对准标记的检测方法以及装置的制作方法

专利名称：对准标记的检测方法以及装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关检测形成在掩模上的掩模*对准标记(掩模标记)和形成在工件上
的工件 对准标记(工件标记)，将两者进行对位使其形成事先设定的位置关系(对准)， 并经由掩模将光照射在工件上的曝光装置中，进行工件 对准标记检测用的检测方法及检 测装置。
背景技术：
通过光蚀刻制造半导体元件、印刷基板、液晶基板等图形的步骤中，使用曝光装 置。曝光装置是将形成掩模图形的掩模，及转印其图形的工件对位在预定的位置关系，之后 经掩模照射含曝光光的光。由此，将掩模图形转印(曝光)到工件上。
曝光装置的掩模和工件的对位(位置合廿) 一般是如下进行。 通过对准显微镜检测形成在掩模上的掩模标记和形成在工件上的工件标记。进行 检测数据的影像处理，以求得各自位置座标，并为了使两者的位置形成事先设定的位置关 系，移动掩模或工件来进行。掩模和工件必须进行平面内的2方向(X方向与Y方向)及转 动方向(e方向)的对位。因此，分别在2处以上形成掩模标记和工件标记。
图9是表示检测掩模标记的对准显微镜10的概略构成。此外，如上述掩模标记和 工件标记分别形成在2处以上，因此对准显微镜10也分别对应设置2处以上，但是同图中， 仅显示1个(1处)。对准显微镜10是由半透明反射镜10a、透镜L1、L2和CCD摄影机10b 所构成。 11是进行影像处理等的控制部、12为监测器、W为形成有工件标记WAM的工件。同 图中，工件标记WAM的检测(图形搜寻)是如以下进行。
A)工件标记的登记 在工件标记登记WAM的检测之前，首先将检测的工件标记的图形在控制部11进行 登记。 作为工件标记WAM，例如使用图10(a)表示的十字型标记，控制部11如图10(b)所 示，以监测器的1个像素为单位，包含十字型的标记和其背景登记作为一个图形。即，同图 中为了容易说明，像素数虽是为5X5，但是影像中央的5像素是以黑的十字型，其周边的20 像素是以白色的图形登记。 具体而言，将形成要检测的工件标记WAM的采样基板放置在对准显微镜之下，照 射照明光将其照明。 通过对准显微镜(例如3倍倍率)10，检测登记的工件标记WAM。监测器12采用 对准显微镜10映出控制部11可影像处理的范围(例如图11所示15mmX 15mm的范围)。
接着，为了可放入登记的工件标记WAM整体，在监测器12上以工件标记登记用的 假想线(图11的点线)框起工件标记WAM，在控制部11登记工件标记WAM。控制部11是以 上述假想线框起的像素为单位，根据其对比来存储工件标记WAM。由此，结束工件标记WAM 的登记作业。
工件标记WAM的大小根据工件的种类、使用者、工序有着各种的不同，但是，例如 框起工件标记WAM的假想线的大小则是如图11所示常常使用200 m 700 y m的线。
工件标记WAM的形状也因和上述相同的理由而有种种不同，不限于图IO所示的十 字型。多数是如图12(a)所示的圆形和同图(b)所示以规则性的图形为1组作为对准标记 等。无论如何，设定登记范围以包含1个工件标记的图形整体。
B)图形搜寻 接着，检测实际的工件标记WAM。从对准显微镜的下方，除去使用在工件标记的图 形登记的采样基板，放置实际形成有图形的基板(工件)。显微镜的倍率如上述是与登记图 形相同的倍率(3倍)。 如图9所示，经由对准单元10的半透明反射镜10a将照明光照射在工件W上的工 件标记WAM，利用CCD摄影机10b进行工件标记WAM的显像。并且将显示在监测器12的工 件标记WAM的像输入到控制部11，以监测器12的像素为单位转换为座标数据。
控制部11比较上述登记图形和显像的工件标记WAM的像。例如，在显像后工件标 记的像(检测图形)是如图10(c)所示的检测图形A的情况下，由于和登记图形60X—致， 因此辨识为点数(相关值)60。 并且同样地，在显像后工件标记的像(检测图形)是如图10(d)所示的检测图形 B的情况下，由于和登记图形80%—致，因此辨识为点数80。另外，在显像后工件标记WAM 的像(检测图形)是如图10(e)所示的检测图形C的情况下，由于是100%—致，因此辨识 为点数100。 如上述，对监测器所映出的全区域进行图形搜寻，以点数最接近100的(最高)位 置辨识作为工件标记WAM的位置(检测工件标记WAM的位置)，将其位置座标作为工件标记 的位置座标来进行储存。 