JPS60222860A

JPS60222860A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPS60222860A
Application number: JP59078633A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Hamazaki; 浜崎　文栄; Naoki Ayada; 綾田　直樹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-04-20
Filing date: 1984-04-20
Publication date: 1985-11-07

Abstract

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

Description

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

〔従来技術〕

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

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

〔発明の目的〕

本発明は以上の欠点に鑑み提案ｙれたものであり、その
積算濃度分布が複数のピーク値を有するアテイメントマ
ークを用いることによって２値化処理を多種のウェハー
にも対応できるようにし、高検出率、高精度のマーク位
置検知装置の提供を１」的とする。

〔実施例〕

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

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

６は、テレビ・ブリアラインメント用検知装置の対物レ
ンズ、７は撮像管又は固体撮像素子、８は映像観察用の
テレビ受像器である。９は双眼ユニットで、投影レンズ
３を介してウェノ＼−４の表面を観察するために役立つ
。ｌＯは、光源１０ａを発したマスク照明光を収束させ
るだめの照明光学系並びにファイン・アライメント用の
検知装置を収容する」二部ユニットである。

ウェハー・ステージ５は、図示しないウェ／＼−搬送手
段により搬送されたウェハーを所定の位置で保持し、ま
ず、テレビ・プリアライメント川対物レンズ６の視野内
にウェハー上のアライメントマークが入る位置まで移動
する。この時の位置精度は機械的なプリアライメント精
度によるものであり、対物レンズ６の視野はおよそ直径
１ｍｍ〜２ｍ１１１程度である。この視野内のアライメ
ント・マークは撮像管７で検知され、テレビプリアライ
メント視野内でのアライノントΦマークの座標位置が検
出される。一方、投影光学系のオートアライメント川検
知位置と前述のテレビ・プリアライメント視野内の原点
の位置はあらかじめ設定されているのでこの２点の位置
と、テレビ・プリアライメントマークの座標位置からオ
ートアライメント位置ヘノウェハー・ステージ５の送り
込み量が決められる。

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

第２図はテレビ・プリアライメント用検知装置の実施例
を示しており、図中の縮小投影レンズ３、ウェハー４、
対物レンズ６、撮像管７は第１図と同一である。

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

次に１６はリレーレンズ、１７は光路を折曲げる鏡、１
８は撮像レンズで、」二に述べた接合プリズム１５、リ
レーレンズ１６、鏡１７、撮像レンズ１９そして撮像管
７と共に受光系を構成し、対物レンズ６を通る光路は接
合プリズムの内側反射面１５ａで反射して半透過面１５
ｂで反射し、再度内側反射面１５ａ−ｃ反射してリレー
レンズ１６へ向う。後述するウェハー４上のプリアライ
メントマーク像は撮像管７の撮像面に結像する。

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

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

次に暗視野状態に切換えてプリアライメントマーク像が
明瞭に見得る様にし、これを撮像してプリアライメント
マーク像の位置を検出する。後述する電気的処理により
検出された、ブリアライメン］・マークの位置に応して
ウェハー・ステージ５はウェハー４が投影レンズ３の投
影野牛の規定位置４′を占める様に移動して停止する。

なお、ウェハー４を一旦標準位置に７ライメントし、そ
の後、投影野牛へ移動させる様に変形しても良い。

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

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

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

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

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

ブロフクＸにおいて、３８はＸ方向にデータを加算する
加算器、３９は加算器３８の出力をラッチするラッチ、
４０はランチ３９の出力データを格納するＸ方向積算メ
モリである。これらの回路におけるデジタル・データの
ヒント数に特に限定はないが、例えばアナログ・デジタ
ル変換器３２が８ピツ′ト、加算器３４．３８及びメモ
リ３６．４０が１６ピント構成である。

