TWI442194B - Alignment mark detection method - Google Patents

Description

對準標記之檢測方法

本發明是有關檢測形成在掩模上的掩模‧對準標記(掩模標記)和形成在工件上的工件‧對準標記(工件標記)，將兩者進行定位使其形成事先設定的位置關係(對準)，並經由掩模將光照射在工件上的曝光裝置中，進行工件‧對準標記檢測用的檢測方法。

藉光蝕刻製造半導體元件、印刷基板、液晶基板等圖形的步驟中，使用曝光裝置。曝光裝置是將形成掩模圖形的掩模，及轉印其圖形的工件定位在預定的位置關係，之後經掩模照射含曝光光的光。藉此，將掩模圖形轉印(曝光)到工件上。

曝光裝置的掩模和工件的定位一般是如以下進行。

藉對準顯微鏡檢測形成在掩模上的掩模標記和形成在工件上的工件標記。進行檢測數據的影像處理，以求得各個位置座標，並為了使兩者的位置形成事先設定的位置關係，移動掩模或工件來進行。掩模和工件必須進行平面內的2方向(X方向與Y方向)及轉動方向(θ方向)的定位。因此，掩模標記和工件標記分別形成在2處以上。

第9圖是表示檢測掩模標記的對準顯微鏡10的概略構成。此外，如上述掩模標記和工件標記分別形成在2處以上，因此對準顯微鏡10也分別對應設置2處以上，但 是同圖中，僅顯示1個(1處)。對準顯微鏡10是由半透明反射鏡10a、透鏡L1、L2和CCD攝影機10b所構成。

11是進行影像處理等的控制部、12為監測器、W為形成有工件標記WAM的工件。同圖中，工件標記WAM的檢測(圖形搜尋)是如以下進行。

A)工件標記的登錄

在工件標記登錄WAM的檢測之前，例如使用第10(a)圖表示的十字型標記，控制部11如第10(b)圖表示，以監測器的1像素為單位，包含十字型的標記和其背景登錄作為一個圖形。亦即，同圖中為了容易說明，像素數雖是為5×5，但是影像中央的5像素是以黑的十字型，其週邊的20像素是以白色的圖形登錄。

具體而言，將形成要檢測的工件標記WAM的採樣基板放置在對準顯微鏡之下，照射照明光將其照明。

藉著對準顯微鏡(例如3倍倍率)10，進行登錄之工件標記WAM的檢測。監測器12採用對準顯微鏡10映出控制部11可影像處理的範圍(例如第11圖表示15mm×15mm的範圍)。

接著，為了可放入登錄的工件標記WAM整體，在監測器12上以工件標記登錄用的假設線(第11圖的點線)框起工件標記WAM，在控制部11登錄工件標記WAM。控制部11是以上述假設線框起的像素為單位，根據其對比儲存工件標記WAM。藉此，結束工件標記WAM的登錄作業。

工件標記WAM的大小根據工件的種類、使用者、工程有著各種的不同，但是例如框起工件標記WAM的假設線的大小則是如第11圖表示屢次使用200μm~700μm的線。

工件標記WAM的形狀也是和上述相同的理由而有種種不同，不限於第10圖表示的十字型。多數是如第12(a)圖表示的圖形或同(b)圖表示以規則性的圖形為1組作為對準標記等。無論如何，設定登錄範圍以包含1個工件標記的圖形整體。

B)圖形搜尋

接著，檢測實際的工件標記WAM。從對準顯微鏡的下方，除去使用在工件標記的圖形登錄的採樣基板，放置實際形成有圖形的基板(工件)。顯微鏡的倍率如上述是與登錄圖形相同的倍率(3倍)。

如第9圖表示，經由對準單元10的半透明反射鏡10a將照明光照射在工件W上的工件標記WAM，利用CCD攝影機10b進行工件標記WAM的收像。並且將顯示在監測器12的工件標記WAM的像輸入到控制部11，以監測器12的像素為單位轉換為座標數據。

控制部11比較上述登錄圖形和接收後工件標記WAM的像。例如，接收後工件標記的像(檢測圖形)是如第10(c)圖表示之檢測圖形A的場合，由於和登錄圖形形成60%一致，因此辨識為點數(相關值)60。

並且同樣地，接收後工件標記的像(檢測圖形)是如第10(d)圖表示之檢測圖形B的場合，由於和登錄圖形形成80%一致，因此辨識為點數80。另外，接收後工件標記的像(檢測圖形)是如第10(e)圖表示之檢測圖形C的場合，由於是100%一致，因此辨識為點數100。

如上述，對監測器所映出的全區域進行圖形搜尋，以點數最接近100的(最高)位置辨識作為工件標記WAM的位置(檢測工件標記WAM的位置)，將其位置座標作為工件標記的位置座標予以儲存。

