JPS6327749B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6327749B2 JPS6327749B2 JP57194773A JP19477382A JPS6327749B2 JP S6327749 B2 JPS6327749 B2 JP S6327749B2 JP 57194773 A JP57194773 A JP 57194773A JP 19477382 A JP19477382 A JP 19477382A JP S6327749 B2 JPS6327749 B2 JP S6327749B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- sampling
- threshold
- image signal
- values
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Image Input (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路用のウエハと、これ
に対応するマスクとの相対的位置関係の整合をす
るマスクアラインメント装置において、マスク、
ウエハに設けられた位置合せ用マークの検出用の
画像信号に対する2値化閾値を設定するための画
像信号2値化閾値設定方式に関するものである。
に対応するマスクとの相対的位置関係の整合をす
るマスクアラインメント装置において、マスク、
ウエハに設けられた位置合せ用マークの検出用の
画像信号に対する2値化閾値を設定するための画
像信号2値化閾値設定方式に関するものである。
まず、図面に従つて従来例の説明をする。
第1図は、一般的なマスクアラインメント装置
の光学系構成図、第2図は、そのマスク・ウエハ
の位置合せ用マークの検出原理を示す画像信号波
形図である。
の光学系構成図、第2図は、そのマスク・ウエハ
の位置合せ用マークの検出原理を示す画像信号波
形図である。
マスク10、ウエハ11に設けられた位置合せ
用マーク12,13に対して検出光15をハーフ
ミラー17で反射・照射し、その反射光を対物レ
ンズ16で拡大して当該光学像18を得て、これ
をイメージセンサ等の光電素子19で走査・検出
して画像信号に変換する。
用マーク12,13に対して検出光15をハーフ
ミラー17で反射・照射し、その反射光を対物レ
ンズ16で拡大して当該光学像18を得て、これ
をイメージセンサ等の光電素子19で走査・検出
して画像信号に変換する。
ここで、例えば、マスク10の位置合せ用マー
ク像12A,12B(間隔l)の中央にウエハ1
1の位置合せ用マーク像13Aが来るようにテー
ブル14を移動し、マスク10、ウエハ11の相
対位置整合を行うようにする。
ク像12A,12B(間隔l)の中央にウエハ1
1の位置合せ用マーク像13Aが来るようにテー
ブル14を移動し、マスク10、ウエハ11の相
対位置整合を行うようにする。
この場合、上記光学像の画像信号(光電素子1
9の出力)波形から各位置合せ用マーク12,1
3の位置情報を得るには、それらの各位置合せ用
マーク像12A,12Bおよび13Aの位置検出
信号P1,P3およびP2と、これらを検出するため
の閾値レベルとの交点を求めなければならない。
9の出力)波形から各位置合せ用マーク12,1
3の位置情報を得るには、それらの各位置合せ用
マーク像12A,12Bおよび13Aの位置検出
信号P1,P3およびP2と、これらを検出するため
の閾値レベルとの交点を求めなければならない。
しかしながら、一般に上記画像信号は、検出照
明の照度むら等のために波形が全体にわたつて
「うねり」(ベースラインのレベル変動)をもつ傾
向にある。
明の照度むら等のために波形が全体にわたつて
「うねり」(ベースラインのレベル変動)をもつ傾
向にある。
したがつて、第2図aに示すように、画像信号
J(ベースラインK)に対して水平(一定値)の
閾値レベルHを設定すると、その周辺部で交点
A,Bをもち、これに干渉されて位置検出信号
P1,P2,P3を正確にとらえることができない。
J(ベースラインK)に対して水平(一定値)の
閾値レベルHを設定すると、その周辺部で交点
A,Bをもち、これに干渉されて位置検出信号
P1,P2,P3を正確にとらえることができない。
そのため、第2図bに示すように、ベースライ
ンKに追従する各閾値レベルIの設定により、位
置検出信号P1,P2,P3をとらえなければならな
い。
ンKに追従する各閾値レベルIの設定により、位
置検出信号P1,P2,P3をとらえなければならな
い。
これに対して、従来方式は、一例として、上記
画像信号Jについて所定のサンプリングを行い、
その所定のサンプリング個数ごとに区切つて、各
区間内において、サンプリング値の平均値、分散
値を演算し、分散値の小さい区間は、その平均値
そのものを当該区間の閾値とし、また、分散値の
大きい区間は、その区間を挟む分散値の小さい両
区間の平均値に基づいて直線補正を行つて閾値を
求めるというようにしていた。
