턴 요소 (93) 보다 복잡한 형상을 갖는 1 개 이상의 패턴 요소의 적어도 일부가 포함된다.In the example shown in FIG. 4 , the template 81 includes a substantially straight portion that is part of one pattern element 93 included in the first pattern. The pattern element 93 illustrated in FIG. 4 extends substantially parallel to the vertical direction in the figure, and the width (i.e., line width) B1 in the left and right directions perpendicular to the longitudinal direction of the pattern element 93 is It is approximately constant along the entire longitudinal length. In FIG. 4 , a parallel diagonal line is provided to the pattern element 93, and the edge of the pattern element 93 (that is, the boundary between the pattern element 93 and the background area 96) is indicated by a thick line. The same applies to Figures 5 and 6. In the actual template area 81, at least a portion of one or more pattern elements having a more complex shape than the pattern element 93 illustrated in FIG. 4 is included.
제 1 CAD 데이터에서는, 제 1 패턴에 포함되는 각 패턴 요소가, 설계 도면 등에서 지정되어 있는 형상과 동일한 형상으로 정의되어 있다. 따라서, 제 1 CAD 데이터에서는, 각 패턴 요소의 선폭은, 설계대로의 선폭 (즉, 설계 도면 등에서 지정되어 있는 선폭) 이다. 또한, 제 1 CAD 데이터로부터 생성된 템플릿 (81) 에 있어서도, 템플릿 (81) 에 포함되는 패턴 요소 (93) 의 선폭은, 설계 도면 등에서 지정되어 있는 선폭과 동일하다. 이하의 설명에서는, 템플릿 (81) 을 「기준 템플릿 (81)」이라고도 부른다. 또, 제 1 CAD 데이터를 「기준 CAD 데이터」라고도 부른다.In the first CAD data, each pattern element included in the first pattern is defined as the same shape as the shape specified in the design drawing or the like. Therefore, in the first CAD data, the line width of each pattern element is the line width as designed (that is, the line width specified in the design drawing, etc.). Also, in the template 81 generated from the first CAD data, the line width of the pattern element 93 included in the template 81 is the same as the line width specified in the design drawing or the like. In the following description, the template 81 is also called the “reference template 81.” Additionally, the first CAD data is also called “standard CAD data.”
도 5 및 도 6 은 각각, 도 4 에 나타내는 기준 템플릿 (81) 에 포함되는 패턴 요소 (93) 의 선폭을 변경한 템플릿 (82a, 82b) 을 나타내는 도면이다. 이하의 설명에서는, 템플릿 (82a, 82b) 을 각각, 「오프셋 템플릿 (82a)」 및 「오프셋 템플릿 (82b)」이라고도 부른다. 도 5 에 예시하는 오프셋 템플릿 (82a) 에서는, 패턴 요소 (93a) 의 선폭이, 기준 템플릿 (81) 의 패턴 요소 (93) 의 선폭보다 작게 되어 있다. 또한, 도 6 에 예시하는 오프셋 템플릿 (82b) 에서는, 패턴 요소 (93b) 의 선폭이, 기준 템플릿 (81) 의 패턴 요소 (93) 의 선폭보다 크게 되어 있다. 패턴 요소 (93) 와 패턴 요소 (93a) 의 선폭의 차는, 패턴 요소 (93) 와 패턴 요소 (93b) 의 선폭의 차와 동일해도 되고, 상이해도 된다.FIGS. 5 and 6 are diagrams showing templates 82a and 82b in which the line width of the pattern element 93 included in the reference template 81 shown in FIG. 4 is changed. In the following description, the templates 82a and 82b are also called “offset template 82a” and “offset template 82b,” respectively. In the offset template 82a illustrated in FIG. 5 , the line width of the pattern element 93a is smaller than the line width of the pattern element 93 of the reference template 81. In addition, in the offset template 82b illustrated in FIG. 6, the line width of the pattern element 93b is larger than the line width of the pattern element 93 of the reference template 81. The difference in line width between the pattern element 93 and the pattern element 93a may be the same as or different from the difference in line width between the pattern element 93 and the pattern element 93b.
오프셋 템플릿 (82a, 82b) 은, 도 3 에 나타내는 템플릿 생성부 (113) 에 의해 생성된다. 구체적으로는, 템플릿 생성부 (113) 는, 제 1 CAD 데이터 (즉, 기준 CAD 데이터) 의 제 1 패턴의 선폭을 소정의 규칙에 따라서 작게 한 오프셋 CAD 데이터를 생성한다. 당해 오프셋 CAD 데이터에서는, 예를 들면, 제 1 패턴에 포함되는 각 패턴 요소의 선폭이, 기준 CAD 데이터보다 소정값 (예를 들면, 5 ㎛) 만큼 작게 되어 있다. 그리고, 당해 오프셋 CAD 데이터에 있어서, 상기 서술한 템플릿 영역에 대응하는 영역 (즉, 상기 서술한 템플릿 영역과 동일한 위치에 위치하는 동일한 크기의 영역으로, 이하, 간단히 「템플릿 영역」이라고도 한다) 이, 템플릿 생성부 (113) 에 의해 선택되고 래스터라이즈됨으로써, 오프셋 템플릿 (82a) 이 생성된다.The offset templates 82a and 82b are generated by the template creation unit 113 shown in FIG. 3. Specifically, the template creation unit 113 generates offset CAD data in which the line width of the first pattern of the first CAD data (i.e., reference CAD data) is reduced according to a predetermined rule. In the offset CAD data, for example, the line width of each pattern element included in the first pattern is smaller than the reference CAD data by a predetermined value (for example, 5 μm). And, in the offset CAD data, an area corresponding to the above-described template area (i.e., an area of the same size and located at the same position as the above-described template area, hereinafter also simply referred to as “template area”) is, By being selected and rasterized by the template creation unit 113, the offset template 82a is created.
또한, 템플릿 생성부 (113) 는, 제 1 CAD 데이터 (즉, 기준 CAD 데이터) 의 제 1 패턴의 선폭을 소정의 규칙에 따라서 크게 한 오프셋 CAD 데이터를 생성한다. 당해 오프셋 CAD 데이터에서는, 예를 들면, 제 1 패턴에 포함되는 각 패턴 요소의 선폭이, 기준 CAD 데이터보다 소정값 (예를 들면, 5 ㎛) 만큼 크게 되어 있다. 그리고, 당해 오프셋 CAD 데이터에 있어서, 상기 서술한 템플릿 영역에 대응하는 영역이, 템플릿 생성부 (113) 에 의해 선택되고 래스터라이즈됨으로써, 오프셋 템플릿 (82b) 이 생성된다.Additionally, the template creation unit 113 generates offset CAD data in which the line width of the first pattern of the first CAD data (i.e., reference CAD data) is increased according to a predetermined rule. In the offset CAD data, for example, the line width of each pattern element included in the first pattern is larger than the reference CAD data by a predetermined value (for example, 5 μm). Then, in the offset CAD data, an area corresponding to the template area described above is selected by the template creation unit 113 and rasterized, thereby generating an offset template 82b.
템플릿 생성부 (113) 에서는, 3 개 이상의 오프셋 템플릿이 생성되어도 된다. 예를 들면, 상기 서술한 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 외에도, 오프셋 템플릿 (82a) 보다 패턴 요소의 선폭이 작은 오프셋 템플릿 및 오프셋 템플릿 (82b) 보다 패턴 요소의 선폭이 큰 오프셋 템플릿이, 템플릿 생성부 (113) 에서 생성되어도 된다.In the template creation unit 113, three or more offset templates may be generated. For example, in addition to the offset templates 82a and 82b described above, an offset template with a smaller line width of pattern elements than the offset template 82a and an offset template with a larger line width of pattern elements than the offset template 82b are provided in the template creation unit. It may be generated in (113).
또한, 템플릿 생성부 (113) 에서 생성되는 복수의 오프셋 템플릿은, 오프셋 템플릿 (82a) 과 같이, 기준 템플릿 (81) 보다 패턴 요소의 선폭이 작은 것만이어도 된다. 혹은, 템플릿 생성부 (113) 에서 생성되는 복수의 오프셋 템플릿은, 오프셋 템플릿 (82b) 과 같이, 기준 템플릿 (81) 보다 패턴 요소의 선폭이 큰 것만이어도 된다. 또한, 템플릿 생성부 (113) 에서 생성되는 각 오프셋 템플릿은, 기준 템플릿 (81) 으로부터 선폭만이 변경된 것으로, 기준 템플릿 (81) 을 회전시키거나 변형시키거나 하는 선폭 변경 이외의 변형은 포함되지 않았다.Additionally, the plurality of offset templates generated by the template creation unit 113 may only have pattern elements whose line widths are smaller than those of the reference template 81, such as the offset template 82a. Alternatively, the plurality of offset templates generated in the template creation unit 113 may only have a line width of pattern elements larger than that of the reference template 81, such as the offset template 82b. In addition, each offset template generated in the template creation unit 113 has only the line width changed from the reference template 81, and does not include any transformation other than changing the line width by rotating or deforming the reference template 81. .