具體而言，以對準單元觀察設置在工件W上的工件標記WAM的附近。第13圖是表示此時藉著監測器12所投射之實際工件的區域的圖。如上述，對準顯微鏡的倍率是和工件標記的圖形登錄時的倍率相同。

因此，在監測器12上映出和第11圖相同的範圍(15mm×15mm的範圍)。將此範圍跨全區域，使上述假設線框起登錄後的範圍分別以1像素移動(掃描)，在其各個位置求得點數。

檢索第13圖的工件標記的區域內(15mm×15mm的範圍)，例如(B)也有形成工件標記以外圖形的場合，或者如(C)有塵埃附著的場合。圖形或塵埃的形狀也有可能恰如所登錄工件標記的圖形相似。此時，會在影像處理區域內檢測出複數個點數比較高的位置。

但是，如上述，控制部11是以框起假設線的像素為單位，根據其對比儲存工件標記WAM。因此，第13圖的區域內，只要有工件標記WAM的存在，其位置(A)的點數會形成最高值。因此，設定以檢測出最高點數的位置作為工件標記的位置來進行檢測。

再者，如上述比較所輸入的影像和預先準備的樣板影像來判定其類似度的手法已種種為人所熟知，必要時例如可參閱非專利文獻1等。

[非專利文獻1]江尻正員監修「影像處理產業應用總覽，上卷，(基礎‧系統技術篇)」1994年1月17日，股份公司FUJI‧TECHNOSYSTEM發行，初版，p26-p27，p50-p52

[專利文獻1]特開平9-82615號公報

半導體晶圓的曝光裝置中，形成在工件之晶圓的工件標記是和形成在相同面的電路圖形同樣，多是以光蝕刻所形成。

另一方面，印刷基板的曝光裝置中，會有以雷射照射或鑽孔器等的機械加工所形成之Φ100μm左右的未貫穿孔(凹陷)作為工件標記使用的場合。

形成上述基板的孔的檢測是使用稱為暗背景照明的照明方法。暗背景照明是對基板從斜向照射照明光，在基板的上方配置攝影元件。從正上方的照明孔的檢測困難。

第14(a)圖是模式表示藉著第9圖的對準顯微鏡，以暗背景照明進行形成在基板100的孔101攝影的樣子的圖。此外，同圖中，雖只從圖示的右側和左側顯示照明光103，但是實際上是對孔101從360°全方向進行照明。

照明光103是對印刷基板100朝著斜向射入。印刷基板100的表面為擴散面，照射在基板的表面或孔的底部分的照明光103被擴散反射，其一部分射入到反射鏡102所反射的攝影元件(CCD，未圖示)。

另一方面，射入到孔101的壁面的光被擴散反射而為壁面所反射的光並未直接射入到攝影元件(CCD)。

因此，在攝影元件，孔100被以壁的部分和其以外部份(印刷基板的表面和孔的底部分)不同的明亮度照射。例如第14(b)圖表示，壁的部分是呈黑框緣的圓圈，孔的底部分則是和基板的表面同樣照射呈灰色。

因此，有底的孔理想形成的場合，登錄如第14(a)圖的圓圈的圖形作為工件標記WAM的登錄影像。

但是，即使例如想加工成相同形狀的孔時，以對準顯微鏡檢測後的場合，攝影手段(CCD)的呈現方式(形狀或明暗或色調)會有不同。

其理由之一為所形成的孔的形狀偶然會有不同的場合。

第15圖是對印刷基板以雷射或鑽孔器加工所形成孔形狀的一例。

同圖為孔的剖面圖。

第15(a)圖為理想的孔的形狀。但是，根據雷射或鑽孔器前端的形狀，如第15(b)圖表示，孔的壁也會有形成斜向(研缽形)。並且，如第15(c)圖表示，也會在孔的邊緣部份產生毛邊104。

如上述，在印刷基板100利用機械加工所形成的孔會有其形狀形成不一致的可能。因此，將該孔作為工件標記以對準顯微鏡檢測時，攝影手段(CCD)的呈現方式不同。

攝影手段(CCD)的呈現方式不同的其他理由是由於孔形成後施以處理所造成。

例如第15(d)圖表示，印刷基板在表面會電鍍銅105等的金屬箔，孔中也予以電鍍。藉金屬電鍍使表面的反射率變化，因此可根據電鍍的有無，以致攝影手段(CCD)的呈現方式不同。

並且，如第15(e)圖表示，也有在金屬電鍍後的上面黏貼抗蝕膜。抗蝕膜106的厚度為數十μm，黏貼該抗蝕膜時，不能沿著孔的側面或底面黏貼，會形成孔的開口的堵塞。

因此，孔的部分是由於抗蝕膜使照明光的反射率或光的反射方向的變化，在未黏貼抗蝕膜的場合和黏貼有抗蝕膜的場合，攝影手段(CCD)的呈現方式不同。

例如，如第15(e)圖表示，黏貼著抗蝕膜的場合，藉對準顯微鏡所檢測出的孔的形狀其整體是以黑圓形顯示。

並且，根據抗蝕膜的黏合狀態也會改變孔中的薄膜鬆弛狀態，會使得攝影手段(CCD)的呈現方式不同。

工件標記的呈現方式不同時，實際上所攝影的工件標記影像和被儲存在控制部的工件標記的影像會形成不同。一旦引起上述情況時，會使得工件標記存在位置的點數降低，不能正確檢測出工件標記。

