JPS6346744A - Position detector - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の属する分野]
本発明は、半導体焼付装置における位置検出装置に関し
、詳しくは被露光体等の対象物の位置を高精度に検出す
ることができる位置検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a position detection device in a semiconductor printing apparatus, and more particularly to a position detection device that can detect the position of an object such as an exposed object with high precision. .
[従来技術の説明コ
半導体集積回路の高機能化、高集積化に伴い、半導体焼
付装置における被露光体等の位置検出も高精度であるこ
とが要求されるようになってきている。従来、このよう
な位置検出を行なう装置は、その対象を高精度に移動さ
せる手段(いわゆる、送る手段)と、対象上に付された
位蓋検出用パターンを例えばCCDカメラ等の光電変換
手段へ結像するための光学系、および光電変換されたデ
ータを処理する手段等からなっていた。[Description of the Prior Art] As semiconductor integrated circuits become more sophisticated and highly integrated, there is a growing demand for highly accurate position detection of objects to be exposed in semiconductor printing apparatuses. Conventionally, devices that perform such position detection include a means for moving the object with high precision (a so-called sending means) and a means for transmitting a position detection pattern placed on the object to a photoelectric conversion means such as a CCD camera. It consisted of an optical system for imaging, a means for processing photoelectrically converted data, etc.
ところで、この種の位置検出装置においては、装置各部
分の配置位置のずれや光学系の歪等があるため、対象物
たる被露光体等の位置を検出した結果を補正する必要が
ある。そこで、従来はその検出結果に対し一定の補正値
で補正を行なっていた。By the way, in this type of position detection apparatus, there are deviations in the arrangement positions of various parts of the apparatus, distortions in the optical system, etc., so it is necessary to correct the result of detecting the position of the object to be exposed. Therefore, in the past, the detection results were corrected using a fixed correction value.
[発明が解決しようとする問題点]
ところが、このような補正を行なっても精度良く位置検
出ができない場合がある。例えば、光学系の歪は光軸中
心からの位置により異なり、また光軸中心と光電変換手
段の中心も精密には合せられない。従って、位置検出結
果は、補正値を測定した近傍でしか正確でないという欠
点を有していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, even if such correction is performed, position detection may not be possible with high accuracy. For example, the distortion of the optical system varies depending on the position from the center of the optical axis, and the center of the optical axis and the center of the photoelectric conversion means cannot be precisely aligned. Therefore, the position detection result has the disadvantage that it is accurate only in the vicinity where the correction value is measured.
本発明は、上述の従来形の問題点に鑑み、半導体焼付装
置における対象物の位置の検出を、より高精度に行うこ
とができる位置検出装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems of the conventional type described above, it is an object of the present invention to provide a position detection device that can detect the position of an object in a semiconductor printing apparatus with higher precision.
[問題点を解決するための手段および作用コ上記の目的
を達成するため、本発明は、半導体焼付装置における位
置検出装置であって、位置検出の対象たる物体上に付さ
れたマークを撮像して該物体の位置を検出する第1の位
置検出手段と、第1の位置検出手段よりも高精度に上記
物体の位置を検出する第2の位置検出手段と、上記第1
の位置検出手段の撮像画面内を所定の小領域に分割し各
領域において第1の位置検出手段と第2の位置検出手段
の各々により測定した位置情報を対比して補正値を算出
する手段と、上記各領域の補正値を記憶する手段とを備
え、第1の位置検出手段により検出した位置情報を上記
記憶手段に記憶した補正値により自動補正することを特
徴とする。[Means and Operations for Solving the Problems] To achieve the above object, the present invention provides a position detection device for a semiconductor printing apparatus, which captures an image of a mark placed on an object whose position is to be detected. a first position detecting means for detecting the position of the object by using the first position detecting means; a second position detecting means for detecting the position of the object with higher accuracy than the first position detecting means;
means for dividing the imaging screen of the position detecting means into predetermined small regions and calculating a correction value by comparing position information measured by each of the first position detecting means and the second position detecting means in each region; , means for storing correction values for each of the regions, and the position information detected by the first position detection means is automatically corrected using the correction values stored in the storage means.