具体而言，以对准单元10观察设置在工件W上的工件标记WAM的附近。图13是 表示此时由监测器12所投射的实际工件的区域的图。如上述，对准显微镜的倍率是和工件 标记的图形登记时的倍率同样是3倍。 因此，在监测器12上映出和图ll相同的范围(15mmX15mm的范围)。将此范围遍 及全区域，使上述假想线框起登记后的范围分别以l个像素移动(扫描)，在其各个位置求 得点数。 检索图13的工件标记的区域内(15mm 15mm的范围)，例如(B)也有形成工件标 记以外图形的情况，或者如(C)有尘埃附着的情况。图形或尘埃的形状也有可能恰如所登 记工件标记的图形相似。这种情况下，有时会在影像处理区域内检测出多个点数比较高的 位置。 但是，如上述，控制部11是以假想线框起的像素为单位，根据其对比储存工件标 记WAM。由此，图13的区域内，只要有工件标记WAM的存在，其位置(A)的点数会形成最高 值。因此，设定以检测出最高点数的位置作为工件标记的位置来进行检测。
再者，如上述比较所输入的图像和预先准备的样板图像来判定其类似度的手法已 种种为人所熟知，必要时例如可参阅非专利文献1等。 非专利文献1 :江尻正员监修「图像处理产业应用总览，上巻，(基础 系统技术 篇)」1994年1月17日，股份公司FUJI TEC腦SYSTEM发行，初版，p26-p27， p50-p52
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专利文献1 :特开平9-82615号公报
发明所要解决的课题 半导体晶片的曝光装置中，形成在工件即晶片的工件标记是和形成在相同面的电 路图形同样，多是以光蚀刻所形成。 另一方面，印刷基板的曝光装置中，会有以雷射照射或钻孔器等的机械加工所形 成①100ym左右的未贯穿孔(凹陷)作为工件标记使用的情况。 形成上述基板的孔的检测是使用称为暗背景照明的照明方法。暗背景照明是对基 板从斜向照射照明光，在基板的上方配置摄影元件。从正上方的照明孔的检测困难。
图14(a)是模式表示通过图9的对准显微镜，以暗背景照明进行形成在基板100 的孔101摄影的情况的图。此外，同图中，虽只从图示的右侧和左侧显示照明光103，但是实 际上是对孔101从360°全方向进行照明。 照明光103是对印刷基板100朝着斜向射入。印刷基板100的表面为扩散面，照 射在基板的表面或孔的底部分的照明光103被扩散反射，其一部分射入到反射镜102所反 射的摄影元件(CCD，未图示)。 另一方面，射入到孔101的壁面的光被扩散反射而为壁面所反射的光并未直接射 入到摄影元件(CCD)。 因此，在摄影元件，孔101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。例如图14(b)表示，壁的部分是呈黑框缘的环状，孔的底部分则 是和基板的表面同样照射呈灰色。 因此，有底的孔理想形成的情况，登记如图14 (a)的环状的图形作为工件标记WAM 的登记图像。 但是，即使例如想加工成相同形状的孔时，以对准显微镜检测后的情况下，摄影手 段(CCD)的呈现方式(形状或明暗或色调)会有不同。 其理由之一为所形成的孔的形状偶然会有不同的场合图15是对印刷基板以雷射
或钻孔器加工所形成孔形状的一例。 同图为孔的剖面图。 图15(a)为理想的孔的形状。但是，根据雷射或钻孔器前端的形状，如图15(b)表 示，孔的壁也会有形成斜向(研钵形)。并且，如图15(c)表示，也会在孔的边缘部份产生毛 边104。 如上述，在印刷基板IOO利用机械加工所形成的孔会有其形状形成不一致的可 能。因此，将该孔作为工件标记以对准显微镜检测时，摄影手段(CCD)的呈现方式不同。
摄影手段(CCD)的呈现方式不同的其他理由是由于孔形成后施以处理所造成。
例如图15(d)所示，印刷基板在表面会电镀铜105等的金属箔，孔中也被电镀。通 过金属电镀使表面的反射率变化，因此可根据电镀的有无，摄影手段(CCD)的呈现方式不 同。 并且，如图15(e)所示，也有在金属电镀后的上面粘贴抗蚀膜。抗蚀膜106的厚度 为数十P m，粘贴该抗蚀膜时，不能沿着孔的侧面或底面粘贴，会形成孔的开口的堵塞。
因此，孔的部分是由于抗蚀膜使照明光的反射率或光的反射方向的变化，在未粘 贴抗蚀膜的场合和粘贴有抗蚀膜的场合，摄影机构(CCD)的呈现方式不同。
