JPS61275609A - 基板間の光学的位置合わせ方法 - Google Patents
基板間の光学的位置合わせ方法Info
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- JPS61275609A JPS61275609A JP60118009A JP11800985A JPS61275609A JP S61275609 A JPS61275609 A JP S61275609A JP 60118009 A JP60118009 A JP 60118009A JP 11800985 A JP11800985 A JP 11800985A JP S61275609 A JPS61275609 A JP S61275609A
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- Japan
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- pattern
- substrate
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- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は光学的に基板の位置合わせを検出するマーカ構
成法、特に、均等分割するマーカ成形パターンよりの反
射光量の検出によ、り基板間の相対的偏位とその方向を
算出しこれを補正する一手段を提示するものである。
成法、特に、均等分割するマーカ成形パターンよりの反
射光量の検出によ、り基板間の相対的偏位とその方向を
算出しこれを補正する一手段を提示するものである。
本発明は９例えば微細化回路パターン形成のマスク基板
間の位置合わせ、あるいは基板回路の高密度成形になる
端子部にフラットケーブルを接続する組立時における基
板間の光学的位置合わせ方法に関する。
間の位置合わせ、あるいは基板回路の高密度成形になる
端子部にフラットケーブルを接続する組立時における基
板間の光学的位置合わせ方法に関する。
基板間の相対的偏位とその方向を算出しこれを補正する
処理が容易であり且つ位置整合精度のよいことが前記電
子回路の製造組立に要請されている。本発明は専用のＸ
Ｙ移動ステージ装置と光センサを併用して行う光学的位
置合わせ方法について提示するものである。
処理が容易であり且つ位置整合精度のよいことが前記電
子回路の製造組立に要請されている。本発明は専用のＸ
Ｙ移動ステージ装置と光センサを併用して行う光学的位
置合わせ方法について提示するものである。
従来、基板相互の位置合わせは、基板の両端部分の指標
（回路パターン製作時、同時に付与したマー力付は指標
）により光学的位置合わせすることが広く用いられてい
る。この場合１例えばＩ ｘ。
（回路パターン製作時、同時に付与したマー力付は指標
）により光学的位置合わせすることが広く用いられてい
る。この場合１例えばＩ ｘ。
ｙ＋ｚ ７１ｉｔびθ方向にステージが微動する移動ス
テージ装置が使用される。
テージ装置が使用される。
第９図は移動ステージ上、互いに平行配置された固定基
板並びに可動基板に付与された前記指標付はマーカ部の
基板正面図である。
板並びに可動基板に付与された前記指標付はマーカ部の
基板正面図である。
クロス十字に窓明けの可動基板側マーカ１０−１に対し
て、黒色のクロス十字パターンを形成する固定基板側マ
ーカ２０−１それぞれが基板隅縁部に設けられたマーカ
形状例が示される。
て、黒色のクロス十字パターンを形成する固定基板側マ
ーカ２０−１それぞれが基板隅縁部に設けられたマーカ
形状例が示される。
同（ａ）図は９位置合わせの完了状態を、また岡山）図
は、Ｘ方向に基板間の相対的偏位量δがある状態新設け
て両マーカの一致により基板間の位置整合が完了する。
は、Ｘ方向に基板間の相対的偏位量δがある状態新設け
て両マーカの一致により基板間の位置整合が完了する。
更に、前記ステージ装置は１通常、光電変換素子例えば
＋ＣＣＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉ
ｃｅ ）センサが装着され、かようなマーカパターンを
二値画像として読み取るセンサ出力レベルをもとに相互
基板位置の合わせが行われる。
＋ＣＣＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉ
ｃｅ ）センサが装着され、かようなマーカパターンを
二値画像として読み取るセンサ出力レベルをもとに相互
基板位置の合わせが行われる。
第９図に示すポジ・ネガ相互パターンによる一対のマー
カ像を、 ＣＣＤ等の光電変換素子で黒白の二値画像に