これにより、第1の位置検出手段の撮像画面内の小領域
毎に補正値データが記憶されることとなり、その後は、
第1の位置検出手段で求めた位置情報を対応する補正値
で補正することにより、高精度な位置検出が可能となる
。As a result, correction value data is stored for each small area within the imaging screen of the first position detection means, and thereafter,
By correcting the position information obtained by the first position detecting means with a corresponding correction value, highly accurate position detection becomes possible.
[実施例の説明コ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。[Explanation code for the example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.
第1図は、本発明の一実施例に係る位置検出装置の構成
を示す。同図において、1は結像データを光電変換する
CCDカメラであり、第1の位置検出手段である。2は
被計測物であるウェハ上のマークを光電変換素子上に結
像するオフアクシス顕微鏡、3は入射したレーザ光を2
方向に分離するビームスプリッタ、4はレーザ干渉計、
5はレーザ干渉計4からの光干渉データを受信するレシ
ーバ、6は光学スフウェアであり、これらは第2の位置
検出手段を構成する。また、7は被計測物であるところ
のウェハをX方向に駆動するモータ、8はウェハをY方
向に駆動するモータ、9はXYステージ、10はZ、θ
方向に駆動できるウェハステージ、11は被測定物であ
るところのウェハ、12はウェハ11に焼付けるべきパ
ターンが形成されているレティクルをX、Y、 θ方
向に駆動できるレティクルステージ、13はレティクル
、14は干渉計の光源であるところのレーザチューブで
ある。15はレティクルのパターンをウェハに1=tけ
るための露光光を発生する光源、16は表示装晋、17
はコントロールボックス、18はレティクル上のパター
ンをウェハ上に結像させるところの投影レンズである。FIG. 1 shows the configuration of a position detection device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a CCD camera that photoelectrically converts image data, and is a first position detection means. 2 is an off-axis microscope that images a mark on a wafer, which is an object to be measured, onto a photoelectric conversion element; 3 is an off-axis microscope that images an incident laser beam
4 is a laser interferometer,
5 is a receiver that receives optical interference data from the laser interferometer 4, and 6 is an optical software, which constitute the second position detection means. Further, 7 is a motor that drives the wafer, which is an object to be measured, in the X direction, 8 is a motor that drives the wafer in the Y direction, 9 is an XY stage, and 10 is a Z, θ
11 is a wafer which is an object to be measured; 12 is a reticle stage that can drive a reticle on which a pattern to be printed on the wafer 11 is formed in the X, Y, and θ directions; 13 is a reticle; 14 is a laser tube which is the light source of the interferometer. 15 is a light source that generates exposure light for forming a reticle pattern on a wafer; 16 is a display device; 17
18 is a control box, and 18 is a projection lens that images the pattern on the reticle onto the wafer.
第2図は、本実施例の装置のfi埋四回路構成を示すブ
ロック図である。第1図および第2図を参照して、本実
施例の装置の各構成部分の機能を説明する。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the FI circuit of the device of this embodiment. The functions of each component of the apparatus of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.
まず、ウェハ11は第1図の構成図には図示していない
ウェハ供給装置においてメカニカルに位置合せされた後
に、ウェハステージ1oにセットされる。その後、ウェ
ハ上に焼付けられている計測用パターンがオフアクシス
顕微鏡2で検出可能となるようにXYステージ9を駆動
し、より精密に位置合せするためにCCDカメラ1によ
り計測用パターンの画像を取込み、ウェハの位置検出を
行なう。First, the wafer 11 is mechanically aligned in a wafer supply device, which is not shown in the configuration diagram of FIG. 1, and then set on the wafer stage 1o. After that, the XY stage 9 is driven so that the measurement pattern printed on the wafer can be detected by the off-axis microscope 2, and an image of the measurement pattern is captured by the CCD camera 1 for more precise positioning. , detects the position of the wafer.