템플릿 생성부 (113) 에서 생성된 기준 템플릿 (81), 및 복수의 오프셋 템플릿 (본 실시형태에서는, 오프셋 템플릿 (82a, 82b)) 은, 기억부 (111) 에 저장된다. 또한, 기억부 (111) 에서는, 기준 템플릿 (81) 및 복수의 오프셋 템플릿 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿의 집합이 선택되고, 패턴 매칭에 이용되는 템플릿군으로서 기억된다.The reference template 81 generated in the template creation unit 113 and a plurality of offset templates (offset templates 82a and 82b in this embodiment) are stored in the storage unit 111. Additionally, in the storage unit 111, a set of templates including two or more templates among the reference template 81 and a plurality of offset templates is selected and stored as a template group used for pattern matching.
당해 템플릿군은, 템플릿 생성부 (113) 에서 생성된 모든 템플릿 (즉, 기준 템플릿 (81) 및 복수의 오프셋 템플릿) 을 포함하고 있어도 되고, 템플릿 생성부 (113) 에서 생성된 전체 템플릿 중 일부만을 포함하고 있어도 된다. 당해 템플릿군은, 기준 템플릿 (81) 을 포함하고 있어도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다. 즉, 템플릿군은, 기준 템플릿 (81) 과, 복수의 오프셋 템플릿 중 1 개 이상의 오프셋 템플릿을 포함하고 있어도 된다. 혹은, 템플릿군은, 기준 템플릿 (81) 을 포함하지 않고, 복수의 오프셋 템플릿 중 2 개 이상의 오프셋 템플릿을 포함하고 있어도 된다.The template group may include all templates generated in the template generation unit 113 (i.e., the reference template 81 and a plurality of offset templates), or may include only a portion of all templates generated in the template generation unit 113. It may be included. The template group may or may not include the standard template 81. That is, the template group may include the reference template 81 and one or more offset templates among a plurality of offset templates. Alternatively, the template group may not include the reference template 81 but may include two or more offset templates among a plurality of offset templates.
다음으로, 묘화 장치 (1) 에 의한 기판 (9) 에 대한 패턴 묘화의 흐름의 일례에 대해, 도 7 을 참조하면서 설명한다. 기판 (9) 에 대한 묘화시에는, 먼저, 템플릿 생성부 (113) 에 있어서, 상기 서술한 템플릿 영역에 대응하는 기준 템플릿 (81) 및 오프셋 템플릿 (82a, 82b) (도 4 - 6 참조) 이 생성되고, 기억부 (111) 에 기억된다 (스텝 S11).Next, an example of the flow of pattern drawing on the substrate 9 by the drawing device 1 will be described with reference to FIG. 7 . When drawing on the substrate 9, first, in the template generating unit 113, a reference template 81 and an offset template 82a, 82b (see FIGS. 4-6) corresponding to the above-described template area are created. is generated and stored in the storage unit 111 (step S11).
기억부 (111) 에서는, 기준 템플릿 (81) 및 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 중, 2 개 이상의 템플릿이 선택되고, 당해 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 상기 템플릿군이 기억됨으로써 준비된다 (스텝 S12). 본 실시형태에서는, 당해 템플릿군은, 기준 템플릿 (81) 및 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 의 3 개의 템플릿에 의해 구성된다. 바꾸어 말하면, 템플릿군은, 템플릿 생성부 (113) 에서 생성된 모든 템플릿을 포함한다. 스텝 S11 ∼ S12 에서는, 제 1 패턴 상에 있어서 서로 위치가 상이한 복수의 템플릿 영역의 각각에 대하여, 기준 템플릿 (81) 및 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 이 생성되고, 복수의 템플릿 영역에 각각 대응하는 복수의 템플릿군이 기억부 (111) 에 기억된다.In the storage unit 111, two or more templates are selected from the reference template 81 and the offset templates 82a and 82b, and the template group including the two or more templates is stored and prepared (step S12). . In this embodiment, the template group is composed of three templates: the reference template 81 and the offset templates 82a and 82b. In other words, the template group includes all templates created in the template creation unit 113. In steps S11 to S12, a reference template 81 and an offset template 82a, 82b are generated for each of a plurality of template areas with different positions on the first pattern, and each corresponding to the plurality of template areas is generated. A plurality of template groups are stored in the storage unit 111.
계속해서, 기판 (9) 이 도 1 에 나타내는 묘화 장치 (1) 에 반입되고, 스테이지 (21) 에 의해 유지된다. 스테이지 (21) 는, 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 보다 (-Y) 측의 반출입 위치에 위치하고 있다. 스테이지 (21) 상에 유지된 기판 (9) 의 상면 (91) 상에는, 상기 서술한 제 1 패턴이 미리 형성되어 있다.Subsequently, the substrate 9 is carried into the drawing device 1 shown in FIG. 1 and held by the stage 21. The stage 21 is located at a loading/unloading position on the (-Y) side from the imaging unit 3 and the drawing unit 4. On the upper surface 91 of the substrate 9 held on the stage 21, the first pattern described above is formed in advance.
다음으로, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해, 기판 (9) 이 스테이지 (21) 와 함께 (+Y) 방향으로 이동되어, 촬상부 (3) 의 하방에 위치한다. 그리고, 촬상 제어부 (112) (도 3 참조) 에 의해 촬상부 (3) 및 스테이지 이동 기구 (22) 가 제어됨으로써, 기판 (9) 상에 있어서 복수의 템플릿 영역에 각각 대응하는 복수의 촬상 영역이 촬상되고, 각각이 제 1 패턴의 일부를 포함하는 복수의 촬상 화상이 취득된다 (스텝 S13). 상기 서술한 촬상 영역은, 후술하는 바와 같이, 위치 검출부 (115) 에 의한 패턴 매칭이 실시되는 영역으로, 이하, 「매칭 영역」이라고도 부른다.Next, the substrate 9 is moved in the (+Y) direction together with the stage 21 by the stage moving mechanism 22, and is positioned below the imaging unit 3. Then, the imaging unit 3 and the stage moving mechanism 22 are controlled by the imaging control unit 112 (see FIG. 3), so that a plurality of imaging areas each corresponding to a plurality of template areas are formed on the substrate 9. An image is captured, and a plurality of captured images each including a part of the first pattern are acquired (step S13). The above-mentioned imaging area is an area where pattern matching by the position detection unit 115 is performed, as will be described later, and is hereinafter also referred to as a “matching area.”
상기 복수의 촬상 영역은 각각, 기판 (9) 이 스테이지 (21) 상의 설계 위치에 정확하게 유지된 상태에 있어서, 대응하는 템플릿 영역을 대략 중심으로 하는 대략 직사각형상의 영역이다. 상기 복수의 촬상 영역의 형상 및 크기는, 서로 동일하다. 당해 촬상 영역은, X 방향 및 Y 방향에 각각 평행한 1 쌍의 변을 갖고, X 방향 및 Y 방향의 쌍방에 있어서, 대응하는 템플릿 영역보다 크다. 따라서, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치가 설계 위치로부터 다소 어긋나 있었다고 해도, 템플릿 영역에 포함되는 패턴 요소 (93) 는 촬상 화상 내에 포함된다. 스텝 S13 에서 취득된 촬상 화상은, 기억부 (111) 에 저장된다. 또한, 스텝 S13 은, 스텝 S11 ∼ S12 보다 이전에 실시되어도 되고, 스텝 S11 ∼ S12 와 병행하여 실시되어도 된다.Each of the plurality of imaging areas is a substantially rectangular area with the corresponding template area as the center, with the substrate 9 accurately held at the designed position on the stage 21. The shapes and sizes of the plurality of imaging areas are the same. The imaging area has a pair of sides parallel to the X and Y directions, and is larger than the corresponding template area in both the X and Y directions. Therefore, even if the position of the substrate 9 on the stage 21 is slightly deviated from the designed position, the pattern element 93 included in the template area is included in the captured image. The captured image acquired in step S13 is stored in the storage unit 111. In addition, step S13 may be performed before steps S11 to S12, or may be performed in parallel with steps S11 to S12.
