JP7265899B2 - オーバーレイ計測装置およびオーバーレイ計測方法 - Google Patents
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Description
取得するオーバーレイ計測装置であって、第1パターンが撮像された第1画像領域と、第2パターンが撮像された第2画像領域とを含む計測対象画像を前記バーニアパターン画像から取得するパターン画像取得部と、計測対象画像の第1画像領域から、配列方向に対して垂直な軸を中心とする複数の第1パターン要素の対称性を示す第1評価値を取得し、計測対象画像の第2画像領域から、配列方向に対して垂直な軸を中心とする複数の第2パターン要素の対称性を示す第2評価値を取得する評価値取得部と、配列方向において、第1評価値が最大となる第1位置および第2評価値が最大となる第2位置を取得し、第1位置と第2位置との差分に基づいて、第1層と第2層との間のずれ量と配列方向におけるずれ方向とを取得するずれ量取得部と、を備えることを特徴とする。
基板9の画像を光学的に取得し、画像から層間のパターンのずれ量を取得する。
汎用的なコンピュータシステムの構成となっている。コンピュータ5は、情報記憶を行う固定ディスク54と、画像等の各種情報の表示を行うディスプレイ55と、操作者からの入力を受け付けるキーボード56aおよびマウス56b(以下、「入力部56」と総称する。)と、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体8から情報の読み取りを行う読取装置57と、オーバーレイ計測装置1の他の構成要素との間で信号を送受信する通信部58とをさらに含む。
垂直なy方向のずれ量を取得するためのバーニアパターンとが、予め定められた位置に複数に配置される。作業者は、基板9上に配置された複数のバーニアパターンの中から参照用に使用するバーニアパターンを含む画像を取得する。
102では、要素対画像取得部512により、バーニアパターン画像601に含まれる主尺パターン61および副尺パターン62の、それぞれについての部分画像の切り出しが行われる。バーニアパターン画像601に含まれる主尺パターンの部分画像、および、副尺パターンの部分画像が、矩形領域の主尺パターン画像および副尺パターン画像として取得される。
ターン画像601では、配列方向として「x」が入力される。
、「画素値の差分の絶対値の和」で類似度を評価するSAD(Sum of Absolute Difference)が例示される。また、「正規化相互相関」で類似度を評価するNCC(Normalized Cross Correlation)、「零平均正規化相互相関」と呼ばれる統計量で類似度を評価するZNCC(Zero means Normalized Cross Correlation)といった算出方法を適用してもよ
い。なお、マッチングスコアの算出方法として、SSDやSADによる手法が採用される場合には、画像が完全に一致した際のスコア値は「0.0」になる。また、NCCやZNCCによる手法が採用される場合には、画像が完全に一致した際のスコア値は「1.0」になる。
ングによって求められた中心位置と、鏡像画像とのパターンマッチングによって求められた中心位置との差分に基づいて特定してもよい。例えば、上記の差分が単位分解能に相当する距離値に対応する閾値以下のときには、各中心位置を平均することで得られる位置を中心位置とすることもできる。
体的には、変換画像I3を構成する全画素の色相値から、色相差(ΔH)を減算し、変換画像I3に対する色補正が行われる。そして、色補正後の変換画像に対して、HSV色空間からRGB色空間への再変換を行い、色相差に基づいて色補正がなされた副尺パターンのテンプレート画像が生成される。図9の処理により、計測対象画像の主尺パターン部分と、主尺パターンのテンプレート画像との間の色相差(ΔH=H2-H1)に基づいて色補正が行われた、副尺パターンのテンプレート画像が取得できる。
てもよい。ここで、所定の閾値とは、例えば、単位分解能に相当する距離値である。
ステップS25の背景色に基づく色補正処理において、主尺パターンのテンプレート画像と計測対象画像のそれぞれから、バーニアのパターン部分を除いた背景だけを選び出す処理を施すようにしてもよい。このような処理は、例えば、主尺パターンのテンプレート画像、計測対象画像のそれぞれを、RGBからグレースケール化したのちに二値化することで得られるマスクを用いたマスク処理が例示できる。マスク処理では、例えば、グレースケール化した背景を「1」(白色:255)、それ以外を「0」(黒色:0)とするマスクが生成される。そして、生成されたマスク値を各画像の全画素に乗ずればよい。なお、グレースケール画像に何らかのコントラスト強調処理を施してもよい。また、二値化の際には、固定閾値ではなく適応的閾値処理を施してもよい。さらに、二値化後の画像に対して、中央値や膨張収縮といったノイズ除去フィルタ処理を施すこともできる。このよう
な処理を施すことで、副尺パターンのマッチングスコアを高めることが可能になる。
情報処理装置その他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
ら取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD、ブルーレイディスク、DAT、8mmテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやROM等がある。