ここで、位置検出には補正値取込みモードと通常検出モ
ードがある。補正値取り込みモードでは、CCDカメラ
による画面内検出位置とXYステージのレーザ干渉計の
読みとを対比し補正値を得る。このように得られた補正
値は、例えばCCDカメラで撮像する画面のXY力方向
各々16分割して計256の小領域に分け、その小領域
における補正値を各々求めて、不揮発性のメモリへ書込
む。そして、通常検出モードでは、位置の検出結果をメ
モリ内の該当する小領域用補正値を参照して補正するこ
とにより、光学系の歪や、光電変換装置ここではCCD
の画素の配列歪を補正可能であり、より高精度の計測が
行なえる。Here, position detection has a correction value acquisition mode and a normal detection mode. In the correction value capture mode, a correction value is obtained by comparing the position detected in the screen by the CCD camera and the reading of the laser interferometer on the XY stage. The correction values obtained in this way are, for example, divided into 16 small areas in each of the X and Y force directions of the screen imaged by a CCD camera, and the correction values for each of the small areas are calculated and stored in a non-volatile memory. Write. In the normal detection mode, the position detection result is corrected by referring to the correction value for the corresponding small area in the memory, thereby reducing the distortion of the optical system and the photoelectric conversion device (in this case, the CCD).
It is possible to correct the pixel arrangement distortion of , allowing for more accurate measurement.
すなわち第2図において、補正値取込みモードでは、C
CDカメラ1で捕えたウェハ11上のマークの像はCC
U 21およびアナログ/デジタル変換器22によりデ
ジタル信号に変換され、位置検出部23により解析され
る。その結果、得られたウェハ11の位置情報はCPU
24に送られる。一方、レシーバ5で受信したレーザ干
渉計からの光干渉データは、インターフェース27を介
してCPU24に送られる。CP U 24は、これら
のデータを対比して画面内のその領域における補正値を
算出し、不揮発メモリ25に記憶する。そして、以後、
通常検出モードでウェハ位置を検出する場合には、CC
Dカメラからの位置情報をこの不揮発メモリ25に記憶
した補正値で補正することにより、ウェハの位置を高精
度に検出することができる。26はプログラム等を記憶
するメモリである。That is, in FIG. 2, in the correction value import mode, C
The image of the mark on the wafer 11 captured by the CD camera 1 is CC
It is converted into a digital signal by U 21 and analog/digital converter 22, and analyzed by position detection section 23. As a result, the obtained position information of the wafer 11 is transmitted to the CPU.
Sent to 24th. On the other hand, optical interference data from the laser interferometer received by the receiver 5 is sent to the CPU 24 via the interface 27. The CPU 24 compares these data, calculates a correction value for that area on the screen, and stores it in the nonvolatile memory 25. And from then on,
When detecting the wafer position in normal detection mode, CC
By correcting the position information from the D camera with the correction value stored in the nonvolatile memory 25, the position of the wafer can be detected with high precision. 26 is a memory that stores programs and the like.
次に、第3図のフローチャートを参照して、補正値取込
みモードでの取込みシーケンスを説明する。Next, the acquisition sequence in the correction value acquisition mode will be explained with reference to the flowchart in FIG.