使用第16圖加以說明。第16(a)圖表示的圓圈圖形是作為登錄在控制部的工件標記的影像。

第16(b)圖是在檢索(搜尋)基板的工件標記的區域內存在有工件標記，並且與所登錄的影像大致同等呈現方式的場合。此時，第16(a)圖的登錄標記在第16(b)圖的四角所圍繞的位置大致一致，其點數例如為9000點(滿點10000)。

第16(c)圖是構成本發明課題的場合。在搜尋的區域內存在有工件標記，但是根據上述的原因呈現方式與登錄標記不同會有呈黑圓形顯示的場合。環的中央部雖是白色，黑圓形中央部為黑色，因此第16(c)圖的四角所圍繞位置的點數低，例如2000點左右。

第16(d)圖是在檢索區域內，存在有非工件標記的配線等的黑四角形輪廓的圖形的場合。此時，形狀雖然不同，但是中間黑色周邊部為白色的明暗的圖形相似，因此第16(d)圖的四角圍繞的位置的點數比第16圖的場合高，例如是5000點。

第16(c)圖利所登錄的標記雖然呈現方式不同，但由於是工件標記必須進行檢測。但是，第16(d)圖並不是工件標記，因此不須進行工件標記的檢測。

但是，第16(c)圖作為工件標記加以檢測時，控制部中，例如設定「點數2000點以上的場合作為工件標記」時，會以非工件標記的第16(d)圖作為工件標記加以檢測。另一方面，為了不致以第16(d)圖作為工件標記檢測而設定「點數6000點以上的場合作為工件標記」時，不能檢測出作為工件標記的第16(c)圖。

如上述，以同一形狀形成在工件上的工件標記是藉著工件標記的加工條件或印刷基板製造步驟上的處理，以攝影元件所照射的呈現方式(形狀或明暗或色調)會有不同。此時，即使以登錄的工件標記實際進行工件標記的檢測時，仍會有不能檢測的可能。

本發明是為了解決上述問題所研創而成，本發明目的是提供一種照射在對準顯微鏡的攝影元件之工件標記的呈現方式即使不同，仍可正確檢測出工件標記的工件標記之檢測方法及裝置。

利用對準顯微鏡觀察以突起或凹陷(也含貫穿孔)形成在工件上的工件‧對準標記(工件標記)時，雖然具有同樣的輪廓，但是會觀察出一部分有缺陷，色調‧色的濃度‧明暗不同等、呈現方式不同的複數個圖形。以上的複數個圖形中，將作為具有同樣輪廓但色調‧色的濃度‧明暗不同的工件‧對準標記應進行檢測的複數個圖形登錄在記憶部。

並且，檢測形成在工件上的工件標記時，逐一讀取作為工件‧對準標記應檢測出的上述複數個登錄圖形，比較收像後工件上的圖形和上述讀取後的登錄圖形，評估兩者的一致度。

亦即，首先，以登錄的第1圖形進行檢索區域的搜尋，和工件上的圖形比較求得其點數。接著，同樣以登錄的第2圖形進行檢索區域的搜尋求得其點數。重複此一檢測，一旦檢測出顯示重新設定的值以上之點數的登錄圖形時，採用此登錄圖形作為對應工件標記的圖形。或者，也可以重複上述比較，一旦檢測出顯示最高值之點數的登錄圖形時，採用此登錄圖形作為對應工件標記的圖形。

如上述，一旦顯示獲得最高一致度的登錄圖形，或者獲得預先所設定值以上的一致度的登錄圖形時，以和該登錄圖形的一致度高的收像圖形作為工件對準標記進行檢測，並儲存其位置。

投影曝光裝置等的曝光裝置中，如上述以檢測後的圖形作為工件標記，進行掩模與工件的定位，將形成在工件上的掩模圖形轉印到工件上。

掩模和工件的定位是進行使得工件載台朝著XY方向移動，並且以垂直於XY平面的軸為中心轉動，使上述所檢測出工件標記的位置座標，例如和預先檢測所登陸的掩模對準標記(掩模標記)的位置座標一致。

本發明中，將作為工件．對準標記應檢測的複數個登錄圖形和收像後工件上的圖形進行比較，評估其一致度，並根據該評估結果，以收像後工件上的圖形作為工件．對準標記進行檢測，因此即使因一部分缺陷、色的濃度‧明暗不同，導致相同形狀之工件標記不同的呈現方式時，仍然可以進行工件標記的確實檢測。