스텝 S13 에서 촬상이 실시되는 기판 (9) 의 상면 (91) 에는, 제 1 패턴의 하측 (즉, 제 1 패턴이 형성되어 있는 층의 (-Z) 측의 층) 에, 다른 패턴이 미리 형성되어 있는 경우가 있다. 가령, 제 1 패턴의 하측에 위치하는 당해 다른 패턴 (이하, 「하층 패턴」이라고도 부른다) 이 상기 서술한 촬상 화상에 포함되면, 후술하는 패턴 매칭에 있어서, 하층 패턴이 제 1 패턴으로 오인될 가능성이 있다. 그래서, 묘화 장치 (1) 에서는, 촬상부 (3) 의 각 촬상 헤드 (31) 의 초점 심도의 범위에, 제 1 패턴은 포함되고, 하층 패턴은 포함되지 않도록, 각 촬상 헤드 (31) 의 상하 방향의 위치가 조절된다. 이로써, 스텝 S13 에서 취득된 촬상 화상에 하층 패턴이 포함되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.On the upper surface 91 of the substrate 9 on which imaging is performed in step S13, another pattern is previously formed below the first pattern (i.e., the layer on the (-Z) side of the layer on which the first pattern is formed). There are cases where it is done. For example, if another pattern located below the first pattern (hereinafter also referred to as a “lower layer pattern”) is included in the above-described captured image, there is a possibility that the lower layer pattern will be mistaken for the first pattern in pattern matching described later. There is. Therefore, in the drawing device 1, the upper and lower sides of each imaging head 31 are adjusted so that the range of the depth of focus of each imaging head 31 of the imaging unit 3 includes the first pattern and does not include the lower layer pattern. The position of the direction is adjusted. Thereby, it is possible to suppress or prevent the lower layer pattern from being included in the captured image acquired in step S13.
스텝 S13 이 종료되면, 템플릿 선택부 (114) (도 3 참조) 에 의해, 각 촬상 화상에 대하여, 각 촬상 화상에 대응하는 상기 서술한 템플릿군을 사용한 패턴 매칭이 실시되고 적용 템플릿이 선택된다 (스텝 S14). 구체적으로는, 우선, 하나의 촬상 화상이 선택되고, 상기 하나의 촬상 화상에 대응하는 템플릿군이 기억부 (111) 로부터 판독된다. 계속해서, 당해 템플릿군에 포함되는 복수의 템플릿의 각각에 대해서, 당해 하나의 촬상 화상에 대한 패턴 매칭이 실시되고, 각 템플릿을 사용했을 때의 매칭 스코어가 취득된다. 그리고, 각 템플릿에 대응하는 매칭 스코어에 기초하여, 템플릿군으로부터 패턴 매칭에 적합한 하나의 템플릿이 선택되고, 당해 하나의 템플릿이 기판 (9) 의 위치 검출에 적용되는 「적용 템플릿」으로서 설정된다. 스텝 S14 에서는, 복수의 촬상 영역의 각각에 대해서, 상기와 마찬가지로, 대응하는 템플릿군으로부터 적용 템플릿이 선택된다.When step S13 is completed, the template selection unit 114 (see FIG. 3) performs pattern matching on each captured image using the above-described template group corresponding to each captured image, and selects the applied template ( Step S14). Specifically, first, one captured image is selected, and the template group corresponding to the one captured image is read from the storage unit 111. Subsequently, pattern matching is performed on the single captured image for each of the plurality of templates included in the template group, and a matching score when each template is used is obtained. Then, based on the matching score corresponding to each template, one template suitable for pattern matching is selected from the template group, and this one template is set as an “applied template” applied to detecting the position of the substrate 9. In step S14, for each of the plurality of imaging areas, an application template is selected from the corresponding template group as above.
스텝 S14 에 있어서의 패턴 매칭은, 공지된 다양한 패턴 매칭법 (예를 들어, 기하학 형상 패턴 매칭이나 정규화 상관 서치 등) 에 의해 실시되어도 된다. 본 실시형태에서는, 스텝 S14 에 있어서의 패턴 매칭은, 각 템플릿 및 촬상 화상에 각각 포함되는 패턴 요소의 에지를 사용하여 실시된다. 또한, 적용 템플릿의 선택에서는, 템플릿군에 포함되는 각 템플릿의 매칭 스코어를 비교하여, 매칭 스코어가 최대인 것 (즉, 촬상 화상과의 매칭의 정도가 더 높은 것) 이 적용 템플릿이 된다.The pattern matching in step S14 may be performed by various known pattern matching methods (for example, geometric shape pattern matching, normalized correlation search, etc.). In this embodiment, pattern matching in step S14 is performed using the edges of pattern elements included in each template and captured image. In addition, when selecting an application template, the matching scores of each template included in the template group are compared, and the one with the highest matching score (that is, the one with a higher degree of matching with the captured image) becomes the application template.
또한, 스텝 S14 에서는, 반드시 매칭 스코어가 최대인 템플릿이 적용 템플릿이 될 필요는 없으며, 다른 템플릿이 적용 템플릿이 되어도 된다. 예를 들어, 오프셋 템플릿 (82a) 을 사용했을 때의 매칭 스코어가 최대이고, 기준 템플릿 (81) 을 사용했을 때의 매칭 스코어가, 오프셋 템플릿 (82a) 의 매칭 스코어보다 조금 작은 경우, 기준 템플릿 (81) 이 적용 템플릿으로서 선택되어도 된다. 혹은, 매칭 스코어가 소정의 임계값보다 큰 복수의 템플릿으로부터, 임의의 하나의 템플릿이 선택되어도 된다.Additionally, in step S14, the template with the highest matching score does not necessarily have to be the application template, and another template may be the application template. For example, if the matching score when using the offset template 82a is the maximum and the matching score when using the reference template 81 is slightly smaller than the matching score of the offset template 82a, the reference template ( 81) This may be selected as the application template. Alternatively, any one template may be selected from a plurality of templates whose matching score is greater than a predetermined threshold.
스텝 S14 가 종료되면, 위치 검출부 (115) (도 3 참조) 에 의해, 각 촬상 화상에 대한 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여, 기판 (9) 의 위치가 검출된다 (스텝 S15). 구체적으로는, 각 촬상 화상에 있어서의 템플릿과 동일한 패턴 요소의 위치, 및 각 촬상 화상을 취득했을 때의 기판 (9) 과 촬상부 (3) 의 상대 위치 등에 기초하여, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치가 검출된다. 스텝 S15 에서는, 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과로서, 예를 들면, 스텝 S14 에서 실시된 각 템플릿에 의한 패턴 매칭 중, 최종적으로 적용 템플릿이 된 템플릿에 의한 패턴 매칭의 결과가 유용된다. 혹은, 각 촬상 화상에 대하여, 각 촬상 화상에 대응하는 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭이 다시 실시되어, 당해 패턴 매칭의 결과가 사용되어도 된다.When step S14 is completed, the position of the substrate 9 is detected by the position detection unit 115 (see FIG. 3) based on the result of pattern matching using the applied template for each captured image (step S15). Specifically, based on the position of the pattern element identical to the template in each captured image and the relative position of the substrate 9 and the imaging unit 3 when each captured image is acquired, etc., on the stage 21 The position of the substrate 9 is detected. In step S15, as a result of pattern matching using the applied template, for example, among the pattern matching performed by each template performed in step S14, the result of pattern matching using the template that finally became the applied template is used. Alternatively, pattern matching using the application template corresponding to each captured image may be performed again for each captured image, and the result of the pattern matching may be used.
스텝 S15 에 있어서 패턴 매칭이 실시되는 경우, 당해 패턴 매칭은 공지된 다양한 패턴 매칭법 (예를 들어, 기하학 형상 패턴 매칭이나 정규화 상관 서치 등) 에 의해 실시되어도 된다. 예를 들면, 스텝 S15 에 있어서의 패턴 매칭은, 스텝 S14 와 마찬가지로, 각 템플릿 및 촬상 화상에 각각 포함되는 패턴 요소의 에지를 사용하여 실시된다. 또, 스텝 S15 에 있어서의 복수의 촬상 화상에 대한 패턴 매칭은, 스텝 S14 에 있어서의 복수의 촬상 화상에 대한 적용 템플릿의 선택과 병행하여 실시되어도 된다. 예를 들어, 하나의 촬상 화상에 대응하는 적용 템플릿의 선택은, 적용 템플릿이 선택이 끝난 상태인 다른 촬상 화상에 대한 패턴 매칭과 병행하여 실시되어도 된다.When pattern matching is performed in step S15, the pattern matching may be performed by various known pattern matching methods (for example, geometric shape pattern matching, normalized correlation search, etc.). For example, the pattern matching in step S15 is performed using the edges of pattern elements included in each template and the captured image, similarly to step S14. In addition, the pattern matching for the plurality of captured images in step S15 may be performed in parallel with the selection of the application template for the plurality of captured images in step S14. For example, selection of the application template corresponding to one captured image may be performed in parallel with pattern matching for another captured image for which the application template has been selected.