画像信号Jについて所定のサンプリングを行い、
その所定のサンプリング個数ごとに区切つて、各
区間内において、サンプリング値の平均値、分散
値を演算し、分散値の小さい区間は、その平均値
そのものを当該区間の閾値とし、また、分散値の
大きい区間は、その区間を挟む分散値の小さい両
区間の平均値に基づいて直線補正を行つて閾値を
求めるというようにしていた。
この従来方式は、上記分散値の大小判定につい
て、経験、実験等から得た定数を用いなければな
らないので、例えば、種々の工程におけるウエハ
の面の平滑度に合せて、その都度、設定すべき定
数を変更しなければならず、煩雑で効率的でな
く、また、信頼性も充分でなかつた。
て、経験、実験等から得た定数を用いなければな
らないので、例えば、種々の工程におけるウエハ
の面の平滑度に合せて、その都度、設定すべき定
数を変更しなければならず、煩雑で効率的でな
く、また、信頼性も充分でなかつた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、画像信号のベースラインにレベル変動があ
つても、この2値化を確実にすることができる効
率的な画像信号2値化閾値設定方式を提供するこ
とにある。
くし、画像信号のベースラインにレベル変動があ
つても、この2値化を確実にすることができる効
率的な画像信号2値化閾値設定方式を提供するこ
とにある。
本発明に係る画像信号2値化閾値設定方式の構
成は、半導体集積回路用のウエハと、これに対応
するマスクとに設けられた各位置合せ用マークを
走査して得た画像信号のベースラインに追従する
ように設定した2値化閾値によつて各位置合せ用
マークを識別し、上記ウエハ・マスク間の相対的
位置関係を整合する機能を有するマスクアライン
メント装置において、ウエハおよびマスクに設け
られた各位置合せ用マークの画像信号を所定周期
でサンプリングし、そのサンプリング値を当該連
続所定個数ごとに順次に閾値単位区間として区切
り、その各閾値単位区間内の各サンプリング値に
ついて平均値および分散値を求め、上記各位置合
せ用マークの画像信号が存在しない閾値単位区間
のサンプリング分散値のうち最大値を基準とし、
これを超えるサンプリング分散値の1または複数
の連続した閾値単位区間について、それを挟む両
閾値単位区間のサンプリング平均値から当該各サ
ンプリング平均値を補間・修正し、これを用いた
サンプリング平均値の系列に基づき、上記画像信
号のベースラインに追従した2値化閾値を設定す
るようにしたものである。
成は、半導体集積回路用のウエハと、これに対応
するマスクとに設けられた各位置合せ用マークを
走査して得た画像信号のベースラインに追従する
ように設定した2値化閾値によつて各位置合せ用
マークを識別し、上記ウエハ・マスク間の相対的
位置関係を整合する機能を有するマスクアライン
メント装置において、ウエハおよびマスクに設け
られた各位置合せ用マークの画像信号を所定周期
でサンプリングし、そのサンプリング値を当該連
続所定個数ごとに順次に閾値単位区間として区切
り、その各閾値単位区間内の各サンプリング値に
ついて平均値および分散値を求め、上記各位置合
せ用マークの画像信号が存在しない閾値単位区間
のサンプリング分散値のうち最大値を基準とし、
これを超えるサンプリング分散値の1または複数
の連続した閾値単位区間について、それを挟む両
閾値単位区間のサンプリング平均値から当該各サ
ンプリング平均値を補間・修正し、これを用いた
サンプリング平均値の系列に基づき、上記画像信
号のベースラインに追従した2値化閾値を設定す
るようにしたものである。
なお、上記各位置合せ用マークの画像信号が存
在しない閾値単位区間のサンプリング分散値の最
大値は、上記各位置合せ用マークの画像信号を包
含しうる最小数の閾値単位区間で全画像区間を分
割し、その各分割区間についてサンプリング分散
値の平均値を求め、その平均値が最小となる分割
区間中で最大のサンプリング分散値をもつて充当
するようにしたものである。
在しない閾値単位区間のサンプリング分散値の最
大値は、上記各位置合せ用マークの画像信号を包
含しうる最小数の閾値単位区間で全画像区間を分
割し、その各分割区間についてサンプリング分散
値の平均値を求め、その平均値が最小となる分割
区間中で最大のサンプリング分散値をもつて充当
するようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。
る。
第3図は、本発明に係る画像信号2値化閾値設
定方式によるマスクアラインメント装置の2値化
閾値設定部の一実施例のブロツク図、第4図は、
その主要部波形図である。
定方式によるマスクアラインメント装置の2値化
閾値設定部の一実施例のブロツク図、第4図は、
その主要部波形図である。
ここで、1は画像信号の発生に係る光電素子
(CCD)、2はサンプルホールド回路(SH)、3
はクロツク発生器(CLOCK)、4はタイミング
回路(TIMING)、5はA/D変換器(A/D)、
6は処理回路(COMP)、7はレジスタ(REG)、