例如，如图15(e)所示，粘贴着抗蚀膜的情况，通过对准显微镜所检测出的孔的形 状其整体是以黑圆形显示。 并且，根据抗蚀膜的黏合状态也会改变孔中的薄膜松弛状态，会使得摄影机构 (CCD)的呈现方式不同。 工件标记的呈现方式不同时，实际上所摄影的工件标记影像和被储存在控制部的 工件标记的影像会形成不同。 一旦引起上述情况时，会使得工件标记存在位置的点数降低， 不能正确检测出工件标记。 使用图16加以说明。图16(a)表示的环状图形是作为登记在控制部的工件标记 的影像。 图16(b)是在检索(搜寻)基板的工件标记的区域内存在有工件标记，并且与所 登记的影像大致同等呈现方式的情况。此时，图16(a)的登记标记在图16(b)的四角所围 绕的位置大致一致，其点数例如为9000点(满点10000)。 图16(c)是构成本发明课题的情况。在搜寻的区域内存在有工件标记，但是根据 上述的原因呈现方式与登记标记不同会有呈黑圆形显示的情况。环的中央部虽是白色，黑 圆形中央部为黑色，因此图16(c)的四角所围绕位置的点数低，例如2000点左右。
图16(d)是在检索区域内，存在有非工件标记的配线等的黑四角形轮廓的图形的 情况。此时，形状虽然不同，但是中间黑色周边部为白色的明暗的图形相似，因此图16(d) 的四角围绕的位置的点数比图16(c)的情况高，例如是5000点。 图16(c)和所登记的标记虽然呈现方式不同，但由于是工件标记必须进行检测。 但是，图16(d)并不是工件标记，因此不须进行工件标记的检测。 但是，图16(c)作为工件标记加以检测时，控制部中，例如设定"点数2000点以上 的情况作为工件标记"时，会以非工件标记的图16(d)作为工件标记加以检测。另一方面， 为了不致以图16(d)作为工件标记检测而设定"点数6000点以上的情况作为工件标记"时， 不能检测出作为工件标记的图16(c)。 如上述，以同一形状形成在工件上的工件标记是借着工件标记的加工条件或印刷 基板制造步骤上的处理，以摄影元件所照射的呈现方式(形状或明暗或色调)会有不同。此 时，即使以登记的工件标记实际进行工件标记的检测时，仍会有不能检测的可能。

发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成，本发明目的是提供一种即使照射在对准显微 镜的摄影元件所映出的工件标记的呈现方式不同，仍可正确检测出工件标记的工件标记的 检测方法及装置。 利用对准显微镜观察以突起或凹陷(也含贯穿孔)形成在工件上的工件《对准标
记(工件标记)时，虽然具有同样的轮廓，但是会观察出一部分有缺陷，色调*色的浓度*明
暗不同等、呈现方式不同的多个图形。以上的多个图形中，将作为具有同样轮廓但色调*色
的浓度 明暗不同的工件 对准标记应进行检测的多个图形登记在存储部。 并且，检测形成在工件上的工件标记时，逐一读取作为工件*对准标记应检测出的
上述多个登记图形，比较显像后工件上的图形和上述读取后的登记图形，评估两者的一致度。
S卩，首先，以登记的第1图形进行检索区域的搜寻，和工件上的图形比较求得其点 数。接着，同样以登记的第2图形进行检索区域的搜寻求得其点数。重复此一检测，一旦检 测出显示重新设定的值以上的点数的登记图形时，采用此登记图形作为对应工件标记的图 形。或者，也可以重复上述比较，一旦检测出显示最高值的点数的登记图形时，采用此登记 图形作为对应工件标记的图形。 如上述，一旦显示获得最高一致度的登记图形，或者获得预先所设定值以上的一 致度的登记图形时，以和该登记图形的一致度高的显像图形作为工件对准标记进行检测， 并储存其位置。 投影曝光装置等的曝光装置中，如上述以检测后的图形作为工件标记，进行掩模 与工件的对位，将形成在工件上的掩模图形转印到工件上。 掩模和工件的对位是进行使得工件载台朝着XY方向移动，并且以垂直于XY平面 的轴为中心转动，使上述所检测出工件标记的位置座标，例如和预先检测所登陆的掩模对 准标记(掩模标记)的位置座标一致。
发明效果 本发明中，将作为工件 对准标记应检测的复数个登记图形和显像后工件上的图 形进行比较，评估其一致度，并根据该评估结果，以显像后工件上的图形作为工件 对准标 记进行检测，因此即使因一部分缺陷、色的浓度 明暗不同，导致相同形状的工件标记不同 的呈现方式时，仍然可以进行工件标记的确实检测。 因此，即使工件标记在工件上形成突起或凹陷，仍可确实检测出工件标记，精度良 好地进行对位。