스텝 S15 에 있어서 위치 검출부 (115) 에 의해 검출되는 기판 (9) 의 위치란, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 X 방향 및 Y 방향에 있어서의 좌표, 기판 (9) 의 방향, 그리고 기판 (9) 의 일그러짐 등에 의한 변형을 나타내는 정보를 포함한다. 또, 기판 (9) 의 변형을 나타내는 정보란, 변형되어 있는 기판 (9) 의 형상 등의 정보이다. 상기 서술한 바와 같이, 묘화 장치 (1) 에서는, 패턴 매칭에 적합한 적용 템플릿이 템플릿군으로부터 선택되고, 당해 적용 템플릿을 사용하여 기판 (9) 의 얼라인먼트 처리가 실시된다. 따라서, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.The position of the substrate 9 detected by the position detection unit 115 in step S15 refers to the coordinates in the X and Y directions of the substrate 9 on the stage 21 and the direction of the substrate 9. , and includes information indicating deformation due to distortion of the substrate 9, etc. In addition, the information indicating the deformation of the substrate 9 is information such as the shape of the deformed substrate 9. As described above, in the drawing device 1, an application template suitable for pattern matching is selected from the template group, and alignment processing of the substrate 9 is performed using the application template. Therefore, the position of the substrate 9 on the stage 21 can be detected with high precision.
스텝 S15 가 종료되면, 데이터 생성부 (116) (도 3 참조) 에 의해, 기억부 (111) 로부터 제 2 CAD 데이터가 판독되고, 제 2 CAD 데이터의 래스터라이즈가 실시되어 제 2 묘화 데이터가 생성된다 (스텝 S16). 또한, 스텝 S16 은, 스텝 S15 와 병행하여 실시되어도 되고, 스텝 S15 보다 이전에 실시되어도 된다. 스텝 S16 이 스텝 S15 보다 이전에 실시되는 경우, 예를 들어, 스텝 S16 은, 스텝 S11 ∼ S14 중 어느 것과 병행하여 실시되어도 되고, 스텝 S11 ∼ S14 중 어느 2 개의 스텝 사이에 실시되어도 되며, 스텝 S11 보다 이전에 실시되어도 된다.When step S15 is completed, the second CAD data is read from the storage unit 111 by the data generation unit 116 (see FIG. 3), the second CAD data is rasterized, and the second drawing data is generated. (Step S16). Additionally, step S16 may be performed in parallel with step S15 or may be performed before step S15. When step S16 is performed before step S15, for example, step S16 may be performed in parallel with any of steps S11 to S14, or may be performed between any two steps of steps S11 to S14, and step S11 It may be carried out earlier.
제 2 묘화 데이터가 생성되면, 제 2 묘화 데이터 및 스텝 S15 에서 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여, 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 가 묘화 제어부 (117) (도 3 참조) 에 의해 제어된다. 이로써, 묘화부 (4) 의 묘화 헤드 (41) 에 대해 Y 방향으로 상대 이동되는 기판 (9) 을 향하여, 상기 서술한 변조된 광이 조사되고, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 제 2 패턴이 묘화된다 (스텝 S17). 스텝 S17 에서는, 스텝 S15 에서 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여, 묘화부 (4) 로부터 기판 (9) 에 조사되는 광빔의 변조 간격 및 변조 타이밍, 그리고, 기판 (9) 상에 있어서의 광빔의 주사 위치 등이, 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 에 있어서 이미 알려진 보정 방법으로 기계적으로 자동 보정된다. 이로써, 제 1 패턴 상에 제 2 패턴을 양호한 위치 정밀도로 묘화할 수 있다.When the second drawing data is generated, based on the second drawing data and the position of the substrate 9 detected in step S15, the drawing unit 4 and the stage moving mechanism 22 are operated by the drawing control unit 117 (see Fig. 3). ) is controlled by . Accordingly, the above-mentioned modulated light is irradiated toward the substrate 9 that is relatively moved in the Y direction with respect to the drawing head 41 of the drawing unit 4, and is projected onto the upper surface 91 of the substrate 9. 2 Patterns are drawn (step S17). In step S17, based on the position of the substrate 9 detected in step S15, the modulation interval and modulation timing of the light beam irradiated from the drawing unit 4 to the substrate 9 are determined, and the modulation interval and modulation timing on the substrate 9 are determined. The scanning position of the light beam, etc. is automatically and mechanically corrected in the drawing unit 4 and the stage moving mechanism 22 using a known correction method. Thereby, the second pattern can be drawn on the first pattern with good positional accuracy.
제 2 패턴의 묘화가 종료된 기판 (9) 은, 묘화 장치 (1) 로부터 반출된다. 그리고, 제 1 패턴이 미리 형성되어 있는 새로운 기판 (9) 이 묘화 장치 (1) 에 반입되고, 상기 서술한 스텝 S11 ∼ S17 이 실시됨으로써, 당해 제 1 패턴 상에 제 2 패턴이 묘화된다.The substrate 9 on which the drawing of the second pattern has been completed is unloaded from the drawing device 1. Then, the new substrate 9 on which the first pattern is formed in advance is brought into the drawing device 1, and the steps S11 to S17 described above are performed, thereby drawing the second pattern on the first pattern.
묘화 장치 (1) 에서는, 소정 장수 (예를 들어, 1 로트) 의 복수의 기판 (9) 에 대해 제 2 패턴의 묘화가 실시된 후, 각 기판 (9) 의 복수의 촬상 화상에 대해 각각 선택된 적용 템플릿의 종류가, 디스플레이 (107) 에 표시된다. 구체적으로는, 기판 (9) 상에 설정된 복수의 촬상 영역 (즉, 복수의 매칭 영역) 의 각각에 대하여, 각 기판 (9) 에 대한 제 2 패턴의 묘화시에 스텝 S14 에서 선택된 적용 템플릿의 종류 (예를 들면, 기준 템플릿 (81) 및 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 중 선택된 1 개의 템플릿을 나타내는 명칭이나 기호) 가, 촬상 영역마다 및 기판 (9) 마다 디스플레이 (107) 상에 일람 표시된다. 오퍼레이터는, 디스플레이 (107) 의 상기 표시를 다양한 용도에 활용할 수 있다.In the drawing device 1, after the second pattern is drawn on a plurality of substrates 9 of a predetermined number (e.g., 1 lot), selected images are respectively selected for the plurality of captured images of each substrate 9. The type of template to be applied is displayed in display 107. Specifically, for each of a plurality of imaging areas (i.e., a plurality of matching areas) set on the substrate 9, the type of application template selected in step S14 when drawing the second pattern for each substrate 9. (For example, a name or symbol representing one template selected from the reference template 81 and the offset templates 82a and 82b) is listed and displayed on the display 107 for each imaging area and for each substrate 9. The operator can utilize the above indications on the display 107 for various purposes.
이상에서 설명한 바와 같이, 기판 (9) 의 위치를 검출하는 위치 검출 장치 (6) 는, 촬상부 (3) 와, 기억부 (111) 와, 템플릿 선택부 (114) 와, 위치 검출부 (115) 를 구비한다. 촬상부 (3) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 미리 형성되어 있는 패턴 (상기 예에서는, 제 1 패턴) 의 일부를 촬상한다. 기억부 (111) 는, 템플릿군을 기억한다. 당해 템플릿군은, 상기 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터 (상기 예에서는, 제 1 CAD 데이터) 로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 (81), 및 기준 템플릿 (81) 에 포함되는 패턴 요소 (93) 의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함한다. 템플릿 선택부 (114) 는, 촬상부 (3) 에 의해 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 템플릿군으로부터 적용 템플릿을 선택한다. 위치 검출부 (115) 는, 촬상 화상에 대한 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 기판 (9) 의 위치를 검출한다.As described above, the position detection device 6 that detects the position of the substrate 9 includes an imaging unit 3, a storage unit 111, a template selection unit 114, and a position detection unit 115. is provided. The imaging unit 3 images a part of the pattern (the first pattern in the above example) previously formed on the upper surface 91 of the substrate 9. The storage unit 111 stores a template group. The template group includes a reference template 81, which is a template generated from reference CAD data (in the above example, first CAD data), which is CAD data of the pattern, and pattern elements 93 included in the reference template 81. Among the plurality of offset templates 82a and 82b, which are templates with respective line widths changed, two or more templates are included. The template selection unit 114 performs pattern matching on the captured image acquired by the imaging unit 3 using each template included in the template group, and selects an applied template from the template group based on the matching score. . The position detection unit 115 detects the position of the substrate 9 based on the result of pattern matching using the template applied to the captured image.
위치 검출 장치 (6) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 패턴의 선폭을 다르게 한 복수의 템플릿으로부터, 패턴 매칭에 적합한 적용 템플릿을 선택함으로써, 기판 (9) 상에 설치된 패턴의 선폭의 설계값으로부터의 차이나, 촬상 화상으로부터 취득되는 패턴의 선폭의 설계값으로부터의 차이 등이 존재하는 경우에도, 기판 (9) 의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.In the position detection device 6, as described above, an application template suitable for pattern matching is selected from a plurality of templates having different line widths of patterns, thereby determining the line width of the pattern provided on the substrate 9 from the design value. Even when there is a difference or a difference from the design value of the line width of the pattern acquired from the captured image, the position of the substrate 9 can be detected with high precision.