一方、４１はテレビ−プリアライメント検知回路のタイ
ミングやシーケンスを制御し、またメモリ３６のリード
・ライト及びチップセレク）・をコン）・ロールするシ
ーケンス及びメモリコントロール回路、４２はブロック
Ｘ中のメモリ４０を制御するメモリコントロール回路で
ある。４３はシーケンス及びメモリコントロール回路４
１をマイクロプロセッサ（不図示）が制御するだめのコ
ントロールレジスタで、レジスタの入力はマイクロプロ
セッサのデータバス４４に接続されている。また、マイ
クロプロセッサは、このデータバス４４を介して、メモ
リ３６．４０にアクセスすることが可能である。４５．
４Ｂ、４７．４８はそのためのバッファであり、パンフ
ァ４５．４７はマイクロプロセッサがメモリにデータを
ライトする時、又バンファ４６．４８はデータをリード
する時動作する。４９はクロック回路、５０．５１はＸ
方向積算メモリ３６のライト・アドレス及びリート・ア
ドレスを発生する、メモリ・ライト・アドレス回路及び
メモリ・リードやアドレス回路である。５２はメモリの
り一ド・アドレスとライト会アドレスを切換えるアドレ
スセレクタ、５３はマイクロブロセンサがメモリ３６を
アクセスする時のアドレスバッファであり、マイクロプ
ロセッサがアクセスする時以外は、アドレスセレクタ５
２の出力か選択されており、バッファ５３の出力は禁止
されている。５４はＸ方向積算メモリ４０のアドレスを
発生するメモリ・アドレス回路、５５はメモリアドレス
回路５４のアドレスとマイクロ・コンピュータがメモリ
４０をアクセスする時発生するアドレスの切換をするア
ドレスセレクタである。

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

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

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

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

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

所定のフレーム数の加算が終ｒすると、シーケンス及び
メモリコントロール回路４１からインタラブド信号線Ｉ
ＮＴトに加算終了信号が発生する。この加算終了信号の
発生後、マイクロプロセッサは、メモリ３６及びメモリ
４０にアクセスを行い、加算データからテレビ伊プリア
ライメントマーク位置を検知する。マイクロプロセッサ
がメモリ３６．４０をアクセスする時は、当然ながらメ
モリのアドレス、リードライト信号、チップセレクト信
号等はマイクロコンピュータの制御信号によって行われ
る。またメモリ３６のデータはバッファ４６、メモリ４
０のデータはバッファ４８を経由してデータバス４４に
送られ、マイクロプロセンサに読み取′られる。

ところで、第３図中プロツクＸにおけるＸ方向の加算、
ブロックＹにおけるＹ方向の加算を説明する前に第４図
を参照して画素の分割方法について述べる。第４図はテ
レビ画面をＸ方向にＮ分割、Ｙ方向にＭ分割した画素を
表わしている。画素Ｐｌｉは、行文番目、列ｉ番目の画
素を示す。Ｙ方向の分割数Ｍは通常、水平走査ライン数
と一致しており、従って画素に分割するためには、−水
平同期信号区間内に、アナログ−デジタル変換器（第３
図３２）にて８回サンプリングを行えばよい。

従ってＸ方向の加算はＳ　ｘ＋　＝　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　ｒｌ）　十Ｄ　
Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　１２　）　＋−−−−−−＋　Ｄ　
Ａ　Ｔ　Ａ　ＣＰ　ＩＮ　）、５ｘ２＝ＤＡＴＡ　ＣＦ
２．）＋ＤＡＴＡ　（Ｐ２２）＋−−−−−−＋　Ｄ　
Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　２Ｎ）、Ｓつ＝　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　
（Ｐ　Ｍｌ　）　＋　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　Ｍ２）　
＋−−−−−−＋　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　ＭＮ　）、
Ｙ方向の加算はＳｙ＋　＝ＤＡＴＡ　（Ｐ＋＋）＋ＤＡＴＡ　（Ｐ７１
）＋−−−−−−＋　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　Ｍｌ　）
、Ｓ　Ｙ２　＝　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　１２　）　＋
　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　（Ｐ　２２　）　＋−−−−−−＋
　Ｄ　ＡＴ　Ａ　（ｐ叡）、５ＹＨ＝ＤＡＴＡ　（ＰＩ
Ｎ）＋ＤＡＴＡ　（Ｐ２Ｎ）＋−−−−−−＋　Ｄ　Ａ
　Ｔ　Ａ　（Ｐ　１．ＩＮ）　、であられされる。

加算が終了した時点で、Ｘ方向積算メモリ４０内にはＳ
　ＸＩ、Ｓ　Ｘ２−−−−−−　Ｓ　ＸＭのデータが、
Ｙ方向積算メモリ３６内にはＳ　Ｙｌ、ｓ　Ｙ２−−−
−−−ｓ　Ｙ、のデータが格納される。