因此，即使工件標記在工件上形成突起或凹陷，仍可確實檢測出工件標記，精度良好地進行定位。

第1圖是表示本發明運用對象之一的投影裝置的構成例的圖。

同圖中，MS為掩模架。掩模架MS上放置保持著形成有掩模標記MAM和掩模圖形MP的掩模M。

從光照射裝置1射出曝光光。射出的曝光光是經由掩模M、投影透鏡2，照射在載放於工件架WS上的工件W上，將掩模圖形MP投影在工件W上曝光。

投影透鏡2和工件W之間設有2處可在同圖的箭頭方向移動的對準顯微鏡10。掩模圖形MP曝光於工件W上之前，將對準顯微鏡10插入於圖示的位置，檢測掩模標記MAM和形成在工件上的工件標記WAM，進行掩模M和工件W的定位。定位後，對準顯微鏡10從工件W上退出。並且，第1圖是僅顯示設有2處內之一方的對準顯微鏡。

對準顯微鏡10是如上述由半透明反射鏡10a、透鏡L1、L2和CCD攝影機10b所構成。為進行上述第14圖表示的暗背景照明，對準顯微鏡10設有對基板從斜向照射照明光用的照明手段10c。

將對準顯微鏡10的CCD攝影機10b所收像的掩模標記MAM像、工件標記像等送到控制部11。

控制部11，具備：處理上述CCD攝影機所收像之影像的影像處理部11a，及儲存作為工件標記應檢測之複數個登錄圖形、掩模標記等的位置座標資訊、各種參數等的記憶部11b。

另外，控制部11，具備：以CCD攝影機10b收像，比較影像處理部11a進行影像處理後的圖像和登錄在記憶部11b的圖像求得一致度來計算點數的比較‧評估部11c；根據比較‧評估部11c所獲得的一致度，判定收像後之工件上的圖形是否為作為工件標記所檢測出的圖形的判定部11d；移動工件架WS或掩模架MS(或者其雙方)使得作為工件標記所檢測圖形的位置座標和儲存在記憶部11b的掩模標記像的位置座標一致的定位控制部11e；及根據作業人員的指示將供件標記等登錄到記憶部11b用的登錄部11f。

工件架WS或者掩模架MS是藉著上述定位控制部11e所控制的工件架驅動機構4、掩模架驅動機構3所驅動，在XY方向(X，Y：在掩模架MS、工件架WS面上平行且彼此正交的方向)移動的同時，在XY平面上以垂直的軸為中心轉動。

上述控制部11連接有監測器12，將上述影像處理部11a所影像處理後的影像顯示在監測器12的畫面上。

第1圖中，掩模M和工件W的定位是如以下進行。

從光照射裝置1或者未圖示的對準光源將照明光照射在掩模M，藉對準顯微鏡10的CCD攝影機10b進行掩模標記MAM像的收像，送到控制部11。控制部11的影像處理部11a將上述掩模標記MAM像轉換成位置座標儲存在記憶部11b。

並且，掩模標記的檢測方法提出有種種的方法，必要時例如可參閱專利文獻1等。

接著，將照明光從對準顯微鏡10的照明手段10c照射到工件W，如上述進行圖形搜尋，檢測工件W上的工件標記WAM，控制部11求得其位置座標。

控制部11移動工件架WS(或者掩模架MS，或其雙方)進行掩模M和工件W的定位，使得所儲存掩模標記MAM的位置座標和檢測後之工件標記WAM的位置座標形成預定的位置關係。

接著針對工件標記的檢測順序和掩模的定位藉第2圖、第3圖、第4圖更具體加以說明。

(1)首先，檢測出掩模標記MAM的位置。為此如第2(a)圖表示，求得對準顯微鏡10視野內(視角的範圍內)的掩模標記MAM的位置座標(xm1、ym2)。

即，以控制部11的影像處理部11a處理對準顯微鏡10的CCD攝影機10b所攝影的影像，求得掩模標記MAM的位置座標(xm1、ym2)儲存在記憶部11b。

(2)將工件標記登錄到控制部11的記憶部11b。該登錄是如下述，作業人員是以目視進行。

將實際的工件放置在工件架WS上，使用對準顯微鏡10接收工件W1的表面影像，並以影像處理部11a處理，在監測器12上映出工件W1的表面。

此時的對準顯微鏡10是和實際檢測工件標記WAM時相同的對準顯微鏡10，對準顯微鏡10的倍率實際是和檢測工件標記WAM時相同的倍率(例如3倍)。並且，對準顯微鏡10被保持在與檢測掩模標記時的位置相同的位置，對準顯微鏡10的視野(視角)也相同。

作業人員看著所投射的工件W1的影像，尋找工件標記WAM。一旦發現作為工件標記WAM應加以登錄的圖形時，和上述「工件標記的登錄」的說明同樣如第2(b-1)圖表示，為使工件標記WAM整體進入，在監測器12上以工件標記登錄用的假設線框起工件標記WAM，例如以目視特定其中央位置，標上＋等的標記。