補正値取込みシーケンスが開始すると、まずステップS
1で初期化を行ない、ステップS2でウェハをウェハス
テージに載置する。次に、ステップS3で位置検知を行
ない、ステップS4でマークがCCDカメラの画面内で
初期位置にくるようにXYステージを駆動する。ステッ
プS5でCCDカメラによる位置検出を行ない位置情報
を得、ステップS6でレーザ干渉計のデータを読み込む
。そして、ステップS7で全計測点について位置データ
を取ったかどうか判別し、もし終了していなければ、ス
テップS8で次の計測位置へXYステージをN3 Uし
、ステップS5へ戻る。ステップS7で全計測点につい
てデータの取得をしたら、ステップS9で位置検出結果
および各領域における補正値を算出して、得られた補正
値データを不揮発メモリへ記憶する。以上で、補正値デ
ータを得ることができる。When the correction value import sequence starts, first step S
Initialization is performed in step S1, and the wafer is placed on a wafer stage in step S2. Next, in step S3, position detection is performed, and in step S4, the XY stage is driven so that the mark is at the initial position within the screen of the CCD camera. In step S5, a CCD camera performs position detection to obtain position information, and in step S6, data from the laser interferometer is read. Then, in step S7, it is determined whether position data have been taken for all measurement points. If not, in step S8, the XY stage is moved to the next measurement position, and the process returns to step S5. After acquiring data for all measurement points in step S7, the position detection results and correction values for each area are calculated in step S9, and the obtained correction value data is stored in the nonvolatile memory. With the above steps, correction value data can be obtained.
本実施例では、位置検出した結果とレーザ干渉計の計測
データとを対比して補正値を得ているので、光学的歪お
よび光電変換素子の歪を非常に高い精度にて計測ができ
る。そして、光電変換素子で映す画面内の各領域に対応
した歪計測データ(補正値データ)を不揮発メモリへ書
込み、通常位置検出時は検出データとこの不揮発メモリ
に書込まれた画面内検出領域に対応した補正データによ
り計測値を補正しているので、より高精度にウェハの位
置検出が可能である。In this embodiment, since the correction value is obtained by comparing the position detection result with the measurement data of the laser interferometer, optical distortion and distortion of the photoelectric conversion element can be measured with very high precision. Then, distortion measurement data (correction value data) corresponding to each area on the screen projected by the photoelectric conversion element is written to nonvolatile memory, and during normal position detection, the detection data and the detection area on the screen written to this nonvolatile memory are Since the measured value is corrected using the corresponding correction data, the position of the wafer can be detected with higher accuracy.
なお、本実施例では被計測物の位置基卓とじてレーザ干
渉計を用いているが、光電変換素子の画面内における分
解能に対応して、光学/光電変換素子の歪より高精度の
相対位置検出手段、例えば光学スケールや静電容量セン
サ等を用いても、同様な効果が得られる。In this example, a laser interferometer is used as a position base for the object to be measured. A similar effect can be obtained by using a detection means such as an optical scale or a capacitance sensor.
また、本実施例では光電変換素子としてCCDを用いて
いるが、その代わりに撮像管を用いた場合は撮像管自身
の歪がCCDより多いので、本発明を適用するとより効
果的である。さらに、それほど高精度の計測が不要な場
合には、位置検出に影習が無い程度まで光学系の歪が増
加しても良いため、光学系をより庶価にできる。Further, in this embodiment, a CCD is used as a photoelectric conversion element, but if an image pickup tube is used instead, the distortion of the image pickup tube itself is greater than that of a CCD, so it is more effective to apply the present invention. Furthermore, if very high-precision measurement is not required, the distortion of the optical system may be increased to the extent that it does not affect position detection, so the optical system can be made more inexpensive.
本実施例では装置が自動的に補正値を取込んでいるが、
マニュアル等で計測し、例えばP−ROM等に人手によ
り補正データを書込み、これにより補正することも同様
に有効である。In this example, the device automatically imports the correction value,
It is equally effective to measure manually, write correction data manually, for example, in a P-ROM, and perform correction accordingly.
[発明の効果コ
以上、説明したように本発明によれば、光電変換素子か
らのデータより検出した画面内検出位置とその時のレー
ザ干渉計の計測データとを対比して、画面内の小領域に
おける補正値を算出して不揮発メモリヘセーブし、通常
位置計測時はその位置計測値を得た画面的位置の最近例
の補正データを不揮発メモリよりロードして、当該計測
値を補正しているので、常に高精度の位置検出を行なう
ことができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the detected position within the screen detected from data from the photoelectric conversion element and the measurement data of the laser interferometer at that time are compared, and the small area within the screen is detected. The correction value is calculated and saved in non-volatile memory, and during normal position measurement, the correction data for the most recent screen position from which the position measurement value was obtained is loaded from the non-volatile memory and the measurement value is corrected. Therefore, highly accurate position detection can be performed at all times.