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

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

特に図示されたマークは走査方向に４５°の傾きを持つ
微少なパー状突起の集合で構成し、この突起１こ直角な
方向から照明光が当れば極めて明瞭なパターン形状を撮
像できるようにしたものである。

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

第５図（Ｂ）はＸ方向に加算した時の濃度のＹ方向に対
する分布、第５図（Ｃ）はＹ方向に加算したときの濃度
のＸ方向に対する分布を示すものである。従って例えば
、第５図（Ｃ）に於て、適当なスライスレベルＸＳＬを
設定して加算濃度を二値化すると第５１ｆｆｌ（Ｄ）に
承す様に幅がＭＲ−ＭＬの二値化パターンになり、パタ
ーン形状心ＭＸはＭＸ＝　（ＭＲ−ＭＬ）／２で与えら
れる。

Ｙ方向についても同様にしてパターンの中心ＭＹがまり
、これらの値がプリアライメントマークの中心座標とな
る。尚、スライスレベルの設定値はマイクロプロセッサ
が加算メモ１ノ（第３図（３６，４０））の内容をアク
セスして、その最大イ直と最小値の差（波高値）をめ、
その値の例えＩｆ５０％の値をスライスレベルとして設
定することにより決定される。

ところで、第５図（Ａ）で示したプリアライメントマー
クの周囲の領域には実素子のノ々ターンカ一般けられて
いる場合もある。又、ウエハ−搬送系の機械的なプリア
ライメント精度等に依り、必ずしもテレビ撮像管の視野
内にアライメントマークのみが捕捉されるとは限らない
。従って、検知ノくターンとして実素子のパターンが捕
捉される場合や或はパターンが何もなく、／ヘイアス成
分をそのまま検知パターンとしてしまう場合も考えられ
る。

そこで捕捉したパターンが本当に７ライメントマークで
あるか否かを判別する必要性が生じてくる。このため、
アライメントマークとして第５図（Ａ）のようなマーク
を使用する場合、実際のマーク幅ＰＭ（第５図（Ａ））
と検知パターンを所定スライスレベルで二値化したとき
の１°′となったγ部分の幅つまりＭＲ−肚の値との整
合性の良否をもってその検知パターンがアライメントマ
ークであるか否かの判断を行なっていた。（これをマン
ナング処理と呼ぶことにする。）。

ここで以上述べたことの具体例を第６図に示すことにす
る。第６図（Ａ）の様にアライメントマークと共に何ら
かの実素子、＜ターンを捕捉してしまったとき、加算濃
度データは第６図（Ｂ）　、　（Ｃ：）のようになる。

Ｘ方向について所定スライスレベルＳＬＩをもって二値
化を行なうと、第６図（Ｄ）のような二値化パターンが
得られる。′”１゛となる部分は（１）、（２）と二つ
あるわけだが、実際のマーク幅ＰＭと（１）、（２）の
それぞれのマーク幅との差つまり（ＸＲＩ−ＸＬＩ）−
ＰＭ、　（ＸＲ２−ＸＬ２）−ＰＭをめ、ソノ値が小さ
い（１）の方がよりアライメントマークである可能性が
高く、ざらに又その値が所定範囲内であるかを調べ、も
し範囲内であるなら４ｆアライメントマークであると判
断した。よって第６１４（Ｄ）に於てはＭＸＩの位置が
アライメントマークの中心位置であると判断し、同様に
Ｙ方向についても　ＭＹＩが中心位置であると判断でき
る。

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

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

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

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

本発明のアライメントマークの一例は第８図（Ａ）に示
す十字状のパターンであるが、第５図（Ａ）に既述した
ようなハツチングパターンではなく、十字のマーク全体
を中抜き、或は残したマークである。従って、このマー
クを照明するとエツジ部分のみが高輝度を持つことにな
る。よって、このマークをＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ濃
度加算すると、第８図（Ｂ）、（Ｃ：）に示す濃度分布
になる。