8はD/A変換器(D/A)、9は出力端子
(OUT)である。
(CCD)、2はサンプルホールド回路(SH)、3
はクロツク発生器(CLOCK)、4はタイミング
回路(TIMING)、5はA/D変換器(A/D)、
6は処理回路(COMP)、7はレジスタ(REG)、
8はD/A変換器(D/A)、9は出力端子
(OUT)である。
光電素子1は、その光入力に応じて画像信号v
を出力する。その波形の一例を第4図aに示す。
を出力する。その波形の一例を第4図aに示す。
サンプルホールド回路2は、クロツク発生器3
からのサンプリングクロツクのタイミングによ
り、逐次、上記画像信号vのサンプルホールドを
し、各サンプリング値Vi(i=1,2……)を得
る。その波形の一例を第4図bに示す。
からのサンプリングクロツクのタイミングによ
り、逐次、上記画像信号vのサンプルホールドを
し、各サンプリング値Vi(i=1,2……)を得
る。その波形の一例を第4図bに示す。
ここで、サンプリングクロツクの周期τは、こ
れによるサンプリング値Viで画像信号vを実用
上支障がない程度に近似しうるもの以下であれば
よい。
れによるサンプリング値Viで画像信号vを実用
上支障がない程度に近似しうるもの以下であれば
よい。
一方、タイミング回路4は、サンプリングクロ
ツクに同期したタイミングパルスを発生し、これ
でA/D変換器5を起動する。
ツクに同期したタイミングパルスを発生し、これ
でA/D変換器5を起動する。
これにより、A/D変換器5は、前記サンプリ
ング値Viを取り込んで対応するデイジタル値V
(i)に変換し、順次、それに処理回路6に入力記憶
せしめる。
ング値Viを取り込んで対応するデイジタル値V
(i)に変換し、順次、それに処理回路6に入力記憶
せしめる。
処理回路6は、上記デイジタル値V(i)につい
て、その記憶順序で連続した所定数Nに対する期
間Nτごとに、その平均値(j)、分散値E(j)を次
式で求めて記憶する。
て、その記憶順序で連続した所定数Nに対する期
間Nτごとに、その平均値(j)、分散値E(j)を次
式で求めて記憶する。
(j)={N
〓k=1
V(j・N+k)}/N …(1)
これらの演算結果の一例を第4図c,dに示
す。
す。
ここで、上記デイジタル値V(i)の所定数Nに対
する期間Nτは、以後、これを単位として2値化
閾値に関する各種の演算処理が行われるので、閾
値単位区間と称することとする。この閾値単位区
間Nτの長さは、それに対応して設定される2値
化閾値が当該区間中で一定のものであつても、前
記位置合せ用マークの画像信号を識別しうる程度
の長さ以下のものであればよい。
する期間Nτは、以後、これを単位として2値化
閾値に関する各種の演算処理が行われるので、閾
値単位区間と称することとする。この閾値単位区
間Nτの長さは、それに対応して設定される2値
化閾値が当該区間中で一定のものであつても、前
記位置合せ用マークの画像信号を識別しうる程度
の長さ以下のものであればよい。
次に、処理回路6は、画像信号v上でのマスク
の位置合せ用マークの間隔lを包含しうる最小数
の閾値単位間で全閾値単位区間(全画像信号区
間)を区間L1,L2,L3,L4,……に分割し、そ
の各サンプリング分散値E(j)の平均値を演算し、
その最小値を示す区間(例えば、L1)を判定し、
その区間L1内でのサンプリング分散値E(j)の最
大値Eを求める。
の位置合せ用マークの間隔lを包含しうる最小数
の閾値単位間で全閾値単位区間(全画像信号区
間)を区間L1,L2,L3,L4,……に分割し、そ
の各サンプリング分散値E(j)の平均値を演算し、
その最小値を示す区間(例えば、L1)を判定し、
その区間L1内でのサンプリング分散値E(j)の最
大値Eを求める。
この値Eは、位置合せ用マークの検出信号を含
まない区間(例えば、L1)におけるサンプリン
グ分散値E(j)の最大値を示すもので、各サンプリ
ング分散値E(j)の大小を判定する基準値となるも
のである。すなわち、位置合せ用マークの検出信
号を含まない閾値単位区間のうち、サンプリング
分散値E(j)の最大値を基準とするものである。
まない区間(例えば、L1)におけるサンプリン
グ分散値E(j)の最大値を示すもので、各サンプリ
ング分散値E(j)の大小を判定する基準値となるも
のである。すなわち、位置合せ用マークの検出信
号を含まない閾値単位区間のうち、サンプリング
分散値E(j)の最大値を基準とするものである。
各サンプリング分散値E(j)について、上記基準
値Eとの比較をし、これを超える閾値単位区間
(例えば、第4図dの区間L2,L3におけるもの)
に対して以下に示すような補間・修正をする。
値Eとの比較をし、これを超える閾値単位区間
(例えば、第4図dの区間L2,L3におけるもの)
に対して以下に示すような補間・修正をする。
例えば、閾値単位区間p〜(p+m−1)のm
個の区間においては、各サンプリング分散値E
(p)〜E(p+m−1)が連続して上記基準値E
を超えているときは、この連続区間を挟む両閾値
単位区間(p−1),(p+m)のサンプリング平