상기 서술한 바와 같이, 템플릿 선택부 (114) 에 의한 패턴 매칭은, 적용 템플릿 및 촬상 화상에 각각 포함되는 패턴 요소의 에지를 사용해서 실시되는 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S14 에 있어서의 패턴 매칭을 용이하게 실시할 수 있어, 기판 (9) 의 위치를 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 패턴 요소의 에지를 사용한 패턴 매칭에서는, 템플릿의 선폭이 기판 상의 실제의 선폭과 다르면, 매칭 스코어가 비교적 크게 저하되고, 기판 (9) 의 위치 검출 정밀도도 저하된다. 이에 대해, 상기 서술한 위치 검출 장치 (6) 에서는, 패턴 매칭에 적합한 선폭의 적용 템플릿을 사용하여 패턴 매칭을 실시하기 때문에, 패턴 요소의 에지를 사용한 패턴 매칭에 있어서도, 기판 (9) 의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 스텝 S15 에 있어서 패턴 매칭을 실시하는 경우에 대해서도 동일하다.As described above, pattern matching by the template selection unit 114 is preferably performed using the edges of pattern elements included in the applied template and the captured image, respectively. Thereby, pattern matching in step S14 can be easily performed, and the position of the substrate 9 can be easily detected. Additionally, in pattern matching using the edges of pattern elements, if the line width of the template is different from the actual line width on the substrate, the matching score decreases relatively significantly and the position detection accuracy of the substrate 9 also decreases. In contrast, in the position detection device 6 described above, pattern matching is performed using an application template with a line width suitable for pattern matching, so even in pattern matching using the edges of pattern elements, the position of the substrate 9 is determined. It can be detected with high precision. The same applies to the case where pattern matching is performed in step S15.
상기 서술한 바와 같이, 위치 검출 장치 (6) 는, 상기 기준 CAD 데이터로부터 소정 크기의 템플릿 영역을 선택하여 래스터라이즈함으로써 기준 템플릿 (81) 을 생성하는 템플릿 생성부 (113) 를 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 위치 검출 장치 (6) 에 있어서 기준 템플릿 (81) 의 생성도 실시할 수 있기 때문에, 기판 (9) 의 위치 검출에 관한 작업을 위치 검출 장치 (6) 로 통합하여 실시할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출에 관한 작업을 간소화할 수 있다.As described above, the position detection device 6 further includes a template creation unit 113 that generates the reference template 81 by selecting a template area of a predetermined size from the reference CAD data and rasterizing it. desirable. In this way, since the reference template 81 can also be generated in the position detection device 6, work related to detecting the position of the substrate 9 can be performed by integrating it with the position detection device 6. As a result, the work related to detecting the position of the substrate 9 can be simplified.
상기 서술한 바와 같이, 템플릿 생성부 (113) 는, 기준 CAD 데이터의 패턴의 선폭이 각각 변경된 복수의 오프셋 CAD 데이터로부터, 상기 템플릿 영역을 각각 선택하여 래스터라이즈함으로써, 복수의 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 을 생성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 위치 검출 장치 (6) 에 있어서 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 의 생성도 실시함으로써, 기판 (9) 의 위치 검출에 관한 작업을 더욱 간소화할 수 있다.As described above, the template creation unit 113 selects and rasterizes the template areas from a plurality of offset CAD data in which the line widths of the patterns of the reference CAD data are each changed, thereby creating a plurality of offset templates 82a and 82b. ) is desirable to generate. In this way, by also generating the offset templates 82a and 82b in the position detection device 6, the work related to detecting the position of the substrate 9 can be further simplified.
상기 서술한 바와 같이, 기판 (9) 의 상면 (91) 에는, 패턴 (상기 예에서는, 제 1 패턴) 의 하측에 위치하는 하층 패턴이 미리 형성되는 경우가 있다. 이 경우, 촬상부 (3) 의 초점 심도의 범위에, 당해 패턴은 포함되고, 하층 패턴은 포함되지 않는 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S14 및 스텝 S15 에 있어서의 패턴 매칭시에, 하층 패턴의 에지 등이, 제 1 패턴의 에지 등으로서 오검출되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 특히, 스트라이프 형상이나 보더 형상으로 배치된 복수의 패턴 요소가, 상기 패턴 및 하층 패턴에 포함되어 상하 방향으로 중첩되어 있는 경우 등, 상기 서술한 바와 같이 하층 패턴을 초점 심도의 범위로부터 제외시킴으로써, 기판 (9) 의 위치 검출 정밀도를 바람직하게 향상시킬 수 있다.As described above, a lower layer pattern located below the pattern (the first pattern in the above example) may be formed in advance on the upper surface 91 of the substrate 9. In this case, it is preferable that the depth of focus of the imaging unit 3 includes the pattern and does not include the lower layer pattern. As a result, it is possible to suppress erroneous detection of the edge of the lower layer pattern as the edge of the first pattern during pattern matching in step S14 and step S15. As a result, the accuracy of detecting the position of the substrate 9 can be improved. In particular, when a plurality of pattern elements arranged in a stripe shape or border shape are included in the pattern and the lower layer pattern and overlap in the vertical direction, by excluding the lower layer pattern from the range of the depth of focus as described above, the substrate (9) The position detection accuracy can be preferably improved.
상기 서술한 바와 같이, 위치 검출 장치 (6) 는, 소정 장수의 기판 (9) 의 각각에 대해서 템플릿 선택부 (114) 에 의해 선택된 적용 템플릿의 종류를 표시하는 표시부 (상기 예에서는, 디스플레이 (107)) 를 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 당해 표시부에 있어서의 표시를 본 오퍼레이터가, 기판 (9) 상의 복수의 촬상 영역 (즉, 매칭 영역) 의 각각에 있어서, 선택되는 적용 템플릿의 경향을 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 오퍼레이터는, 처리 요일이나 처리 시각마다 선택되는 적용 템플릿의 경향을 용이하게 파악할 수도 있다. 당해 오퍼레이터는, 파악한 상기 서술한 경향을 다양한 목적 (예를 들어, 기판 (9) 에 대한 에칭 처리의 치우침 시정 등) 에 이용할 수 있다. 또한, 당해 표시부는 디스플레이 (107) 에는 한정되지 않고, 다른 다양한 구성 (예를 들어, 적용 템플릿의 종류를 인쇄 용지에 인쇄하여 표시하는 프린터) 이어도 된다.As described above, the position detection device 6 includes a display unit (in the above example, display 107) that displays the type of application template selected by the template selection unit 114 for each of the predetermined number of substrates 9. )) is preferably additionally provided. Thereby, the operator who sees the display on the display unit can easily grasp the tendency of the application template selected in each of the plurality of imaging areas (i.e., matching areas) on the substrate 9. Additionally, the operator can easily determine the trend of application templates selected for each processing day or processing time. The operator can use the identified above-described trends for various purposes (for example, correcting bias in the etching process for the substrate 9, etc.). In addition, the display unit is not limited to the display 107, and may have various other configurations (for example, a printer that prints and displays the type of application template on printing paper).
상기 서술한 바와 같이, 기판 (9) 에 광을 조사하여 패턴의 묘화를 실시하는 묘화 장치 (1) 는, 상기 위치 검출 장치 (6) 와, 스테이지 (21) 와, 묘화 헤드 (41) 와, 주사 기구 (상기 예에서는, 스테이지 이동 기구 (22)) 와, 묘화 제어부 (117) 를 구비한다. 스테이지 (21) 는, 기판 (9) 을 유지한다. 묘화 헤드 (41) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 변조된 광을 조사한다. 주사 기구는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 평행한 주사 방향 (상기 예에서는, Y 방향) 으로, 스테이지 (21) 를 묘화 헤드 (41) 에 대하여 상대적으로 이동시킨다. 묘화 제어부 (117) 는, 위치 검출 장치 (6) 에 의해 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여 묘화 헤드 (41) 및 주사 기구를 제어함으로써, 묘화 헤드 (41) 에 대해 주사 방향으로 상대 이동하는 기판 (9) 에 대한 묘화를 실행시킨다. 위치 검출 장치 (6) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 기판 (9) 의 위치를 높은 정밀로 검출할 수 있다. 이 때문에, 묘화 장치 (1) 에 있어서, 기판 (9) 에 대한 패턴 (상기 예에서는, 제 2 패턴) 의 묘화를 높은 위치 정밀도로 실시할 수 있다.As described above, the drawing device 1 for drawing a pattern by irradiating light to the substrate 9 includes the position detection device 6, the stage 21, and the drawing head 41, It is provided with a scanning mechanism (in the above example, the stage moving mechanism 22) and a drawing control unit 117. The stage 21 holds the substrate 9. The drawing head 41 irradiates the upper surface 91 of the substrate 9 with modulated light. The scanning mechanism moves the stage 21 relative to the drawing head 41 in the scanning direction parallel to the upper surface 91 of the substrate 9 (Y direction in the above example). The drawing control unit 117 controls the drawing head 41 and the scanning mechanism based on the position of the substrate 9 detected by the position detection device 6, thereby moving the drawing head 41 relative to the scanning direction. Drawing on the substrate 9 is executed. As described above, the position detection device 6 can detect the position of the substrate 9 with high precision. For this reason, in the drawing device 1, the pattern (in the above example, the second pattern) on the substrate 9 can be drawn with high positional accuracy.