图1是表示本发明的应用对象之一的投影曝光装置的构成例的图。 图2是说明本发明实施例的工件标记的检测顺序和掩模和工件的对位的图(1)。 图3是说明本发明实施例的工件标记的检测顺序和掩模和工件的对位的图(2)。 图4是说明本发明实施例的工件标记的检测顺序和掩模和工件的对位的图(3)。 图5是表示登记后的工件标记和以对准显微镜所摄影的输入图像的例的图。 图6是表示工件标记的检测处理顺序的流程图。 图7是表示工件标记的其他检测处理顺序的流程图。 图8是表示工件标记的呈现方式不同的其他例的图。 图9是表示对准显微镜的概略构成的图。 图10是表示登记图形和检测图形的一例的图。 图11是表示监测器所显示的图像的一例子的图。 图12是表示工件标记的形状例的图。 图13是说明图形搜寻的图。 图14是模式表示通过对准显微镜，以暗背景照明摄影形成在基板的孔的情况的 图。 图15是表示在印刷基板以雷射或钻孔加工形成的孔的形状的例子的图。 图16是表示登记后的工件标记和检索区域的影像的例子的图。
标号说明1 :光照射装置2 :投影透镜3 :掩模架驱动机构4 :工件架驱动机构10 :对准显微镜10a:半透明反射镜10b :CCD摄影机10c :照明机构11 :控制部lla:图像处理部lib :存储部lie :比较 评估部lld:判定部lie :对位控制部llf :登记部12 :监测器L1、L2 :透镜M:掩模MAM :掩模 对准标记(掩模标记)MS :掩模架W:工件WAM :工件 对准标记(工件标记)WS :工件架
具体实施例方式图1是表示本发明应用对象之一的投影装置的构成例的图。 在同图中，MS为掩模架。掩模架(7》夕》于一- )MS上放置保持着形成有掩模标记MAM和掩模图形MP的掩模M。 从光照射装置1射出曝光光。射出的曝光光是经由掩模M、投影透镜2，照射在载放于工件架(7 —夕7于一 - ) WS上的工件W上，将掩模图形MP投影在工件W上曝光。
投影透镜2和工件W之间设有2处可在同图的箭头方向移动的对准显微镜10。掩模图形MP在工件W上曝光之前，将对准显微镜10插入于图示的位置，检测掩模标记MAM和形成在工件上的工件标记WAM，进行掩模M和工件W的对位。对位后，对准显微镜10从工件W上转移。并且，图1是仅显示设有2处内的一个的对准显微镜。 对准显微镜10是如上述由半透明反射镜10a、透镜L1、L2和CCD摄影机10b所构成。为进行上述图14所示的暗背景照明，对准显微镜IO设有对基板从斜向照射照明光用的照明机构10c。将对准显微镜10的CCD摄影机10b所显像的掩模标记MAM像、工件标记像等送到控制部ll。 控制部11，具备处理上述CCD摄影机所显像的图像的图像处理部lla，及存储
作为工件标记应检测的多个登记图形、掩模标记等的位置座标信息、各种参数等的存储部llb。 另外，控制部ll，具备比较 评估部llc，以CCD摄影机10b显像，比较图像处理部lla进行图像处理后的图像和登记在存储部lib的图像，而求得一致度来计算点数；判定部lld，根据比较 评估部llc所获得的一致度，判定显像后的工件上的图形是否为作为工件标记所检测出的图形；对位控制部lle，移动工件架WS或掩模架MS(或者其双方)，使得作为工件标记所检测图形的位置座标和储存在存储部lib的掩模标记像的位置座标一致；及登记部llf，用于根据作业人员的指示将工件标记等登记到存储部llb。
工件架WS或者掩模架MS是由上述对位控制部11e所控制的工件架驱动机构4、掩模架驱动机构3所驱动，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)移动的同时，在XY平面上以垂直的轴为中心转动。 上述控制部ll连接有监测器12，将上述图像处理部lla进行图像处理后的图像显示在监测器12的画面上。 图1中，掩模M和工件W的对位是如下进行。 从光照射装置1或者未图示的对准光源将照明光照射在掩模M，由对准显微镜10的CCD摄影机10b进行掩模标记MAM像的显像，送到控制部11。控制部11的影像处理部lla将上述掩模标记MAM像转换成位置座标储存在存储部llb。 并且，掩模标记的检测方法提出有种种的方法，必要时例如可参阅专利文献1等。