変換し読取る前記方法、あるいは一対のポジ・ネガ相互
パターン間の光もれ量を検出する方法がある。
カ像を、 ＣＣＤ等の光電変換素子で黒白の二値画像に
変換し読取る前記方法、あるいは一対のポジ・ネガ相互
パターン間の光もれ量を検出する方法がある。
前者の位置検出方法ではマーカ１０−１の面積に比例し
て多数の光電変換素子が必要となることからセンサが高
価となること、かつ二値画像処理が難かしくコスト高と
なる欠点がある。
て多数の光電変換素子が必要となることからセンサが高
価となること、かつ二値画像処理が難かしくコスト高と
なる欠点がある。
後者の位置検出方法は相互マーカ間の透過光をセンサで
検出するものであるが、相互基板の偏位修正（補正）制
御が難しいと云う欠点がある。
検出するものであるが、相互基板の偏位修正（補正）制
御が難しいと云う欠点がある。
第１図は本発明の要部手段を示す装置側断面図（ａ）と
１位置合わせマーカ部の正面図中）である。又。
１位置合わせマーカ部の正面図中）である。又。
第２図は第１図中）に示される相互マーカのセンタを一
致重畳せしめた基板正面図である。
致重畳せしめた基板正面図である。
移動ステージ３上に装着された相互に位置合わせする基
板において、可動側の一方の基板側１には光源４に対す
る光検出領域の窓１−１と、他方の固定側基板２には窓
１−１部の当該位置に光源光４を反射もしくは透過させ
る適宜形状のマーカ２−１゜例えば上下左右に対称的形
状とされた前記マーカ２−１をそれぞれ設け、かつマー
カ２−１パターンの対称性からこれをＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄに
四分割して９分割の領域毎にパターン反射光量を検出す
るための光検出器５を配置するものである。
板において、可動側の一方の基板側１には光源４に対す
る光検出領域の窓１−１と、他方の固定側基板２には窓
１−１部の当該位置に光源光４を反射もしくは透過させ
る適宜形状のマーカ２−１゜例えば上下左右に対称的形
状とされた前記マーカ２−１をそれぞれ設け、かつマー
カ２−１パターンの対称性からこれをＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄに
四分割して９分割の領域毎にパターン反射光量を検出す
るための光検出器５を配置するものである。
係る光検出器５間の出力比較をすれば相互基板の位置ズ
レ偏位が算出され且つ修正することが極めて容易となる
。
レ偏位が算出され且つ修正することが極めて容易となる
。
尚、移動ステージ上に平行配置される固定基板２と可動
基板１は予めマーカ窓１−１とマーカ２−１を略位置合
わせして載置すると共に、光検出器５に対するマーカ２
−１の反射光が検出されやすい位置に固定される。
基板１は予めマーカ窓１−１とマーカ２−１を略位置合
わせして載置すると共に、光検出器５に対するマーカ２
−１の反射光が検出されやすい位置に固定される。
第２図を第１図（ｂ）の正面図と参照すれば明らかなよ
うに９図示パターンは光検出領域を形成するマーカ窓１
−１にマーカ２−１を重畳したものである。
うに９図示パターンは光検出領域を形成するマーカ窓１
−１にマーカ２−１を重畳したものである。
然も、パターン２−１は図示Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの如く複数
区間に細分された均等面積のパターン領域が形成され該
領域に対応して光検出器５（第１図（ａ））が設けられ
る。従って１図示均等分割されたパターン＾、 Ｂ、
Ｃ，Ｄそれぞれからのセンサ出力は、相互に平衡する状
態にある（第４図点線で示す各センサの出力レベルは方
形となる）。
区間に細分された均等面積のパターン領域が形成され該
領域に対応して光検出器５（第１図（ａ））が設けられ
る。従って１図示均等分割されたパターン＾、 Ｂ、
Ｃ，Ｄそれぞれからのセンサ出力は、相互に平衡する状
態にある（第４図点線で示す各センサの出力レベルは方
形となる）。
然し、第３図の如くマーカ窓１−１位置に対してマーカ
２−１側基板に位置ズレがある状態においては、これに
比例して検出器５間に不平衡出力が取り出される為、該
出力からＸ方向、及びＸ方向の位置ズレを修正するステ
ージ制御が容易となる。
２−１側基板に位置ズレがある状態においては、これに
比例して検出器５間に不平衡出力が取り出される為、該
出力からＸ方向、及びＸ方向の位置ズレを修正するステ
ージ制御が容易となる。
第４図の実線は、第３図マーカパターンを読み出した検
出器５間の不平衡出力レベルが示される。
出器５間の不平衡出力レベルが示される。
更に１本発明は以下詳細に説明する基板に設けられた前
記マーカ２−１の複数位置に対する前記光検出器５によ
り、相互基板の相対的回転に対する補正も容易に行える