9 基板
61 第1パターン
62 第2パターン
511 パターン画像取得部
512 要素対画像取得部
513 評価値取得部
514 ずれ量取得部
601 バーニアパターン画像
611 第1パターン要素
621 第2パターン要素
Claims (9)
- 第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測装置であって、
前記第1パターンが撮像された第1画像領域と、前記第2パターンが撮像された第2画像領域とを含む計測対象画像を前記バーニアパターン画像から取得するパターン画像取得部と、
前記計測対象画像の第1画像領域から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする前記複数の第1パターン要素の対称性を示す第1評価値を取得し、前記計測対象画像の前記第2画像領域から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする前記複数の第2パターン要素の対称性を示す第2評価値を取得する評価値取得部と、
前記配列方向において、前記第1評価値が最大となる第1位置および前記第2評価値が最大となる第2位置を取得し、前記第1位置と前記第2位置との差分に基づいて、前記第1層と前記第2層との間のずれ量と前記配列方向におけるずれ方向とを取得するずれ量取得部と、
を備え、
前記評価値取得部は、前記バーニアパターン画像から取得された第1矩形領域の中の前記第1パターンの撮像部分と、前記第1矩形領域を反転させた鏡像の中の前記第1パターンの撮像部分とを重ね合わせて特定された、前記第1パターンの中心位置が長手方向の中央位置に合致する第2矩形領域を有する第1参照画像に基づいて、前記第1評価値を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 前記評価値取得部は、前記第1参照画像と、前記第1参照画像を反転させた反転画像とに基づいて、前記第1評価値を取得する、請求項1に記載のオーバーレイ計測装置。
- 前記評価値取得部は、前記バーニアパターン画像から取得された第3矩形領域の中の前記第2パターンの撮像部分と、前記第3矩形領域を反転させた鏡像の中の前記第2パター
ンの撮像部分とを重ね合わせて特定された、前記第2パターンの中心位置が長手方向の中央位置に合致する第4矩形領域を有する第2参照画像に基づいて、前記第2評価値を取得する、請求項1または2に記載のオーバーレイ計測装置。 - 前記評価値取得部は、前記第2参照画像と、前記第2参照画像を反転させた反転画像とに基づいて、前記第2評価値を取得する、請求項3に記載のオーバーレイ計測装置。
- 前記評価値取得部は、前記第1画像領域内の前記第1パターンの撮像部位を除く背景部の色相に応じて色補正された前記第2参照画像に基づいて、前記第2評価値を取得する、請求項3または4に記載のオーバーレイ計測装置。
- 前記評価値取得部は、前記第1画像領域内の前記第1パターンの撮像部位を除く背景部の彩度および明度の少なくとも一方の色特性に応じて色補正された前記第2参照画像に基づいて、前記第2評価値を取得する、請求項5に記載のオーバーレイ計測装置。
- 前記評価値取得部は、前記第1画像領域内の前記第1パターンの撮像部位を除く背景部を抽出する、請求項5または6に記載のオーバーレイ計測装置。
- 前記評価値取得部は、前記第1画像領域内の前記第1パターンの撮像部位を除く背景部の色相に応じて色補正された前記第2参照画像をさらにコントラスト強調する、請求項5または6に記載のオーバーレイ計測装置。
- 第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測方法であって、
前記第1パターンが撮像された第1画像領域と、前記第2パターンが撮像された第2画像領域とを含む計測対象画像を前記バーニアパターン画像から取得する工程と、
前記計測対象画像の第1画像領域から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする前記複数の第1パターン要素の対称性を示す第1評価値を取得し、前記計測対象画像の前記第2画像領域から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする前記複数の第2パターン要素の対称性を示す第2評価値を取得する工程と、
前記配列方向において、前記第1評価値が最大となる第1位置および前記第2評価値が最大となる第2位置を取得し、前記第1位置と前記第2位置との差分に基づいて、前記第1層と前記第2層との間のずれ量と前記配列方向におけるずれ方向とを取得する工程と、
を備え、
前記第1評価値、及び前記第2評価値を取得する工程において、前記バーニアパターン画像から取得された第1矩形領域の中の前記第1パターンの撮像部分と、前記第1矩形領域を反転させた鏡像の中の前記第1パターンの撮像部分とを重ね合わせて特定された、前記第1パターンの中心位置が長手方向の中央位置に合致する第2矩形領域を有する第1参照画像に基づいて、前記第1評価値を取得することを特徴とするオーバーレイ計測方法。
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