기판 (9) 의 위치를 검출하는 상기 서술한 위치 검출 방법은, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 미리 형성되어 있는 패턴 (상기 예에서는, 제 1 패턴) 의 일부를 촬상하는 공정 (스텝 S13) 과, 당해 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터 (상기 예에서는, 제 1 CAD 데이터) 로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 (81) 및 기준 템플릿 (81) 에 포함되는 패턴 요소 (93) 의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿군을 준비하는 공정 (스텝 S11 ∼ S12) 과, 스텝 S13 에서 취득된 촬상 화상에 대해 당해 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 템플릿군으로부터 적용하는 템플릿을 선택하는 공정 (스텝 S14) 과, 상기 촬상 화상에 대한 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 기판 (9) 의 위치를 검출하는 공정 (스텝 S15) 을 구비한다. 이로써, 상기 서술한 바와 같이, 기판 (9) 의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.The above-described position detection method for detecting the position of the substrate 9 includes a step (step) of imaging a part of a pattern (in the above example, the first pattern) previously formed on the upper surface 91 of the substrate 9. S13) and the reference template 81, which is a template generated from reference CAD data (in the above example, first CAD data), which is CAD data of the pattern, and the line width of the pattern element 93 included in the reference template 81. A process of preparing a template group containing two or more templates among the plurality of offset templates 82a and 82b, which are respectively changed templates (steps S11 to S12), and assigning a template group to the template group for the captured image in step S13. A process of performing pattern matching using each included template and selecting a template to be applied from the template group based on the matching score (step S14), and applying a template to the substrate based on the result of pattern matching using the applied template for the captured image. (9) A process for detecting the position (step S15) is provided. Thereby, as described above, the position of the substrate 9 can be detected with high precision.
상기 서술한 바와 같이, 프로그램 (109) 이 컴퓨터 (100) 에 의해 실행됨으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 미리 형성되어 있는 패턴 (상기 예에서는, 제 1 패턴) 의 일부를 촬상하는 공정 (스텝 S13) 과, 당해 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터 (상기 예에서는, 제 1 CAD 데이터) 로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 (81) 및 기준 템플릿 (81) 에 포함되는 패턴 요소 (93) 의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿군을 준비하는 공정 (스텝 S11 ∼ S12) 과, 스텝 S13 에서 취득된 촬상 화상에 대해 당해 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 템플릿군으로부터 적용하는 템플릿을 선택하는 공정 (스텝 S14) 과, 상기 촬상 화상에 대한 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 기판 (9) 의 위치를 검출하는 공정 (스텝 S15) 이 실시된다. 이로써, 상기 서술한 바와 같이, 기판 (9) 의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.As described above, the program 109 is executed by the computer 100 to image a part of the pattern (in the above example, the first pattern) previously formed on the upper surface 91 of the substrate 9. A process (step S13), a reference template 81 which is a template generated from reference CAD data (in the above example, first CAD data) which is CAD data of the pattern, and a pattern element 93 included in the reference template 81. A process of preparing a template group containing two or more templates (steps S11 to S12) among a plurality of offset templates 82a and 82b, which are templates with respective line widths changed, and A process of performing pattern matching using each template included in the template group and selecting a template to be applied from the template group based on the matching score (step S14); and the result of pattern matching using the applied template for the captured image. Based on this, a process (step S15) of detecting the position of the substrate 9 is performed. Thereby, as described above, the position of the substrate 9 can be detected with high precision.
상기 서술한 바와 같이, 기판 (9) 상에는, 위치 검출부 (115) 에 의해 패턴 매칭이 각각 실시되는 복수의 매칭 영역 (즉, 촬상 영역) 이 설정되어 있다. 그리고, 템플릿 선택부 (114) 에서는, 복수의 매칭 영역의 각각에 대해서, 대응하는 템플릿군의 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭이 실시되고, 각 템플릿의 매칭 스코어에 기초하여 당해 템플릿군으로부터 적용 템플릿이 선택된다. 단, 템플릿 선택부 (114) 에 의한 적용 템플릿의 선택은, 다른 방법에 의해 실시되어도 된다.As described above, on the substrate 9, a plurality of matching areas (i.e., imaging areas) where pattern matching is respectively performed by the position detection unit 115 are set. Then, in the template selection unit 114, pattern matching using each template of the corresponding template group is performed for each of the plurality of matching areas, and an applied template is selected from the template group based on the matching score of each template. do. However, selection of the application template by the template selection unit 114 may be performed by another method.
예를 들어, 복수의 매칭 영역 중 하나의 매칭 영역에 있어서의 패턴 매칭에 사용되는 템플릿은, 복수의 매칭 영역 중, 당해 하나의 매칭 영역 이외의 2 개 이상의 매칭 영역에 대하여 템플릿 선택부 (114) 에 의해 각각 선택된 2 개 이상의 적용 템플릿에 기초하여, 당해 하나의 매칭 영역에 대응하는 템플릿군으로부터 선택된다. 이로써, 다수의 매칭 영역이 설정되는 기판 (9) 의 위치 검출에 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있다.For example, the template used for pattern matching in one matching area among a plurality of matching areas is selected by the template selection unit 114 for two or more matching areas other than the one matching area among the plurality of matching areas. Based on two or more application templates each selected by , the template is selected from a group of templates corresponding to the one matching area. As a result, the time required to detect the position of the substrate 9 in which multiple matching areas are set can be shortened.
구체적으로는, 예를 들어 기판 (9) 상의 정방형 영역의 각 정점에 위치하는 4 개의 매칭 영역에 대하여, 상기 서술한 스텝 S14 에서 설명한 방법 (즉, 템플릿군으로부터 매칭 스코어가 가장 높은 템플릿을 선택하는 방법) 에 의해, 템플릿군으로부터 적용 템플릿이 각각 선택된다. 그리고, 4 개의 적용 템플릿이 동일한 종류의 템플릿 (예를 들면, 기준 템플릿 (81)) 인 경우, 상기 정방형 영역의 내측에 위치하는 다른 매칭 영역에서는, 템플릿군의 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하지 않고, 상기 4 개의 매칭 영역에서 선택된 적용 템플릿과 동일한 템플릿 (예를 들면, 기준 템플릿 (81)) 이 적용 템플릿으로서 선택된다.Specifically, for example, for the four matching areas located at each vertex of the square area on the substrate 9, the method described in step S14 described above (i.e., selecting the template with the highest matching score from the template group) Method), each applicable template is selected from the template group. In addition, when the four applied templates are the same type of template (e.g., the reference template 81), pattern matching using each template of the template group is not performed in other matching areas located inside the square area. Instead, a template identical to the application template selected from the four matching areas (e.g., the reference template 81) is selected as the application template.
혹은, 상기 서술한 정방형 영역의 각 정점에 위치하는 4 개의 매칭 영역 중 3 개의 매칭 영역에 대하여 스텝 S14 에서 설명한 방법으로 선택된 적용 템플릿이 오프셋 템플릿 (82a) 이고, 1 개의 매칭 영역에 대하여 당해 방법으로 선택된 적용 템플릿이 기준 템플릿 (81) 이었다고 하자. 이 경우, 당해 정방형 영역의 내측에 위치하는 복수의 매칭 영역 중, 당해 3 개의 매칭 영역과 위치적으로 가까운 매칭 영역에서는, 템플릿군의 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하지 않고, 오프셋 템플릿 (82a) 이 적용 템플릿으로서 선택된다. 또한, 당해 정방형 영역의 내측에 위치하는 복수의 매칭 영역 중, 상기 1 개의 매칭 영역과 위치적으로 가까운 매칭 영역에서는, 템플릿군의 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하지 않고, 기준 템플릿 (81) 이 적용 템플릿으로서 선택된다.Alternatively, the application template selected by the method described in step S14 for three of the four matching regions located at each vertex of the above-described square region is the offset template 82a, and the method is used for one matching region. Let us assume that the selected application template was the reference template (81). In this case, among the plurality of matching areas located inside the square area, pattern matching using each template of the template group is not performed in the matching areas that are geographically close to the three matching areas, and the offset template 82a is used. This is selected as the application template. In addition, among the plurality of matching areas located inside the square area, in a matching area that is geographically close to the one matching area, pattern matching using each template of the template group is not performed, and the reference template 81 is used. It is selected as the application template.