第８図（Ｂ）　、　（Ｇ）の濃度分布の特徴は、図から
明らかな様にアライメントマークに対するピーク値が二
個存在することである。Ｘ方向について適当なスライス
レベルＳＬ２をもって二値化を行なうと、第８図（Ｄ）
のようになる。このマークのＸ方向についてのマーク幅
は、第８図（Ｄ）に示したように二つのピーク値の中心
位置間隔つまり　ＸＲ３−ＸＬ３ということになり、こ
のプリアライメントマーク（７）Ｘ方向ニツイテノ中心
はＭＸ２＝　（ＸＲ３−ＸＬ３）／２テ与えられる。Ｙ
方向についても同様にＭＹ２がまる。このマークを使用
したとき、ウェハーの種類或は段差の大きさが異って、
例えば得られるビデオ信号のゲインが第８図（Ｂ）　、
　（Ｃ）に比較して小さくなり、第９図（Ｂ）、（Ｃ：
）に示す様になったとする。このとき、Ｘ方向について
ＳＬ３をスライスレベルとして二値化したときのパター
ンが第９図（Ｄ）のようになってしまっても、そのマー
ク幅は２つのピーク値の中心位置間隔つまり　ＸＲ４−
ＸＬ４として導かれるので第８図（Ｄ）のＸＲ３−ＸＬ
３と大差ない。

従ってウェハーの種類或はマークを形成する段差の大き
さが変化しても、アライメントマークの幅は一定値とし
て計測できる。よってアライメントマークを他パターン
と識別することが可能となり、Ｘ、７両方向についての
マーク中心座標ＭＸ３　、ＭＹ３をめることができる。

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

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

従来の方法によれば、検知パターンの加算濃度データを
あるスライスレベルを初期設定値として“０′°と“ｌ
゛とに二値化し、そのとき計測した１′”の部分の数と
予想される１′′の部分の数（このマークの場合、第８
図（Ｄ）からも明らかなように２個とする）を基準数と
して比較する。そして。

■その基準数より計測数の方が多ければバイアス部分を
スライスしていると判断し、スライスレベルを上げ、１
１ｇ計測を行ない（第１θ図（Ａ）を参照）。

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

しかし、第１θ図（Ｃ）のようにビデオ信号のＳ／Ｎ比
が小さいとスライスレベルの初期値がバイアス値伺近に
設定ξれることになり、“ｌｏの部分の数は１個と、ｉ
１測される。この場合、」−記従来方法の一値化処理の
シーケンスに従うと、スライスレベルの模索方向を誤ま
ってしまう。

そこで、以にの点を考慮し、“ｌｏの部分の数という観
点ばかりでなく、“°ｌパの部分の幅の和という観点か
らも二値化データを判断をする本発明の実施例に係る位
置検知方法について説明する。以下詳しい説明は第１１
図のフローに従って行なう。ステップ１１．１にて加算
スタート命令がマイクロプロセンサより指令されると前
述したように画像信号は、それぞれＸ方向、Ｙ方向の加
算が開始される。マイクロプロセッサはステップ　１１
２にて加算終了待ち状態で待機し、所定フレーム数の加
算が終了すると、ステップ１１３に進む。ステ。

プ１１３でマイクロプロセッサは加算メモリに格納され
た画像濃度データの最大値及び最小値をサーチする。こ
れらの値から前述の波高値を導き、かつステップ１１４
にて例えば波高値の５０％のところにスライスレベルの
初期値を設定する。

次にステップ１１５にてスライスレベル値と加穿メモリ
の内容との大小比較を順次実行していき、前者が後者よ
り大きければ”　ｏ　”　、その逆ならば１“に変換す
る。次のステップとして、従来は１１７に示すように１
　”の数を計測し、その値が許容範囲内であるか否かを
チェックするという処理があり、許容範囲外の場合は、
そのイ〆１をもって次のスライスレベルを決定し再計測
を実行するというものであった。しかしながら前述した
ように第１０図（Ｃ）のような場合は誤動作してしまう
。

そこで、本発明では、上記ステップの前にステップ１１
８の“１パの部分の信号幅の和をチェックするという処
理を実行する。この処理に従えば第１０図（Ｃ）の場合
には“ｌ　”の部分の信号幅の和は許容範囲外であり、
さらにステップ１１８にて基準幅より大きいと判断され
、ステップ＋１９のスライスレベルＵＰ処理へと適切な
処理へ進むことが可能となる。なお、第１０図（Ａ）の
場合には、やはり信号幅が基準許容幅より大きいのでス
テップ１１ＢのスライスレベルＵＰ処理へと進む。また
第１Ｏ図（Ｂ）の場合には逆に小さいのでステップ１２
０のスライスレベルＤＯＷＮ処理へと進む。