均値(p−1),(p+m)を基準とし、そ
の間のサンプリング平均値(p)〜(p+m
−1)を次式によつて階段状に補間して当該各修
正値W,p〜W(p+m−1)を求める。
個の区間においては、各サンプリング分散値E
(p)〜E(p+m−1)が連続して上記基準値E
を超えているときは、この連続区間を挟む両閾値
単位区間(p−1),(p+m)のサンプリング平
均値(p−1),(p+m)を基準とし、そ
の間のサンプリング平均値(p)〜(p+m
−1)を次式によつて階段状に補間して当該各修
正値W,p〜W(p+m−1)を求める。
W(p+n−1)=(p−1)+
{(p+m)−(p−1)}n/(m+
1) …(3) (n=1,2,……,m) ただし、例外として上記連続区間の始端が全面
像信号区間の始端と一致し、または同様に終端同
士が一致したときは、その連続区間のサンプリン
グ平均値の修正値は、すべて、当該連続区間が終
了した最初の閾値単位区間または当該連続区間が
開始する直前の閾値単位区間のサンプリング平均
値に置き換えるように補間・修正をする。
1) …(3) (n=1,2,……,m) ただし、例外として上記連続区間の始端が全面
像信号区間の始端と一致し、または同様に終端同
士が一致したときは、その連続区間のサンプリン
グ平均値の修正値は、すべて、当該連続区間が終
了した最初の閾値単位区間または当該連続区間が
開始する直前の閾値単位区間のサンプリング平均
値に置き換えるように補間・修正をする。
このような補間・修正を施すと、サンプリング
平均値(j)の系列は、第4図eに示すように、修
正値W(j)の系列となり、これは正に画像信号vの
ベースラインに追従したものとなる。
平均値(j)の系列は、第4図eに示すように、修
正値W(j)の系列となり、これは正に画像信号vの
ベースラインに追従したものとなる。
したがつて、第4図bに示すように、それに対
して所定のレベル差を設けて画像信号に対する2
値化用の閾値T(j)を設定することにより、すでに
記憶されているサンプリング値Viと、マスクに
設けられた位置合せ用マークの検出信号との交点
C1,C2およびC5,C6、ならびにウエハに設けら
れた位置合せ用マークの検出信号との交点C3,
C4を検出し、その2値化信号wを得ることがで
きる。
して所定のレベル差を設けて画像信号に対する2
値化用の閾値T(j)を設定することにより、すでに
記憶されているサンプリング値Viと、マスクに
設けられた位置合せ用マークの検出信号との交点
C1,C2およびC5,C6、ならびにウエハに設けら
れた位置合せ用マークの検出信号との交点C3,
C4を検出し、その2値化信号wを得ることがで
きる。
なお、上記修正値W(j)の系列をアナログ信号と
して出力する必要があるときは、処理回路6の記
憶データをクロツク発生器3からのクロツクに同
期して順次にレジスタ7にセツトし、これをD/
A変換器7にアナログ化して出力端子9からアナ
ログ化閾値信号を送出するようにすればよい。
して出力する必要があるときは、処理回路6の記
憶データをクロツク発生器3からのクロツクに同
期して順次にレジスタ7にセツトし、これをD/
A変換器7にアナログ化して出力端子9からアナ
ログ化閾値信号を送出するようにすればよい。
このように、常に画像信号のベースラインに追
従して適切な2値化閾値を設定することができる
ので、検出光の照度むら、各種ウエハの反射率そ
の他の変動条件にもかかわらず、位置合せ用マー
クの画像信号を正確に識別した2値化信号を得る
ことができる。なお、CCDイメージセンサから
の画像信号のように、離散的(階段状)信号を扱
う場合には、サンプリングを行う必要をなくする
こともできるので、装置の経済的実現が可能とな
る。
従して適切な2値化閾値を設定することができる
ので、検出光の照度むら、各種ウエハの反射率そ
の他の変動条件にもかかわらず、位置合せ用マー
クの画像信号を正確に識別した2値化信号を得る
ことができる。なお、CCDイメージセンサから
の画像信号のように、離散的(階段状)信号を扱
う場合には、サンプリングを行う必要をなくする
こともできるので、装置の経済的実現が可能とな
る。
以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、画像信号のベースラインにレベル変動があつ
ても、定数設定変更等の特別の処理を必要とせ
ず、その2値化を確実にすることができるので、
マスクアラインメント装置の効率向上、信頼性向
上に顕著な効果が得られる。
ば、画像信号のベースラインにレベル変動があつ
ても、定数設定変更等の特別の処理を必要とせ
ず、その2値化を確実にすることができるので、
マスクアラインメント装置の効率向上、信頼性向
上に顕著な効果が得られる。
第1図は、一般的なマスクアラインメント装置
の光学系構成図、第2図は、そのマスク・ウエハ
の位置合せ用マークの検出原理を示す画像信号波
形図、第3図は、本発明に係る画像信号2値化閾
値設定方式によるマスクアラインメント装置の2
値化閾値設定部の一実施例のブロツク図、第4図