ようにされる。
記マーカ２−１の複数位置に対する前記光検出器５によ
り、相互基板の相対的回転に対する補正も容易に行える
ようにされる。
以下２本発明に係る第５図〜第８図の実施例図を参照し
て本発明の詳細な説明する。
て本発明の詳細な説明する。
第５図は本発明の装置構成ブロック図、第６図と第７図
は何れも相互基板間の位置ズレ偏位を制御する基板正面
図、及び、第８図は光検出マーカパターンの他の実施例
図である。
は何れも相互基板間の位置ズレ偏位を制御する基板正面
図、及び、第８図は光検出マーカパターンの他の実施例
図である。
第５図装置構成ブロック図において１例えば第２図マー
カパターンを四分割する各パターン＾ＩＢＩＣ，Ｄに対
応せしめてセンサ入力とする光検出器５が複数設けられ
る。
カパターンを四分割する各パターン＾ＩＢＩＣ，Ｄに対
応せしめてセンサ入力とする光検出器５が複数設けられ
る。
光検出器５は４チヤンネル構成のアナログデジタル変換
回路７に接続される。図中＋ ａ＋ｂ＠Ｃ１ｄは第４図
に例示する光検出器５の反射光強度（アナログ量）であ
る。前記アナログ量の前記変換回路７で変換されたデジ
タル出力は、マイクロコンピュータ８により基板相互の
位置ズレの偏位検出と位置算出に用いられる。
回路７に接続される。図中＋ ａ＋ｂ＠Ｃ１ｄは第４図
に例示する光検出器５の反射光強度（アナログ量）であ
る。前記アナログ量の前記変換回路７で変換されたデジ
タル出力は、マイクロコンピュータ８により基板相互の
位置ズレの偏位検出と位置算出に用いられる。
更に位置算出結果は、可動基板側ステージのＸ方向とＹ
方向制御、ならびにステージ軸まわりの回転角度θ制御
を行うステージ３駆動回路９に出力するものである。
方向制御、ならびにステージ軸まわりの回転角度θ制御
を行うステージ３駆動回路９に出力するものである。
第６図は同基板上に前記分割構成の複数マーカ１１と１
２を設けてなる相互基板間の位置ズレを回転角度θによ
り偏位補正を行う様子が示される。
２を設けてなる相互基板間の位置ズレを回転角度θによ
り偏位補正を行う様子が示される。
上下マーカ１１と１２において、各マーカ反射光は分割
領域毎にパターン反射光量が光検出器で検出されるが１
図示状態はマーカ１２のパターン領域Ａ。
領域毎にパターン反射光量が光検出器で検出されるが１
図示状態はマーカ１２のパターン領域Ａ。
Ｂ、 Ｃ，Ｄそれぞれからの反射光検出のアナログ量強
度ａ ＋ ｂ ＋ Ｃ＋ ｄが等しいことがら該マーカ
１２位置付近が回転中心とされる。その時の回転方向は
マーカ１１のパターン分割領域り及びＢからの反射光検
出強度すとｄの不平衡出力レベルを等しくする向きに回
転制御がされる。
度ａ ＋ ｂ ＋ Ｃ＋ ｄが等しいことがら該マーカ
１２位置付近が回転中心とされる。その時の回転方向は
マーカ１１のパターン分割領域り及びＢからの反射光検
出強度すとｄの不平衡出力レベルを等しくする向きに回
転制御がされる。
上下のマーカ１１ど１２共に、検出器の反射光検出強度
が不平衡出力レベルとなる場合における回転制御を第７
図により説明する。
が不平衡出力レベルとなる場合における回転制御を第７
図により説明する。
第７図における位置ズレの偏位修正手順は次の通り。
（１１各マーカ１１と１２の位置とそれぞれの不平衡出
力より定量化された偏位からマーカ間の回転中心点を算
出する（第７図（ａｌ参照）。
力より定量化された偏位からマーカ間の回転中心点を算
出する（第７図（ａｌ参照）。
前記回転中心は、マーカ１１の偏位量をｍ、マーカ１２
の偏位量ｎ、及びマーカ相互間の正規化距離を１とすれ
ば９回転中心ｐは ｍ／ｐ ＝−ｎ／ｐ −１＝ ｔａｎθから、 ｐ■
ｍ＋ｎ／ｍ により求められる。
の偏位量ｎ、及びマーカ相互間の正規化距離を１とすれ
ば９回転中心ｐは ｍ／ｐ ＝−ｎ／ｐ −１＝ ｔａｎθから、 ｐ■
ｍ＋ｎ／ｍ により求められる。
（２）回転中心をマーカ間の中間点に一致するように可
動側基板を平行移動させる。
動側基板を平行移動させる。
（３）回転中心を中心として回転側基板２を回転させて
マーカ１１と１２を一致させて第７図中）の位置合わせ
完了となる。
マーカ１１と１２を一致させて第７図中）の位置合わせ
完了となる。
第８図（ａ）及び同図（ｂ）は、前記実施例に示された
マーカパターンの他の実施例である。
マーカパターンの他の実施例である。
同ｆｆｌ （ａ）のマーカパターン１５はパターン分割
の検出領域を９図示Ａ、Ｂ、Ｃの三等分分割構成のマー
カ形状２−２である。
の検出領域を９図示Ａ、Ｂ、Ｃの三等分分割構成のマー
カ形状２−２である。
同図伽）のマーカパターン１６は第２図と同様、四分割
する図示Ａ、Ｂ、ＣとＤの検出領域を備えるマーカ形状
２−３が示される。該マーカ２−３は位置合わせ基板間