例如工件標記WAM為圓形的場合，以對準顯微鏡10所觀察的影像例如第3(b-2)圖表示，雖顯示圓或黑圓圈，但是作業人員可根據該等的圖形，選擇作為工件標記WAM應登錄的圖形。

並且，針對作為工件標記WAM應登錄的圖形，是以工件標記登錄用的假設線框起圖形，以此假設線所框起的區域作為工件標記WAM1的圖形像，對登錄部11f賦予登錄指令登錄到記憶部11b。

又，以目視來特定圖形的中心位置，從假設線所形成四角形的例如左上角到圖形的中心位置為止的距離dx、dy作為圖形的位置座標登錄至記憶手段11b。

在此，如第3(b-3)圖表示，圖形中心位置的設定不正確時，會將其錯誤位置(＋的位置)登錄作為工件標記位置。

再者，藉運算等自動求得圖形中心位置的手法自以往即種種為人所熟知，但是圖形中心位置的設定並非以目視，而是以影像處理部11a藉著影像處理自動求得。

以往如上述，係僅登錄1個工件標記即結束工件標記WAM的登錄。但是，本發明是以作為工件標記應登錄的呈現方式不同的複數個圖形登錄作為工件標記。

因此，持續登錄工件標記的場合時，將現在的工件W1從工件架WS卸下，將確實形成相同形狀的工件標記WAM的其他第2個工件標記W2載放在工件架WS上。

並且，和上述同樣，藉著對準顯微鏡10將工件W2的表面投射在監測器12上，尋找工件標記WAM。所發現的工件標記WAM如果和先前登錄的工件標記WAM的呈現方式(形狀或明暗或色調)不同時，即和上述同樣以工件標記登錄用的假設線框起，作為第2的工件標記WAM2登錄到控制部11的記憶部11b。

接著，從工件架WS卸下工件W2，將第3的工件W3載放在工件架WS上。利用對準顯微鏡10將工件W3的表面投射到監測器12上，尋找工件標記WAM。所發現的工件標記WAM如果和至今為止所登錄的工件標記WAM1或WAM2的呈現方式(形狀或明暗或色調)不同時，即和上述同樣以工件標記登錄用的假設線框起，作為第3的工件標記WAM3登錄到控制部11的記憶部11b。

(3)接著，比較登錄後的工件標記和工件上的圖形，檢測工件W上的工件標記。

檢測工件標記蝕，使用登錄到控制部11的記憶部11b的所有工件標記WAM1~n，進行檢索區域內圖形的檢索(搜尋)。比較‧評估部11c比較上述所登錄的工件標記WAM1~n和檢索區域內的圖形求得一致度的點數。判定部11d一旦判定該點數超過一定值或者為最高點數時，從上述所登錄的工件標記WAM1~n之中採取該工件標記。

並且，以獲得最高一致度的工件標記，或者對應獲得預先所設定的值以上的一致度之工件標記的檢索區域內的圖形作為工件W上的工件標記檢測出，並儲存其位置。

例如，工件標記的呈現方式有兩種類，第1的工件標記WAM1為圓圈的圖形，第2的工件標記WAM2為黑圓圈形的圖形時，使用該兩個工件標記WAM1和WAM2進行搜尋。

即，首先以第1工件標記WAM1進行檢索區域的搜尋得到點數。接著以第2工件標記WAM2進行檢索區域的搜尋得到點數。並且，定位控制部11e使用預先所設定的值以上點數的工件標記，或者使用檢測出最高點數的工件標記，進行掩模和工件的定位。

工件標記的搜尋是如第4圖進行。

例如以應檢索第4(c-1)圖表示的矩形區域P登錄到記憶部11b。

在進行工件標記搜尋時，如第4(c-2)圖表示，在對準顯微鏡10的視野內，例如從視野的左上端，使得上述第4(c-1)圖表示的包含工件標記WAM之圖形的縱Y、橫X的矩形區域P一邊稍微偏移一邊重疊來尋找一致度高的場所。

並且，在對準顯微鏡10的視野內檢索一致度高的區域時，求得此時的矩形區域P左上的角的座標(x1，y1)，加上顯示區域P內的圖形之中心位置的(dx，dy)，作為檢測出(x1＋dx，y1＋dy)的工件標記的位置座標(xw1，yw1)。

(4)如上述一旦檢測出工件標記的位置座標時，定位控制部11e是如第4(d)圖表示，為使所檢測出工件標記WAM的位置座標(xw1，yw1)和預先所儲存的工件標記的位置座標(xm1，ym1)一致，移動工件標記WS或者工件架MS(或其雙方)，使兩者一致。

再者，上述說明中，雖是針對總括登錄複數個工件標記WAM，使用該等的工件標記WAM1~n，進行檢索區域檢索(搜尋)的場合已作說明，但是也可以一邊進行工件標記的檢測和掩模M和工件W的定位，一邊檢測出作為工件標記應登錄的圖形之後，將其圖形登錄作為工件標記。