接着，将照明光从对准显微镜10的照明机构10c照射到工件W，如上述进行图形搜寻，检测工件W上的工件标记WAM，控制部11求得其位置座标。 控制部11移动工件架WS(或者掩模架MS，或其双方)进行掩模M和工件W的对位，使得所储存掩模标记MAM的位置座标和检测后的工件标记WAM的位置座标形成预定的位置关系。 接着针对工件标记的检测顺序和掩模的对位通过图2、图3、图4进行更具体加以说明。 (1)首先，检测出掩模标记MAM的位置。为此如图2(a)所示，求得对准显微镜10视野内(视角的范围内)的掩模标记MAM的位置座标(xml、 ym2)。 g卩，以控制部11的图像处理部lla处理对准显微镜10的CCD摄影机10b所摄影的图像，求得掩模标记MAM的位置座标(xml、ym2)储存在存储部llb。 (2)将工件标记登记到控制部11的存储部llb。该登记是如下述，作业人员是以目视进行。 将实际的工件Wl放置在工件架WS上，使用对准显微镜10接收工件Wl的表面影像，并以影像处理部lla处理，在监测器12上映出工件W1的表面。 此时的对准显微镜10是和实际检测工件标记WAM时相同的对准显微镜10，对准显微镜10的倍率实际是和检测工件标记WAM时相同的倍率(例如3倍)。并且，对准显微镜IO被保持在与检测掩模标记时的位置相同的位置，对准显微镜10的视野(视角)也相同。
作业人员看着所投射的工件W1的图像，寻找工件标记WAM。 一旦发现作为工件标
9记WAM应加以登记的图形时，和上述"工件标记的登记"的说明同样地如图2 (b-1)所示，为使工件标记WAM整体进入，在监测器12上以工件标记登记用的假想线将工件标记WAM框起，例如以目视确定其中央位置，标上"+ "等的标记。 例如工件标记WAM为圆形的场合，以对准显微镜10所观察的图像例如图3 (b-2)所示，虽显示圆形或黑圆，但是作业人员可根据这些的图形，选择作为工件标记WAM应登记的图形。 并且，针对作为工件标记WAM应登记的图形，是以工件标记登记用的假想线框起图形，以此假想线所框起的区域作为工件标记WAM1的图形像，对登记部llf赋予登记指令登记到存储部llb。 另外，以目视来确定图形的中心位置，从假想线所形成四角形的例如左上角到图形的中心位置为止的距离dx、dy作为图形的位置座标，而登记至存储机构llb。
在此，如图3(b-3)所示，图形中心位置的设定不正确时，会将其错误位置(+的位置)登记作为工件标记位置。 再者，通过运算等自动求得图形中心位置的手法自以往即种种为人所熟知，但是
图形中心位置的设定并非以目视，而是以图像处理部lla通过图像处理自动求得。 以往是如上所述，是仅登记1个工件标记即结束工件标记WAM的登记。但是，本发
明是以登记作为工件标记应登记的、呈现方式不同的、多个图形，来作为工件标记。 因此，在持续登记工件标记的情况下，将现在的工件Wl从工件架WS卸下，将确实
形成相同形状的工件标记WAM的其他第2个工件标记W2载放在工件架WS上。 并且，和上述同样，通过对准显微镜10将工件W2的表面投射在监测器12上，寻找
工件标记WAM。所发现的工件标记WAM如果和先前登记的工件标记WAM的呈现方式(形状
或明暗或色调)不同时，即和上述同样以工件标记登记用的假想线框起，作为第2的工件标
记WAM2登记到控制部11的存储部llb。 接着，从工件架WS卸下工件W2，将第3的工件W3载放在工件架WS上。利用对准显微镜10将工件W3的表面投射到监测器12上，寻找工件标记WAM。所发现的工件标记WAM如果和至今为止所登记的工件标记WAM1或WAM2的呈现方式(形状或明暗或色调)不同时，即和上述同样以工件标记登记用的假想线框起，作为第3的工件标记WAM3登记到控制部11的存储部llb。 此后，反复这些步骤，分别将工件WAM的呈现方式不同的图形全部存储到控制部11的存储部llb。 (3)接着，比较登记后的工件标记和工件上的图形，检测工件W上的工件标记。
检测工件标记时，使用登记到控制部11的存储部lib的所有工件标记WAM1 n，进行检索区域内图形的检索(搜寻)。比较《评估部llc比较上述所登记的工件标记WAM1 n和检索区域内的图形求得一致度的点数。判定部lld—旦判定该点数超过一定值或者为最高点数时，从上述所登记的工件标记WAM1 n之中采取该工件标记。
并且，以获得最高一致度的工件标记，或者对应获得预先所设定的值以上的一致度的工件标记的检索区域内的图形作为工件W上的工件标记检测出，并储存其位置。