以上述べたように１゛の部分の数ではなく”　ｌ　”の
部分の幅の和を計測することによってスライスレベルの
模索方向が正しく決定されるので、再びステップ１１５
へ戻り再計測する場合の処理時間の短縮化が図れる。１
′”の部分の信号幅の和が許容範囲内に入るようスライ
スレベルを設定できると、次にステップ１１７の“１″
の信゛号数をチェックするという処理に進む。ステップ
１１７で許容範囲外であるときステップ１２１へ進み、
°“ｌｏ”信号数が基準数より多いか少ないかを判定し
、多いときにはステップ１１９のスライスレベルＵＰへ
、少ないときにはステップ１２０のスライスレベルＤＯ
ＷＮの処理へと進む。

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

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

［発明の効果］以、に述べたように本発明に係る位置検知装置によれば
二次元の画像データからマークのＸ座標、Ｙ座標を検知
する装置に於て、その積算濃度分布が複数のピーク値を
有するアライメントマークを用いることにより、その検
知処理を多種のウェハー或はマークを形成する段差の相
違に対しても正確に、かつ迅速に行うことが６ｆ能とな
る。

又、検知視野内にアライメントマーク以外の例えば実素
子等にパターンが存在する場合も正確にアライメントマ
ークを判別し計７１１することが＝ｆ能となり、さらに
はビデオ信号のＳ／Ｎ比が悪い場合もアライメントマー
クを高検出率、高精度をもって検知、計測することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る焼付装置の外観を示す斜
視図、第２図はテレビ・プリアライメント検知系の光学
系の斜視図、第３図はテレビ・プリアライメント検知回
路のブロック図、第４図はテレビ画面の画素分割法を説
明するための図である。第５図（Ａ）は従来のテレビ会プリアライメントマーク
のみを撮像管が捕捉したときの平面図であり、（Ｂ）、
（Ｃ）はそれぞれＸ方向、Ｙ方向について画像信号を加
算した結果を示す図、（Ｄ）はＸ方向について２値化信
号にした図である。第６図は第５図と同様であるが、実
素子パターンも捕捉したときの図であり、第７図は第６
図と同様であるが、信号のＳ／Ｎ比が小さいときの図で
ある。第８図（＾）は本発明の実施例の係るテレビ・プリアラ
イメントマークを捕捉したときの平面図であり、（Ｂ）
　、　（Ｌｌ：）はそれぞれＸ方向、Ｙ方向について画
像信号を加算した結果を示す図、（ロ）はＸ方向につい
て２値化信号にした図である。第９図は第８図と同様の
図であるがＳ／Ｎ比が小さいときの図である。第１０図は本発明実施例のテレビ拳プリアライメントマ
ークの積算濃度値と最適スライスレベル設定のため模索
する状態を示す図である。第１１図は本発明の実施例に
係る位置検知装置のフローチャート図である。３１・・・ビデオアンプ　３２・・・Ａｎｎコン−タ３
３．３５．３７．３９・・・ラッチ３４．３８・・・アダー　３８．４０・・・メモリ４１
・・・シーケンス／メモリコントロール回路４２・・・
メモリコントロール回路４３・・・コントロールレジスタ４４・・・データバス　４５〜４８．５３・・・バッフ
ァ４Ｂ・・・クロック回路５０・・・メモリライトアドレス回路５１・・・メモリリードアドレス回路５２．５５・・・アドレスセレクタ５４・・・メモリアドレス回路５６・・・ＴＶ同期信号発生回路５７・・・Ｘ位置表示レジスタ５８・・・Ｙ位置表示レジスタ５９・・・ブーカ表示回路第　４　図ＭＸ第　５　図歳。第　６　図第　７　図

Claims

【特許請求の範囲】物体」二に設けられた複数の画像信号ピーク値を与える
位１δ検出用マークを検出する装置において、物体を撮像する撮像手段と、＋ｉｉｊ記撮像手段の出力信号から得られる二次元の画
像濃度データをＸ方向およびＹ方向のそれぞれについて
加算する手段と、前記加算手段による積算濃度分布の複数の信号ピーク値
から前記位置検知マークの位置を検知する手段とを有す
ることを特徴とする位置検出装置。