亦即，首先登錄第1工件標記WAM，使用登錄後的該工件標記，檢測出工件W上的工件標記，使用檢測出的工件標記進行定位。並且，在檢測該工件標記的過程，一旦檢測出作為新的不同呈現方式之工件標記應登錄的圖形之後，如上述以此圖形作為工件標記WAM登錄到記憶部11b。

接著的工件標記的檢測是使用先前所登錄作為工件標記應登錄的圖形和重新所登錄的圖形進行工件標記的檢測。

接著，使用第5圖和第6圖的流程圖，針對工件標記的檢測具體說明如下。

在此，登錄後的工件標記的圖形(登錄標記)有WAM1和WAM2的2個，第1登錄標記WAM1是如第5(a)圖表示為環狀的圖形，第2登錄標記WAM2則是如第5(b)圖表示為黑圓圈形的圖形。

(1)如第5(c)圖表示，工件標記的檢索區域會有顯現環狀工件標記的場合。

(i)搜尋的開始。首先，i=第1的登錄圖形，即以第1登錄圖形WAM1進行檢索區域的搜尋(第6圖的步驟S1、S2)。一旦檢測出第5(c)圖的圖形時，以控制部11的比較‧評估部11c比較‧評估第1登錄圖形WAM1和第5(c)圖的圖形，求得點數。

第1登錄標記WAM1由於實際顯示的第5(c)圖的工件標記和圖形大致一致，因此可獲得高的點數，例如9000點。將該值作為第1登錄標記WAM1的點數儲存到控制部11的記憶部11b(步驟S3)。

(ii)前進到步驟S4，在i加上1形成i=2。n=2，並非i＞n，因此以i=2的第2登錄標記WAM2搜尋檢索區域(步驟S1、S2)。

(iii)相對於第2登錄圖形WAM2的黑圓圈，所顯示工件標記的圖形為第5(c)圖表示的圓圈時，點數降低，例如形成2000點。將該值作為第2登錄標記WAM2的點數儲存到記憶部11b(步驟S3)。

(iv)前進到步驟S4，在i加上1形成i=3。形成i＞n，因此，在控制部11的判定部11d比較第1登錄WAM1的點數9000點和第2登錄標記WAM2的點數2000點。並且，採用獲得高點數的第1登錄標記WAM1作為具有第5(c)圖的圖形之工件的工件標記。結束以上搜尋。

(2)如第5(d)圖表示，工件標記顯示黑圓圈形的場合是形成如下。並且，和上述重複的部分省略其說明。

(i)首先，以第1登錄圖形WAM1搜尋檢索區域。兩者的圖形不相似，點數為低的2000點。將該值作為第1登錄標記WAM1的點數儲存到記憶部11b。

(ii)接著，以第2登錄標記WAM2搜尋檢索區域。第2登錄標記WAM2和所顯示工件標記在圖形上極為相似，因此獲得高的點數(9000點)。將該值作為第2登錄標記WAM2的點數儲存到記憶部11b。

(iii)控制部11的判定部11d比較第1登錄WAM1的點數2000點和第2登錄標記WAM2的點數9000點。並且，採用獲得高點數的第2登錄標記WAM2作為第5(d)圖的工件的工件標記。

(3)並非第5(e)圖表示的配線等黑四角形的環狀工件的工件圖形與第5(c)圖或第5(d)圖的工件標記混合存在的場合。即使是這樣的場合，仍然可正確檢測出工件標記，在以下加以說明。

(a)第5(c)圖的環狀工件標記和第5(d)圖的黑四角形的環狀工件圖形混合存在的場合。

(i)首先，以第1登錄圖形WAM1搜尋檢索區域。相對於第5(e)圖的圖形的點數為5000點，相對於第5(c)圖的圖形的點數為9000點。控制部11的比較‧評估部11c將高的一方的9000點的點數作為第1登錄標記WAM1的點數儲存到記憶部11b。

(ii)接著，以第2登錄圖形WAM2搜尋檢索區域。相對於第5(e)圖的圖形的點數為1500點，相對於第5(c)圖的圖形的點數為2000點。比較‧評估部11c將高的一方的2000點的點數作為第2登錄標記WAM2的點數儲存到記憶部11b。

(iii)控制部11的判定部11d比較第1登錄標記WAM1的點數9000點和第2登錄標記WAM2的點數2000點。並且採用獲得高點數的根據第1登錄標記WAM2的搜尋結果的第5(c)圖的圖形作為工件標記。

(b)第5(d)圖的黑圓圈的工件標記和第5(e)圖的黑四角形的環狀工件圖形混合存在的場合。

(i)首先，以第1登錄圖形WAM1搜尋檢索區域。相對於第5(e)圖的圖形的點數為5000點，相對於第5(d)圖的圖形的點數為2000點。比較‧評估部11c將高的一方的5000點的點數作為第1登錄標記WAM1的點數儲存到記憶部11b。