の偏位修正量が小さい時に、特に反射の光検出器感度を
高めるに有効であり、これによって位置整合の微調整を
容易に行うことが出来る。
する図示Ａ、Ｂ、ＣとＤの検出領域を備えるマーカ形状
２−３が示される。該マーカ２−３は位置合わせ基板間
の偏位修正量が小さい時に、特に反射の光検出器感度を
高めるに有効であり、これによって位置整合の微調整を
容易に行うことが出来る。
前記実施例では、基板上に少な（とも二個所設置するマ
ーカパターンはそれぞれ同一パターンを引用して説明し
たが、これに限る必要はなく異なるパターンを組合わせ
ることも本実施例の変形例となること勿論である。
ーカパターンはそれぞれ同一パターンを引用して説明し
たが、これに限る必要はなく異なるパターンを組合わせ
ることも本実施例の変形例となること勿論である。
以上説明したように本発明基板の位置合わせ方法は、基
板上のマーカパターンを均等分割して各分割領域での反
射光または透過光強度より、相互基板間の偏位量とその
方向を算出することから。
板上のマーカパターンを均等分割して各分割領域での反
射光または透過光強度より、相互基板間の偏位量とその
方向を算出することから。
これを例えば移動ステージ装置に適用すれば位置合わせ
制御の自動修正が容易となる等その効果は大きいものが
ある。
制御の自動修正が容易となる等その効果は大きいものが
ある。
第１図（ａ）は本発明の要部手段を示す装置側断面図、
同図中）は位置合わせマーカ正面図。 第２図は第１図（ｂ）マーカパターンを重畳したマーカ
正面図 第３図は位置ズレ状態のマーカパターン正面図。 第４図は光検出器の平衡・不平衡出力レベル図。 第５図は本発明の装置構成ブロック図。 第６図は二個のマーカ出力からステージ回転修正を説明
する図。 第７図は偏位検出とその修正を説明する正面図。 第８図（ａ）と同図中）は他のマーカ形状実施例とする
正面図。 第９図は従来の位置合わせマーカの正面図である。 図中、１と２は共に基板、３は移動ステージ。 ４は光源または光、５は光検出器。 １−１は光検出領域のマーカ窓または窓。 及び２−１はマーカである。 一層 浚 ａ１ズル扶磐のマー巾１ｉ９−ン正＃：Ｊ２率３ ■ 茅 ４− ■ 卒５ 口 Ｃｂ）
同図中）は位置合わせマーカ正面図。 第２図は第１図（ｂ）マーカパターンを重畳したマーカ
正面図 第３図は位置ズレ状態のマーカパターン正面図。 第４図は光検出器の平衡・不平衡出力レベル図。 第５図は本発明の装置構成ブロック図。 第６図は二個のマーカ出力からステージ回転修正を説明
する図。 第７図は偏位検出とその修正を説明する正面図。 第８図（ａ）と同図中）は他のマーカ形状実施例とする
正面図。 第９図は従来の位置合わせマーカの正面図である。 図中、１と２は共に基板、３は移動ステージ。 ４は光源または光、５は光検出器。 １−１は光検出領域のマーカ窓または窓。 及び２−１はマーカである。 一層 浚 ａ１ズル扶磐のマー巾１ｉ９−ン正＃：Ｊ２率３ ■ 茅 ４− ■ 卒５ 口 Ｃｂ）
Claims (2)
- （１）相互に位置合わせする基板（１）（２）間におい
て、一方の基板（１）に光検出領域の窓（１−１）、該
窓（１−１）位置に当該する他方の基板（２）の位置に
光源光（４）を反射又は透過するマーカ（２−１）を設
け、前記マーカ（２−１）パターンを分割する複数領域
のそれぞれからの反射光を検出する検出器（５）の出力
を比較することにより基板（１）（２）間の位置合わせ
偏位を算出し且つ修正することを特徴とする基板間の光
学的位置合わせ方法。 - （２）前記基板（１）と（２）がガラス基板相互または
ガラス基板とプリント基板であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の基板間の光学的位置合わせ方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60118009A JPS61275609A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 基板間の光学的位置合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60118009A JPS61275609A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 基板間の光学的位置合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61275609A true JPS61275609A (ja) | 1986-12-05 |
Family