例如，工件标记的呈现方式有两种类，第1的工件标记WAM1为环状的图形，第2的工件标记WAM2为黑圆状的图形时，使用该两个工件标记WAM1和WAM2进行搜寻。
S卩，首先以第1工件标记WAM1进行检索区域的搜寻得到点数。接着以第2工件标 记WAM2进行检索区域的搜寻得到点数。并且，对位控制部lle使用预先所设定的值以上点 数的工件标记，或者使用检测出最高点数的工件标记，进行掩模和工件的对位。
工件标记的搜寻是如图4进行。 例如以应检索图4(c-l)所示的矩形区域P作为应检查的工件标记登记到存储部 llb。 在进行工件标记搜寻时，如图4 (c-2)所示，在对准显微镜10的视野内，例如从视 野的左上端，使得上述图4(c-l)所示的包含工件标记WAM的图形的纵Y、横X的矩形区域P 稍微偏移并且重叠来寻找一致度高的场所。 并且，在对准显微镜10的视野内检索一致度高的区域时，求得此时的矩形区域P 左上的角的座标(xl， yl)，加上显示区域P内的图形的中心位置的(dx， dy)，作为检测出 (xl+dx， yl+dy)的工件标记的位置座标(xwl，ywl)。 (4)如上述一旦检测出工件标记的位置座标时，对位控制部lie是如图4(d)所示，
为使所检测出工件标记WAM的位置座标(xwl， ywl)和预先所储存的工件标记的位置座标
(xml， yml) —致，移动工件架WS或者掩模架MS (或其双方)，使两者一致。 再者，上述说明中，虽是针对总括登记多个工件标记WAM，使用这些的工件标记
WAMl n，进行检索区域检索(搜寻)的场合已作说明，但是也可以一边进行工件标记的检
测和掩模M和工件W的对位，一边检测出作为工件标记应登记的图形后，将其图形登记作为
工件标记。 S卩，首先登记第1工件标记WAM，使用登记后的该工件标记，检测出工件W上的工件 标记，使用检测出的工件标记进行对位。并且，在检测该工件标记的过程，一旦检测出作为 新的不同呈现方式的工件标记应登记的图形后，如上述以此图形作为工件标记WAM登记到 存储部llb。 接着的工件标记的检测是使用先前所登记作为工件标记应登记的图形和重新登 记的图形进行工件标记的检测。 接着，使用图5和图6的流程图，针对工件标记的检测具体说明。在此，登记后的工件标记的图形(登记标记)有WAM1和WAM2的2个(n = 2)，第
1登记标记WAM1是如图5 (a)所示为环状的图形，第2登记标记WAM2则是如图5 (b)表示黑
圆状的图形。 (1)如图5(c)所示，工件标记的检索区域会有显现环状工件标记的情况下。
(i)搜寻的开始。首先，i =第1的登记图形，即以第1登记图形WAM1进行检索区 域的搜寻(图6的步骤S1、S2)。 一旦检测出图5(c)的图形时，以控制部ll的比较*评估 部llc比较 评估第1登记图形WAM1和图5(c)的图形，求得点数。 第1登记标记WAM1由于实际显示的图5(c)的工件标记和图形大致一致，因此可 获得高的点数，例如9000点。将该值作为第1登记标记WAM1的点数储存到控制部11的存 储部11b(步骤S3)。 (ii)前进到步骤S4，在i加上1形成i = 2。 N = 2，并非i 〉n，因此以i = 2的 第2登记标记WAM2搜寻检索区域(步骤Sl、 S2)。 (iii)相对于第2登记图形WAM2的黑圆，所显示工件标记的图形为图5(c)所示的
11环状时，点数降低，例如形成2000点。将该值作为第2登记标记WAM2的点数储存到存储部 11b(步骤S3)。 (iv)前进到步骤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lld比较第1登记标记WAM1的点数9000点和第2登记标记WAM2的点数2000点。并 且，采用获得高点数的第l登记标记WAMl作为具有图5(c)的图形的工件的工件标记。结 束以上搜寻。 (2)如图5(d)所示，工件标记显示黑圆状的场合是如下形成。并且，和上述重复的 部分省略其说明。 (i)首先，以第1登记图形WAM1搜寻检索区域。两者的图形不相似，点数为低的 2000点。将该值作为第1登记标记WAM1的点数储存到存储部llb。 (ii)接着，以第2登记标记WAM2搜寻检索区域。第2登记标记WAM2和所显示工 件标记在图形上极为相似，因此获得高的点数(9000点)。将该值作为第2登记标记WAM2 的点数储存到存储部llb。 (iii)控制部11的判定部lld比较第1登记标记WAM1的点数2000点和第2登记 标记WAM2的点数9000点。