(ii)以第2登錄圖形WAM2搜尋檢索區域。相對於第5(e)圖的圖形的點數為1500點，相對於第5(d)圖的圖形的點數為9000點。比較‧評估部11c將高的一方的9000點的點數作為第2登錄標記WAM2的點數儲存到記憶部11b。

(iii)判定部11d比較第1登錄標記WAM1的點數5000點和第2登錄標記WAM2的點數9000點。並且採用獲得高點數的根據第2登錄標記WAM2的搜尋結果的第5(d)圖的圖形作為工件標記。

如以上說明，控制部11中，只要採用獲得最高點數的登錄標記作為工件標記預先加以設定時，不致有例如上述黑四角形的環狀圖形誤作為工件標記進行檢測。

再者，檢索區域實際上不存在著(沒有黑圓圈或圓環)工件標記的場合，有可能點數為5000點的四角形被誤判為黑色工件圖形而作為工件標記進行檢測。其對策是在控制部11例如預先設定「僅點數9000點以上的場合，採用作為工件標記」即可。

如上述，工件標記的呈現方式(形狀或明暗或色調)有著種種不同的場合，將其呈現方式所有不同的圖形加以登錄。

但是，一旦增加登錄圖形(登錄標記)的數量時，在曝光裝置中，掩模和工件的定位一併重複進行第6圖的流程圖所示的處理(形成i＞n為止，針對所有的登錄標記進行搜尋，求得點數)時，工件標記的檢測極為耗時，其結果整體會增長曝光處理的時間。即生產量不良。

因此，例如可考慮在登錄標記i(第i個登錄標記)獲得重新設定點數以上的點數後，在其階段結束搜尋，跳過接著的第i＋1個以後的登錄標記的搜尋，設定前進到接著的順序(工件標記的位置檢測和掩模和工件的定位)。

將此不前進到接著的登錄標記之搜尋所獲得的點數值稱為「中斷閾值」。

一旦顯示上述「如獲得重新所設定點數以上的點數後，在其階段結束其搜尋」的流程圖時，形成如第7圖表示。

第7圖中，工件標記的檢測處理是如以下進行。

在此，預先登錄n個工件標記的圖形(登錄圖形)。預先在控制部11的記憶部11b設定中斷閾值(例如9000點)。中斷閾值是應可正確檢測工件標記的點數值，預先以實驗等求得。

(i)搜尋開始。以i=第1個登錄圖形的第1登錄圖形WAM1搜尋檢索區域(步驟S1、S2)。比較‧評估部11c將搜尋後的最高點數作為第1登錄標記WAM1所檢測出圖形的點數儲存在記憶部11b(步驟S3)。

(ii)以判定部11d比較儲存後第1登錄標記WAM1所檢測出圖形的點數和中斷閾值(例如9000點)(步驟S4)。

第1登錄標記WAM1的點數在9000點以上時，不進行第2登錄標記WAM2以後的搜尋，採用第1登錄標記WAM1所檢測出的圖形作為工件標記，結束搜尋(步驟S6)。

(iii)第1登錄標記WAM1的點數小於9000點時，前進到步驟S6，在i加上1，i=2以第2登錄標記WAM2搜尋檢索區域(步驟S1、S2)。

將搜尋後的最高點數作為第2登錄標記WAM2所檢測出圖形的點數儲存在記憶部11b(步驟S3)。

(iv)以判定部11d比較儲存後第2登錄標記WAM2所檢測出圖形的點數和中斷閾值(例如9000點)(步驟S4)。第2登錄標記WAM2所檢測出圖形的點數在9000點以上時，不進行第3登錄標記WAM3以後的搜尋，採用第2登錄標記WAM2所檢測出的圖形作為工件標記，結束搜尋(步驟S6)。

(v)第2登錄標記WAM2所檢測圖形的點數也小於9000點時，以第3登錄標記WAM3進行檢索區域的搜尋。

將此重複至i=n為止，一旦檢測出超過中斷閾值的圖形時，採用其圖形作為工件標記(步驟S6)。

如果沒有超過中斷閾值的圖形時，從第1登錄標記WAM1比較第n登錄標記WAMn所檢測出圖形的各點數。並且採用所獲得之最高點數的第1登錄標記WAMi檢測出的圖形作為工件標記(步驟S7)，結束搜尋。

如上述，預先設定中斷閾值時，不需針對掩模與工件定位一併之所有登錄圖形進行搜尋，可縮短工件標記的檢測時間。

並且，除了中斷閾值的設定，也可以預先儲存各登錄標記的使用次數，從使用次數多的登錄標記依序進行搜尋，或者從近來(最近)使用的標記依序進行搜尋等，預先對控制部11附加學習功能，可更提高儘早搜尋到高點數的登錄標記的可能性，獲得工件標記檢測時間的縮短。