ID=14725793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60118009A Pending JPS61275609A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 基板間の光学的位置合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61275609A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6383837B1 (en) * | 1997-04-25 | 2002-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a multi-chip semiconductor device effective to improve alignment |
| WO2003085723A1 (fr) * | 2002-04-04 | 2003-10-16 | Toray Engineering Co., Ltd. | Procede d'alignement et procede de montage dans lequel le procede d'alignement est utilise |
| KR100686238B1 (ko) * | 2000-08-29 | 2007-02-22 | 삼성전자주식회사 | 기판의 정렬 키 및 이를 이용한 기판의 정렬 방법 |
| WO2012121938A3 (en) * | 2011-03-08 | 2012-11-22 | International Business Machines Corporation | Wafer alignment system with optical coherence tomography |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP60118009A patent/JPS61275609A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6383837B1 (en) * | 1997-04-25 | 2002-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a multi-chip semiconductor device effective to improve alignment |
| KR100686238B1 (ko) * | 2000-08-29 | 2007-02-22 | 삼성전자주식회사 | 기판의 정렬 키 및 이를 이용한 기판의 정렬 방법 |
| WO2003085723A1 (fr) * | 2002-04-04 | 2003-10-16 | Toray Engineering Co., Ltd. | Procede d'alignement et procede de montage dans lequel le procede d'alignement est utilise |
| US7299545B2 (en) | 2002-04-04 | 2007-11-27 | Toray Engineering Co., Ltd. | Alignment method and mounting method using the alignment method |
| US7918953B2 (en) | 2002-04-04 | 2011-04-05 | Toray Engineering Co., Ltd. | Alignment method and mounting method using the alignment method |
| WO2012121938A3 (en) * | 2011-03-08 | 2012-11-22 | International Business Machines Corporation | Wafer alignment system with optical coherence tomography |
| US8489225B2 (en) | 2011-03-08 | 2013-07-16 | International Business Machines Corporation | Wafer alignment system with optical coherence tomography |
| CN103430297A (zh) * | 2011-03-08 | 2013-12-04 | 国际商业机器公司 | 利用光学相干断层扫描的晶圆对准系统 |
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