并且，采用获得高点数的第2登记标记WAM2作为图5 (d)的工 件的工件标记。 (3)并非5(e)图所示的配线等黑四角形的环状工件的工件图形与图5 (c)或图 5(d)的工件标记混合存在的场合。即使是这样的场合，仍然可正确检测出工件标记，在以下 加以说明。 (a)图5(c)的环状工件标记和图5(d)的黑四角形的环状工件图形混合存在的场合。 (i)首先，以第1登记图形WAM1搜寻检索区域。相对于图5(e)的图形的点数为 5000点，相对于图5(c)的图形的点数为9000点。控制部11的比较*评估部llc将高的一 方的9000点的点数作为第1登记标记WAM1的点数储存到存储部llb。
(ii)接着，以第2登记图形WAM2搜寻检索区域。相对于图5(e)的图形的点数为 1500点，相对于图5(c)的图形的点数为2000点。比较《评估部llc将高的一方的2000点 的点数作为第2登记标记WAM2的点数储存到存储部llb。 (iii)控制部11的判定部lld比较第1登记标记WAM1的点数9000点和第2登记 标记WAM2的点数2000点。并且采用获得高点数的根据第1登记标记WAM1的搜寻结果的 图5(c)的图形作为工件标记。 (b)图5(d)的黑圆的工件标记和图5(e)的黑四角形的环状工件图形混合存在的 情况。 (i)以第1登记图形WAM1搜寻检索区域。相对于图5(e)的图形的点数为5000 点，相对于图5(d)的图形的点数为2000点。比较*评估部llc将高的一方的5000点的点 数作为第1登记标记WAM1的点数储存到存储部llb。 (ii)以第2登记图形WAM2搜寻检索区域。相对于图5(e)的图形的点数为1500 点，相对于图5(d)的图形的点数为9000点。比较*评估部llc将高的一方的9000点的点 数作为第2登记标记WAM2的点数储存到存储部llb。 (iii)判定部lld比较第1登记标记WAM1的点数5000点和第2登记标记WAM2的点数9000点。并且采用获得高点数的根据第2登记标记WAM2的搜寻结果的图5(d)的图 形作为工件标记。 如上所述，控制部11中，如果采用获得最高点数的登记标记作为工件标记预先加
以设定时，不会有例如上述黑四角形的环状图形误作为工件标记进行检测。 再者，检索区域实际上不存在着(没有黑圆或圆环)工件标记的场合，有可能点数
为5000点的四角形被误判为黑色工件图形而作为工件标记进行检测。其对策是在控制部
11例如可以预先设定"仅点数9000点以上的场合，采用作为工件标记"。 如上述，工件标记的呈现方式(形状或明暗或色调)有着种种不同的场合，将其呈
现方式不同的图形全部进行登记。 但是，一旦增加登记图形(登记标记)的数量时，在曝光装置中，掩模和工件的对 位一并重复进行图6的流程图所示的处理(形成i > n为止，针对所有的登记标记进行搜 寻，求得点数)时，工件标记的检测极为耗时，其结果整体会增长曝光处理的时间。即总处 理能力下降。 因此，例如可考虑在登记标记i (第i个登记标记)获得预先设定点数以上的点数 后，在其阶段结束搜寻，跳过接着的第i+l个以后的登记标记的搜寻，设定前进到接着的顺 序(工件标记的位置检测和掩模和工件的对位)。 将此不前进到接着的登记标记的搜寻所获得的点数值称为"中断阈值"。 —旦显示上述"如获得预先所设定点数以上的点数后，在其阶段结束搜寻"的流程
图时，形成如图7所示。 在图7中，工件标记的检测处理是如下进行。 在此，预先登记n个工件标记的图形(登记图形)。预先在控制部11的存储部lib 设定中断阈值(例如9000点)。中断阈值是应可正确检测工件标记的点数值，预先以实验 等求得。 (i)搜寻开始。以i =第1个登记图形的第1登记图形WAM1搜寻检索区域(步骤 Sl、 S2)。比较 评估部llc将搜寻后的最高点数作为第1登记标记WAM1所检测出图形的 点数储存在存储部lib (步骤S3)。 (ii)在判定部lld比较储存后第1登记标记WAM1所检测出图形的点数和中断阈 值(例如9000点)(步骤S4)。 第1登记标记WAM1的点数在9000点以上时，不进行第2登记标记WAM2以后的搜 寻，采用第1登记标记WAM1所检测出的图形作为工件标记，结束搜寻(步骤S6)。