또한, 하나의 매칭 영역에 대하여, 템플릿군의 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하지 않고, 다른 2 개 이상의 매칭 영역의 적용 템플릿에 기초하여 적용 템플릿을 선택하는 구체적인 방법은, 상기 서술한 예에 한정되지는 않으며, 다양하게 변경되어도 된다.In addition, the specific method of selecting an application template based on the application templates of two or more other matching areas without performing pattern matching using each template of the template group for one matching area is limited to the example described above. It does not work, and may be changed in various ways.
상기 서술한 위치 검출 장치 (6) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 템플릿군 변경부 (118) 를 추가로 구비하고 있어도 된다. 템플릿군 변경부 (118) 는, 템플릿 선택부 (114) 에 의한 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여, 새로운 오프셋 템플릿을 생성하고 당해 템플릿군에 추가한다. 이로써, 당해 오프셋 템플릿의 추가 이후에 실시되는 기판 (9) 의 위치 검출에 있어서, 촬상 화상에 대한 패턴 매칭에 더욱 적합한 적용 템플릿을 선택할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 위치 검출 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.The position detection device 6 described above may further include a template group change unit 118, as shown in FIG. 8 . The template group change unit 118 generates a new offset template based on the result of pattern matching using each template included in the template group by the template selection unit 114 and adds it to the template group. As a result, in the detection of the position of the substrate 9 performed after addition of the offset template, an application template more suitable for pattern matching to the captured image can be selected. As a result, the position detection accuracy of the substrate 9 can be further improved.
구체적으로는, 예를 들어 하나의 매칭 영역에 대하여, 템플릿군의 각 템플릿의 매칭 스코어가, 템플릿 선택부 (114) 에 의해 얻어진다. 계속해서, 각 템플릿의 매칭 스코어가, 당해 각 템플릿에 있어서의 패턴 요소의 선폭과 기준 템플릿 (81) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 선폭의 차 (이하, 「기준 선폭차」라고도 부른다) 를 횡축으로 하여 그래프화된다. 다음으로, 당해 그래프 (즉, 산포도) 에서, 템플릿군에 포함되는 복수의 템플릿의 매칭 스코어를 다항식 근사하여, 근사선의 피크 (즉, 매칭 스코어의 최대값) 에 있어서의 기준 선폭차를 구한다. 그리고, 구해진 기준 선폭차만큼 기준 템플릿 (81) 으로부터 선폭이 상이한 새로운 오프셋 템플릿이, 템플릿군 변경부 (118) 에 의해 생성되고 템플릿군에 추가된다. 당해 새로운 오프셋 템플릿의 생성은, 예를 들어 상기 서술한 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 과 동일한 방법으로 실시된다.Specifically, for example, for one matching area, the matching score of each template in the template group is obtained by the template selection unit 114. Subsequently, the matching score of each template is the difference between the line width of the pattern element in each template and the line width of the pattern element 93 in the standard template 81 (hereinafter also referred to as the “standard line width difference”). It is graphed using the horizontal axis. Next, in the graph (i.e., scatter plot), the matching scores of a plurality of templates included in the template group are polynomially approximated, and the reference line width difference at the peak of the approximation line (i.e., the maximum value of the matching score) is obtained. Then, a new offset template whose line width is different from the reference template 81 by the obtained reference line width difference is generated by the template group change unit 118 and added to the template group. Generation of the new offset template is performed, for example, in the same manner as the offset templates 82a and 82b described above.
또한, 템플릿군 변경부 (118) 가 새로운 오프셋 템플릿을 템플릿군에 추가할 때에는, 예를 들어 템플릿군에 포함되는 복수의 템플릿 중, 당해 새로운 오프셋 템플릿과의 선폭의 차가 가장 큰 템플릿이 템플릿군으로부터 제외되어도 된다. 이로써, 스텝 S14 에 있어서 적용 템플릿을 선택할 때의 처리량 증대를 억제할 수 있다.Additionally, when the template group change unit 118 adds a new offset template to the template group, for example, among a plurality of templates included in the template group, the template with the largest line width difference with the new offset template is selected from the template group. It may be excluded. As a result, it is possible to suppress the increase in processing amount when selecting the application template in step S14.
상기 서술한 위치 검출 장치 (6), 위치 검출 방법, 프로그램 (109) 및 묘화 장치 (1) 에서는, 다양한 변경이 가능하다.Various changes are possible in the position detection device 6, position detection method, program 109, and drawing device 1 described above.
예를 들어, 템플릿 생성부 (113) 에 의한 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 의 생성은, 반드시 상기 서술한 오프셋 CAD 데이터로부터 선택된 템플릿 영역이 래스터라이즈됨으로써 이루어질 필요는 없으며, 다양하게 변경되어도 된다. 예를 들면, 비트맵 데이터인 기준 템플릿 (81) 에 있어서, 패턴 요소 (93) 의 선폭이 변경됨으로써, 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 이 생성되어도 된다.For example, the generation of the offset templates 82a and 82b by the template creation unit 113 does not necessarily need to be achieved by rasterizing the template area selected from the offset CAD data described above, and may be changed in various ways. For example, in the reference template 81 that is bitmap data, the offset templates 82a and 82b may be generated by changing the line width of the pattern element 93.
또한, 기준 템플릿 (81) 및 오프셋 템플릿 (82a, 82b) 은, 반드시 위치 검출 장치 (6) 에서 생성될 필요는 없고, 다른 장치에서 생성되어 위치 검출 장치 (6) 로 보내지고, 기억부 (111) 에 저장되어도 된다. 이 경우, 위치 검출 장치 (6) 로부터 템플릿 생성부 (113) 가 생략되어도 된다.In addition, the reference template 81 and the offset templates 82a and 82b do not necessarily need to be generated in the position detection device 6, but are generated in another device and sent to the position detection device 6, and are stored in the storage unit 111. ) may be stored in . In this case, the template creation unit 113 may be omitted from the position detection device 6.
위치 검출 장치 (6) 에서는, 소정 장수 (예를 들면, 1 로트) 의 기판 (9) 의 각각에 대해서 선택된 적용 템플릿의 종류는, 반드시 표시될 필요는 없다. 이 경우, 위치 검출부 (115) 로부터 상기 서술한 표시부가 생략되어도 된다.In the position detection device 6, the type of application template selected for each of the predetermined number (e.g., 1 lot) of substrates 9 does not necessarily need to be displayed. In this case, the above-described display part may be omitted from the position detection unit 115.
위치 검출 장치 (6) 에서는, 하나의 기판 (9) 에 대해 상기 서술한 바와 같이 선택된 적용 템플릿을, 당해 하나의 기판 (9) 에 관련된 다른 기판 (9) (예를 들면, 당해 하나의 기판 (9) 과 동일한 로트의 다른 기판 (9)) 에 적용해도 된다. 이 경우, 당해 다른 기판 (9) 에서는, 스텝 S14 에 있어서의 각 템플릿의 매칭 스코어의 산출 및 적용 템플릿의 선택이 생략되기 때문에, 당해 다른 기판 (9) 의 얼라인먼트 처리에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.In the position detection device 6, the application template selected as described above for one substrate 9 is applied to another substrate 9 related to the one substrate 9 (e.g., the one substrate ( It may be applied to another substrate (9)) of the same lot as 9). In this case, in the other substrate 9, the calculation of the matching score of each template and the selection of the application template in step S14 are omitted, so the time required for the alignment process of the other substrate 9 can be shortened. You can.
촬상부 (3) 의 초점 심도의 범위는, 상기 예에는 한정되지 않고, 다양하게 변경되어도 된다.The range of the depth of focus of the imaging unit 3 is not limited to the above example and may be changed in various ways.
위치 검출 장치 (6) 는, 반드시 묘화 장치 (1) 의 일부일 필요는 없고, 묘화 장치 (1) 로부터 독립된 장치로서 사용되어도 된다.The position detection device 6 does not necessarily need to be a part of the drawing device 1, and may be used as a device independent from the drawing device 1.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.The configurations in the above embodiment and each modification may be appropriately combined as long as they do not conflict with each other.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 기술한 설명은 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.Although the invention has been described and explained in detail, the description is illustrative and not limiting. Accordingly, it can be said that many modifications and aspects are possible as long as they do not deviate from the scope of the present invention.