再者，本發明是以基板形成有底的孔(凹部、凹陷)作為工件‧對準標記(工件標記)使用的場合為例，說明在該孔電鍍或黏貼抗蝕劑，以對準顯微鏡所檢測出工件標記的不同呈現方式(形狀或明暗或色調)。

但是，不限於孔的場合，也可如第8(a)圖表示以形成在基板100的突起107(凸部、隆起)作為工件‧對準標記使用的場合，由於工件標記的呈現方式變化，因此可運用本發明。

並且，也有如第8(b)圖表示，根據銅105等的有無電鍍變化表面的反射率而使得呈現方式變化的場合。

另外，如第8(c)圖表示在突起黏貼抗蝕膜106時，不能沿著突起的側面黏貼，可在突起的側面形成空間。因此，會使照明光的反射率或光的反射方向變化，在未黏貼有抗蝕膜的場合和黏貼有抗蝕膜的場合使得攝影手段(CCD)的呈現方式不同。

此外，根據抗蝕膜的黏貼狀態，會使薄膜的鬆弛狀態改變而使得呈現方式變化，該等的場合也可以運用本發明。

1．．．光照射裝置

2．．．投影透鏡

3．．．掩模架驅動機構

4．．．工件架驅動機構

10．．．對準顯微鏡

10a．．．半透明反射鏡

10b．．．CCD攝影機

10c．．．照明手段

11．．．控制部

11a．．．影像處理部

11b．．．記憶部

11c．．．比較‧評估部

11d．．．判定部

11e．．．定位控制部

11f．．．登錄部

12．．．監測器

L1、L2．．．透鏡

M．．．掩模

MAM．．．掩模‧對準標記(掩模標記)

MS．．．掩模架

W．．．工件

WAM．．．工件‧對準標記(工件標記)

WS．．．工件架

第1圖是表示本發明的運用對象之一的投影曝光裝置的構成例圖。

第2圖為本發明實施例之工件標記的檢測順序和掩模和工件的定位的說明圖(1)。

第3圖為本發明實施例之工件標記的檢測順序和掩模和工件的定位的說明圖(2)。

第4圖為本發明實施例之工件標記的檢測順序和掩模和工件的定位的說明圖(3)。

第5圖是表示登錄後的工件標記和以對準顯微鏡所攝影的輸入影像的例圖。

第6圖是表示工件標記的檢測處理順序的流程圖。

第7圖是表示工件標記的其他檢測處理順序的流程圖。

第8圖是表示工件標記的呈現方式不同的其他例的圖。

第9圖是表示對準顯微鏡的概略構成的圖。

第10圖是表示登錄圖形和檢測圖形的一例的圖。

第11圖是表示監測器所顯示之影像的一例圖。

第12圖是表示工件標記的形狀例的圖。

第13圖是說明圖形搜尋的圖。

第14圖是模式表示藉對準顯微鏡，以暗背景照明攝影形成在基板的孔的樣子的圖。

第15圖是表示在印刷基板以雷射或鑽孔加工形成的孔的形狀的例圖。

第16圖是表示登錄後的工件標記和檢索區域的影像的例圖。

1．．．光照射裝置

2．．．投影透鏡

3．．．掩模架驅動機構

4．．．工件架驅動機構

10．．．對準顯微鏡

10a．．．半透明反射鏡

10b．．．CCD攝影機

10c．．．照明手段

11．．．控制部

11a．．．影像處理部

11b．．．記憶部

11c．．．比較‧評估部

11d．．．判定部

11e．．．定位控制部

11f．．．登錄部

12．．．監測器

L1、L2．．．透鏡

M．．．掩模

MAM．．．掩模‧對準標記(掩模標記)

MS．．．掩模架

W．．．工件

WAM．．．工件‧對準標記(工件標記)

WS．．．工件架

Claims (1)

1. 一種對準標記之檢測方法，係以突起或凹陷形成在工件上的工件‧對準標記之檢測方法，其特徵為，包含：將在實際工件上形成的工件‧對準標記收像，從所收像的上述工件‧對準標記的影像，將呈現方式不同的複數的工件‧對準標記圖形、與該工件‧對準標記圖形的中心位置的位置座標，登錄在記憶部作為事先登錄圖形的第1步驟；進行工件上的圖形收像的第2步驟；逐一讀取登錄在上述記憶部之複數個上述登錄圖形，比較收像後之上述工件上的圖形和讀取後的上述登錄圖形，評估兩者的形狀、明暗、色調之一致度的第3步驟；及採用收像後的上述工件上的圖形，及獲得最高一致度的上述登錄圖形，或者獲得事先所設定值以上的一致度的上述登錄圖形，將與該採用的登錄圖形的一致度高的收像圖形作為工件對準標記進行檢測的第4步驟；以及根據上述採用的登錄圖形的中心位置的位置座標，來決定所收像的上述工件上的圖形的位置座標的第5步驟。