(iii)第1登记标记WAM1的点数小于9000点时，前进到步骤S5，在i加上l，i = 2以第2登记标记WAM2搜寻检索区域(步骤Sl、 S2)。 将搜寻后的最高点数作为第2登记标记WAM2所检测出图形的点数储存在存储部 11b(步骤S3)。 (iv)以判定部lld比较储存后第2登记标记WAM2所检测出图形的点数和中断阈 值(例如9000点)(步骤S4)。第2登记标记WAM2所检测出图形的点数在9000点以上时， 不进行第3登记标记WAM3以后的搜寻，采用第2登记标记WAM2所检测出的图形作为工件 标记，结束搜寻(步骤S6)。 (v)第2登记标记WAM2所检测图形的点数也小于9000点时，以第3登记标记WAM3进行检索区域的搜寻。 将此重复至i =!1为止，一旦检测出超过中断阈值的图形时，采用其图形作为工件 标记(步骤S6)。 如果没有超过中断阈值的图形时，比较由第1登记标记WAM1到第n登记标记WAMn 所检测出图形的各点数。并且采用所获得的最高点数的第i登记标记WAMi检测出的图形 作为工件标记(步骤S7)，结束搜寻。 如上述，预先设定中断阈值时，不需按照每个掩模与工件对位而对所有登记图形 进行搜寻，因此可縮短工件标记的检测时间。 并且，除了中断阈值的设定，也可以预先储存各登记标记的使用次数，从使用次数 多的登记标记依序进行搜寻，或者从近来(最近)使用的标记依序进行搜寻等，预先对控制 部11附加学习功能，可更提高尽快搜寻到高点数的登记标记的可能性，可实现工件标记检 测时间的縮短。 再者，本发明是以基板形成有底的孔(凹部、凹陷)作为工件*对准标记(工件标 记)使用的场合为例，说明在该孔电镀或粘贴抗蚀剂膜，以对准显微镜所检测出工件标记 的不同呈现方式(形状或明暗或色调)。 但是，不限于孔的场合，也可如图8(a)表示以形成在基板100的突起107(凸部、 隆起)作为工件 对准标记使用的场合，由于工件标记的呈现方式变化，因此可运用本发 明。 并且，也有如图8(b)所示，根据铜105等的有无电镀变化表面的反射率而使得呈 现方式变化的情况。 另外，如图8(c)表示在突起粘贴抗蚀膜106时，不能沿着突起的侧面粘贴，可在突 起的侧面形成空间。因此，会使照明光的反射率或光的反射方向变化，在未粘贴有抗蚀膜的 场合和粘贴有抗蚀膜的场合使得摄影机构(CCD)的呈现方式不同。 此外，根据抗蚀膜的粘贴状态，会使薄膜的松弛状态改变而使得呈现方式变化，在 这些的场合也可以运用本发明。
1权利要求
一种对准标记的检测方法，是以突起或凹陷形成在工件上的工件·对准标记的检测方法，其特征为，包含第1步骤，对工件上的图形进行显像；第2步骤，逐一读取事先登记在存储部的作为工件·对准标记而应检测的多个登记图形，比较进行了上述显像的工件上的图形和上述所读取了的登记图形，评估两者一致度；及第3步骤，采用进行了上述显像的工件上的图形，及获得最高一致度的上述登记图形或者获得事先被设定的值以上的一致度的上述登记图形，将与该登记图形的一致度高的显像图形作为工件对准标记进行检测。
2. —种对准标记的检测装置，是以突起或凹陷形成在工件上的工件 对准标记的检测 装置，其特征为，具备显像机构，对工件上的图形进行显像；存储部，登记了作为工件 对准标记而应检测的多个登记图形；比较，评估机构，逐一读取被储存在上述存储部的登记图形，比较由上述显像机构进行 了显像的工件上的图形和上述所读取了的登记图形，评估两者一致度；及判定机构，根据上述比较，评估机构所获得的一致度，判定进行了上述显像的工件上的 图形是否是作为工件 对准标记进行检测的图形。
全文摘要
本发明提供一种可进行正确的工件标记检测的对准标记的检测方法及装置。其解决手段为使用对准显微镜(10)，进行工件(W)的表面影像显像，将作为工件标记(WAM)应登记的呈现方式(形状或明暗或色调)不同的多个图形，作为工件标记WAM1～n登记到控制部(11)的存储部(11b)。检测工件标记时，使用该工件标记WAM1～n，进行检索区域内图形的检索，以比较·评估部(11c)比较所登记的工件标记WAM1～n与检索区域内的图形求得一致度的点数，点数例如超过预定值时，判定该图形为工件(W)上的工件标记(WAM)。对位控制部(11e)使用该工件标记(WAM)进行掩模(M)与工件(W)的对位。
文档编号G03F7/20GK101738882SQ20091021211
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月10日 优先权日2008年11月14日
发明者筱山理惠 申请人:优志旺电机株式会社