は、その主要部波形図である。 1……光学素子、2……サンプルホールド回
路、3……クロツク発生器、4……タイミング回
路、5……A/D変換器、6……処理回路、7…
…レジスタ、8……D/A変換器、9……出力端
子。
の光学系構成図、第2図は、そのマスク・ウエハ
の位置合せ用マークの検出原理を示す画像信号波
形図、第3図は、本発明に係る画像信号2値化閾
値設定方式によるマスクアラインメント装置の2
値化閾値設定部の一実施例のブロツク図、第4図
は、その主要部波形図である。 1……光学素子、2……サンプルホールド回
路、3……クロツク発生器、4……タイミング回
路、5……A/D変換器、6……処理回路、7…
…レジスタ、8……D/A変換器、9……出力端
子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 半導体集積回路用のウエハと、これに対応す
るマスクとに設けられた各位置合せ用マークを走
査して得た画像信号のベースラインに追従するよ
うに設定した2値化閾値によつて上記各位置合せ
用マークを識別し、上記ウエハ・マスク間の相対
的位置関係を整合する機能を有するマスクアライ
ンメント装置において、ウエハおよびマスクに設
けられた各位置合せ用マークの画像信号を所定周
期でサンプリングし、そのサンプリング値を当該
連続所定個数ごとに順次に閾値単位区間として区
切り、その各閾値単位区間内の各サンプリング値
について平均値および分散値を求め、上記各位置
合せ用マークの検出信号が存在しない閾値単位区
間のサンプリング分散値のうち最大値を基準と
し、これを超えるサンプリング分散値の1または
複数の連続した閾値単位区間について、それを挟
む両閾値単位区間のサンプリング平均値から当該
各サンプリング平均値を補間・修正し、これを用
いたサンプリング平均値の系列に基づき、上記画
像信号のベースラインに追従した2値化閾値を設
定するようにすることを特徴とする画像信号2値
化閾値設定方式。 2 特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、
各位置合せ用マークの検出信号が存在しない閾値
単位区間のサンプリング分散値の最大値は、上記
各位置合せ用マークの画像信号を包含しうる最小
数の閾値単位区間で全画像区間を分割し、その各
分割区間についてサンプリング分散値の平均値を
求め、その平均値が最小となる分割区間中で最大
のサンプリング分散値をもつて充当するようにし
た画像信号2値化閾値設定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194773A JPS5984522A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 画像信号2値化閾値設定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194773A JPS5984522A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 画像信号2値化閾値設定方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5984522A JPS5984522A (ja) | 1984-05-16 |
| JPS6327749B2 true JPS6327749B2 (ja) | 1988-06-06 |
Family
ID=16330000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57194773A Granted JPS5984522A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 画像信号2値化閾値設定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5984522A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6224133A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Toshiba Corp | 樹脂封止型半導体装置の外観検査方法 |
| JPH0448392A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-18 | Fujitsu Ltd | バーコード読み取り装置 |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP57194773A patent/JPS5984522A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5984522A (ja) | 1984-05-16 |
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