第1図は、本発明の一実施例に係る位置検出装置の構成
図、
第2図は、上記実施例の装置の処理回路のブロック図、
第3図は、上記実施例の補正値取込みモードのフローチ
ャートである。
1:CCDカメラ、 2:オフアクシス顕微鏡、4:
レーザ干渉計、 5:レシーバ、6:光学スフウェア
、7.8:モータ、9:XYステージ、 10:Zθス
テージ、11:ウェハ、 14:レーザチュー
ブ、17:コントロールボックス、18二投影レンズ、
23:位置検出部、 24:CPU。
25:不揮発メモリ。Fig. 1 is a block diagram of a position detection device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a processing circuit of the device of the above embodiment, and Fig. 3 is a correction value acquisition mode of the above embodiment. This is a flowchart. 1: CCD camera, 2: Off-axis microscope, 4:
Laser interferometer, 5: receiver, 6: optical sphere, 7.8: motor, 9: XY stage, 10: Zθ stage, 11: wafer, 14: laser tube, 17: control box, 18 two projection lenses,
23: Position detection unit, 24: CPU. 25: Non-volatile memory.
Claims (1)
該物体の位置を検出する第1の位置検出手段と、第1の
位置検出手段よりも高精度に上記物体の位置を検出する
第2の位置検出手段と、上記第1の位置検出手段の撮像
画面内を所定の小領域に分割し各領域において第1の位
置検出手段と第2の位置検出手段の各々により測定した
位置情報を対比して補正値を算出する手段と、上記各領
域の補正値を記憶する手段とを備え、第1の位置検出手
段により検出した位置情報を上記記憶手段に記憶した補
正値により自動補正することを特徴とする位置検出装置
。 2、前記補正値の算出および記憶が、自動的に行なわれ
る特許請求の範囲第1項記載の位置検出装置。 3、前記第1の位置検出手段が、CCDカメラまたは撮
像管である特許請求の範囲第1項または第2項記載の位
置検出装置。 4、前記第2の位置検出手段が、レーザ干渉計、光学ス
ケールまたは静電容量センサである特許請求の範囲第1
項、第2項または第3項記載の位置検出装置。[Scope of Claims] 1. A position detection device in a semiconductor printing apparatus, comprising: a first position detection means that detects the position of the object by capturing an image of a mark placed on the object whose position is to be detected; a second position detecting means for detecting the position of the object with higher accuracy than the first position detecting means; means for calculating a correction value by comparing the position information measured by each of the position detection means and the second position detection means, and means for storing the correction values for each area, the first position detection means A position detection device characterized in that position information detected by the above is automatically corrected using a correction value stored in the storage means. 2. The position detection device according to claim 1, wherein calculation and storage of the correction value are automatically performed. 3. The position detection device according to claim 1 or 2, wherein the first position detection means is a CCD camera or an image pickup tube. 4. Claim 1, wherein the second position detection means is a laser interferometer, an optical scale, or a capacitance sensor.
The position detection device according to item 1, 2 or 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61189618A JPS6346744A (en) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | Position detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61189618A JPS6346744A (en) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | Position detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6346744A true JPS6346744A (en) | 1988-02-27 |
Family
ID=16244314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61189618A Pending JPS6346744A (en) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | Position detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6346744A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007000890A1 (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-04 | Fujifilm Corporation | Image position measuring apparatus and exposure apparatus |
TWI608584B (en) * | 2016-02-15 | 2017-12-11 | Eo科技股份有限公司 | Apparatus and method for calibrating a marking position |
-
1986
- 1986-08-14 JP JP61189618A patent/JPS6346744A/en active Pending
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