1 : 묘화 장치
3 : 촬상부
6 : 위치 검출 장치
9 : 기판
21 : 스테이지
22 : 스테이지 이동 기구
41 : 묘화 헤드
81 : 기준 템플릿
82a, 82b : 오프셋 템플릿
91 : (기판의) 상면
93, 93a, 93b : 패턴 요소
107 : 디스플레이
109 : 프로그램
111 : 기억부
113 : 템플릿 생성부
114 : 템플릿 선택부
115 : 위치 검출부
117 : 묘화 제어부
118 : 템플릿군 변경부
S11 ∼ S17 : 스텝1: Drawing device
3: Imaging unit
6: Position detection device
9: substrate
21: Stage
22: Stage moving mechanism
41: drawing head
81: Reference template
82a, 82b: offset template
91: top surface (of substrate)
93, 93a, 93b: pattern elements
107: display
109: program
111: memory unit
113: Template creation unit
114: Template selection section
115: Position detection unit
117: Drawing control unit
118: Template group change section
S11 ~ S17: Step
Claims (11)
기판의 상면 상에 미리 형성되어 있는 패턴의 일부를 촬상하는 촬상부와,
상기 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 및 상기 기준 템플릿에 포함되는 패턴 요소의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿군을 기억하는 기억부와,
상기 촬상부에 의해 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 상기 템플릿군으로부터 적용 템플릿을 선택하는 템플릿 선택부와,
상기 촬상 화상에 대한 상기 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 상기 기판의 위치를 검출하는 위치 검출부를 구비하는, 위치 검출 장치.A position detection device that detects the position of a substrate, comprising:
an imaging unit that captures an image of a portion of a pattern previously formed on the upper surface of the substrate;
A template group including two or more templates is stored among a reference template that is a template generated from reference CAD data, which is the CAD data of the pattern, and a plurality of offset templates that are templates in which the line widths of pattern elements included in the reference template are respectively changed. A memory unit that says,
a template selection unit that performs pattern matching using each template included in the template group on the captured image acquired by the imaging unit and selects an application template from the template group based on a matching score;
A position detection device comprising a position detection unit that detects the position of the substrate based on a result of pattern matching using the application template for the captured image.
상기 템플릿 선택부에 의한 패턴 매칭은, 상기 적용 템플릿 및 상기 촬상 화상에 각각 포함되는 패턴 요소의 에지를 사용하여 실시되는, 위치 검출 장치.According to claim 1,
A position detection device wherein pattern matching by the template selection unit is performed using edges of pattern elements included in each of the application template and the captured image.
상기 기준 CAD 데이터로부터 소정 크기의 템플릿 영역을 선택하여 래스터라이즈함으로써 상기 기준 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부를 추가로 구비하는, 위치 검출 장치.The method of claim 1 or 2,
A position detection device further comprising a template creation unit that generates the reference template by selecting a template area of a predetermined size from the reference CAD data and rasterizing it.
상기 템플릿 생성부는, 상기 기준 CAD 데이터의 상기 패턴의 선폭이 각각 변경된 복수의 오프셋 CAD 데이터로부터 상기 템플릿 영역을 각각 선택하여 래스터라이즈함으로써 상기 복수의 오프셋 템플릿을 생성하는, 위치 검출 장치.According to claim 3,
The template generator generates the plurality of offset templates by selecting the template areas from the plurality of offset CAD data in which the line widths of the patterns of the reference CAD data are respectively changed and rasterizing them.
소정 장수의 기판의 각각에 대하여 상기 템플릿 선택부에 의해 선택된 상기 적용 템플릿의 종류를 표시하는 표시부를 추가로 구비하는, 위치 검출 장치.The method of claim 1 or 2,
A position detection device further comprising a display unit that displays the type of the application template selected by the template selection unit for each of a predetermined number of substrates.
상기 템플릿 선택부에 의한 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여, 새로운 오프셋 템플릿을 생성하고 상기 템플릿군에 추가하는 템플릿군 변경부를 추가로 구비하는, 위치 검출 장치.The method of claim 1 or 2,
A position detection device further comprising a template group change unit that generates a new offset template based on a result of pattern matching using each template included in the template group by the template selection unit and adds it to the template group.
상기 기판 상에는, 상기 위치 검출부에 의한 패턴 매칭이 각각 실시되는 복수의 매칭 영역이 설정되어 있고,
상기 복수의 매칭 영역 중 하나의 매칭 영역에 있어서의 패턴 매칭에 사용되는 템플릿은, 상기 복수의 매칭 영역 중 상기 하나의 매칭 영역 이외의 2 개 이상의 매칭 영역에 대하여 상기 템플릿 선택부에 의해 각각 선택된 2 개 이상의 상기 적용 템플릿에 기초하여, 상기 하나의 매칭 영역에 대응하는 상기 템플릿군으로부터 선택되는, 위치 검출 장치.The method of claim 1 or 2,
On the substrate, a plurality of matching areas are set where pattern matching by the position detection unit is performed, respectively,
The template used for pattern matching in one matching area among the plurality of matching areas is two templates each selected by the template selection unit for two or more matching areas other than the one matching area among the plurality of matching areas. Based on the more than one applied template, the position detection device is selected from the template group corresponding to the one matching area.
상기 기판의 상기 상면에는, 상기 패턴의 하측에 위치하는 하층 패턴이 미리 형성되어 있고,
상기 촬상부의 초점 심도의 범위에, 상기 패턴은 포함되고, 상기 하층 패턴은 포함되지 않는, 위치 검출 장치.The method of claim 1 or 2,
A lower layer pattern located below the pattern is previously formed on the upper surface of the substrate,
A position detection device, wherein the pattern is included in the range of the depth of focus of the imaging unit, and the lower layer pattern is not included.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 위치 검출 장치와,
상기 기판을 유지하는 스테이지와,
상기 기판의 상기 상면에 변조된 광을 조사하는 묘화 헤드와,
상기 기판의 상기 상면에 평행한 주사 방향으로, 상기 스테이지를 상기 묘화 헤드에 대해 상대적으로 이동시키는 주사 기구와,
상기 위치 검출 장치에 의해 검출된 상기 기판의 위치에 기초하여 상기 묘화 헤드 및 상기 주사 기구를 제어함으로써, 상기 묘화 헤드에 대해 상기 주사 방향으로 상대 이동하는 상기 기판에 대한 묘화를 실행시키는 묘화 제어부를 구비하는, 묘화 장치.A drawing device that draws patterns by irradiating light to a substrate, comprising:
The position detection device according to claim 1 or 2,
a stage holding the substrate,
a drawing head that irradiates modulated light onto the upper surface of the substrate;
a scanning mechanism that moves the stage relative to the drawing head in a scanning direction parallel to the upper surface of the substrate;
A drawing control unit that controls the drawing head and the scanning mechanism based on the position of the substrate detected by the position detection device to execute drawing on the substrate moving relative to the drawing head in the scanning direction. A drawing device that does.
a) 기판의 상면 상에 미리 형성되어 있는 패턴의 일부를 촬상하는 공정과,
b) 상기 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 및 상기 기준 템플릿에 포함되는 패턴 요소의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿군을 준비하는 공정과,
c) 상기 a) 공정에서 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 상기 템플릿군으로부터 적용 템플릿을 선택하는 공정과,
d) 상기 촬상 화상에 대한 상기 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 상기 기판의 위치를 검출하는 공정을 구비하는, 위치 검출 방법.As a position detection method for detecting the position of a substrate,
a) a process of imaging a portion of a pattern previously formed on the upper surface of a substrate,
b) A template group including two or more templates among a reference template that is a template generated from reference CAD data, which is the CAD data of the pattern, and a plurality of offset templates that are templates in which the line widths of pattern elements included in the reference template are changed, respectively. The process of preparing,
c) performing pattern matching using each template included in the template group for the captured image acquired in step a) above, and selecting an application template from the template group based on a matching score;
d) A position detection method comprising a step of detecting the position of the substrate based on a result of pattern matching using the application template for the captured image.
상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행됨으로써,
a) 기판의 상면 상에 미리 형성되어 있는 패턴의 일부를 촬상하는 공정과,
b) 상기 패턴의 CAD 데이터인 기준 CAD 데이터로부터 생성된 템플릿인 기준 템플릿 및 상기 기준 템플릿에 포함되는 패턴 요소의 선폭을 각각 변경한 템플릿인 복수의 오프셋 템플릿 중, 2 개 이상의 템플릿을 포함하는 템플릿군을 준비하는 공정과,
c) 상기 a) 공정에서 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿군에 포함되는 각 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시하고, 매칭 스코어에 기초하여 상기 템플릿군으로부터 적용 템플릿을 선택하는 공정과,
d) 상기 촬상 화상에 대한 상기 적용 템플릿을 사용한 패턴 매칭의 결과에 기초하여 상기 기판의 위치를 검출하는 공정이 실시되는, 기록 매체에 기록된 프로그램.A program recorded on a recording medium that detects the position of a substrate, comprising:
As the above program is executed by the computer,
a) a process of imaging a portion of a pattern previously formed on the upper surface of a substrate,
b) A template group including two or more templates among a reference template that is a template generated from reference CAD data, which is the CAD data of the pattern, and a plurality of offset templates that are templates in which the line widths of pattern elements included in the reference template are changed, respectively. The process of preparing,
c) performing pattern matching using each template included in the template group for the captured image acquired in step a) above, and selecting an application template from the template group based on a matching score;
d) A program recorded on a recording medium, wherein a process of detecting the position of the substrate is performed based on a result of pattern matching using the application template for the captured image.
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