KR102243867B1 - 마크 위치 검출 장치, 묘화 장치 및 마크 위치 검출 방법 - Google Patents

마크 위치 검출 장치, 묘화 장치 및 마크 위치 검출 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102243867B1
KR102243867B1 KR1020190068099A KR20190068099A KR102243867B1 KR 102243867 B1 KR102243867 B1 KR 102243867B1 KR 1020190068099 A KR1020190068099 A KR 1020190068099A KR 20190068099 A KR20190068099 A KR 20190068099A KR 102243867 B1 KR102243867 B1 KR 102243867B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
mark
stage
substrate
area
Prior art date
Application number
KR1020190068099A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200000343A (ko
Inventor
나오타케 다나카
Original Assignee
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 filed Critical 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Publication of KR20200000343A publication Critical patent/KR20200000343A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102243867B1 publication Critical patent/KR102243867B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70681—Metrology strategies
    • G03F7/70683—Mark designs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073—Alignment marks and their environment
    • G03F9/7084—Position of mark on substrate, i.e. position in (x, y, z) of mark, e.g. buried or resist covered mark, mark on rearside, at the substrate edge, in the circuit area, latent image mark, marks in plural levels
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

묘화 장치는, 스테이지에 유지된 기판 상의 마크의 위치를 검출하는 마크 위치 검출 장치로서의 기능을 포함한다. 묘화 장치는, 스테이지를 이동시키는 동안에, 마크의 설계상의 위치를 포함하는 기판 상의 제 1 영역을 나타내는 제 1 화상 (83a) 과, 제 1 영역과 일부만이 겹치는 제 2 영역을 나타내는 2 개의 제 2 화상 (83b) 을 취득한다. 또한, 제 1 화상 (83a) 과 제 2 화상 (83b) 을 합성하여 합성 화상 (85) 을 생성한다. 묘화 장치는, 합성 화상 (85) 에 기초하여 마크의 위치를 구한다. 이로써, 촬상부의 분해능을 낮추지 않고 용이하게 시야를 확대할 수 있어, 기판 상의 마크 위치의 검출 에러를 저감시킬 수 있다.

Description

마크 위치 검출 장치, 묘화 장치 및 마크 위치 검출 방법{MARK POSITION DETECTING APPARATUS, WRITING APPARATUS AND MARK POSITION DETECTING METHOD}
본 발명은, 기판 상의 마크의 위치를 검출하는 기술에 관련하여, 바람직하게는 기판에 패턴을 묘화하는 묘화 장치에 이용된다.
종래부터 기판에 광을 조사하여, 기판 상에 직접 패턴을 묘화하는 묘화 장치가 다양한 장면에서 이용되고 있다. 이와 같은 묘화 방법은, 다이렉트 이메징이라고도 불린다. 묘화 전에는, 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크로 불리는 마크의 위치를 촬상부에서 판독하고, 설계상의 위치로부터의 마크 위치의 어긋남량이 구해진다. 또한, 어긋남량에 기초하여 기판의 위치, 신축량, 변형량 등이 구해지고, 이들 정보를 참조하여 리얼타임으로 묘화 데이터를 보정하면서 묘화가 실행된다. 이로써, 기판의 위치 어긋남이나 변형에 맞춰 높은 정밀도로 묘화를 실행하는 것이 실현된다. 이와 같은 묘화 장치로서, 예를 들어 일본 공개특허공보 2015-64461호에 개시된 장치를 들 수 있다. 다이렉트 이메징은, 기판의 위치 어긋남이나 변형이 큰 가요성을 갖는 기판에 대한 묘화에 적합하다.
그런데, 기판의 종류나 품질에 따라서는, 기판을 지지하는 스테이지 상에서 마크의 위치가 크게 어긋나는 경우가 있다. 예를 들어, 가요성을 갖는 기판의 경우, 기판 제조시의 재단 정밀도가 낮고, 핸들링 정밀도도 낮기 때문에, 기판을 스테이지에 재치 (載置) 했을 때의 마크의 위치 어긋남이 커진다. 또한, 가요성을 갖는 기판의 경우, 기판의 신축이나 일그러짐 등의 변형이 큰 것도 마크의 위치 어긋남의 원인이 된다. 그 결과, 마크를 촬상할 때에, 마크가 촬상 범위 밖에 위치하는 빈도가 높아진다. 마크 위치의 검출에 한 번 실패하면, 제조 라인이 정지되어, 생산성이 크게 저하된다.
마크의 위치가 원하는 위치에서 크게 어긋났다 하더라도 촬상할 수 있게 하기 위해서는, 예를 들어 촬상부를 테이블로부터 멀어지게 하거나 광학계의 배율을 낮춰 촬상 범위를 넓힐 필요가 있다. 이 경우, 화상의 분해능이 저하되고, 마크 위치의 검출 정밀도가 저하된다. 분해능을 유지하기 위해서는, 이메징 센서의 화소 수를 많이 할 필요가 있지만, 이 경우, 촬상부가 고가가 됨과 함께 촬상부가 물리적으로 커진다.
본 발명은, 촬상부의 분해능을 낮추지 않고 용이하게 시야를 확대함으로써, 마크 위치의 검출 에러를 저감시키는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 스테이지에 유지된 기판 상의 마크의 위치를 검출하는 마크 위치 검출 장치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 형태에 관련된 마크 위치 검출 장치는, 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 기판 상에 형성된 마크의 화상을 취득하는 촬상부와, 상기 기판의 주면에 평행한 방향으로 상기 촬상부에 대하여 상기 스테이지를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 촬상부 및 상기 이동 기구를 제어함으로써, 상기 마크의 설계상의 위치를 포함하는 상기 기판 상의 제 1 영역을 나타내는 제 1 화상과, 상기 제 1 영역과 일부만이 겹치는 제 2 영역을 나타내는 제 2 화상을 취득하는 촬상 제어부와, 상기 제 1 화상과 상기 제 2 화상을 합성하여서 합성 화상을 생성하는 화상 합성부와, 상기 합성 화상에 기초하여 상기 스테이지에 대한 상기 마크의 위치를 구하는 위치 취득부를 구비한다.
본 발명에 따르면, 촬상부의 분해능을 낮추지 않고 용이하게 시야를 확대할 수 있어, 기판 상의 마크 위치의 검출 에러를 저감시킬 수 있다.
바람직하게는 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 각각이, 서로 수직인 장변과 단변을 갖고, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 상기 단변에 거의 평행한 방향으로 나열된다.
더 바람직하게는 상기 화상 합성부는, 상기 제 1 화상에 대한 상기 제 2 화상의 상대 위치를 구할 때에, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 상기 단변과, 상기 제 1 영역의 중심과 상기 제 2 영역의 중심을 잇는 직선이 이루는 각도를 이용한다.
바람직하게는 상기 이동 기구는, 상기 촬상부에 대하여 상기 스테이지를, 이동 방향으로 상대적이며 또한 직선상으로 이동시키고, 상기 촬상부는, 상기 촬상부에 대한 상기 스테이지의 상대 이동 중에 상기 제 1 화상 및 상기 제 2 화상을 취득한다.
바람직하게는 상기 이동 기구는, 상기 촬상부에 대하여 상기 스테이지를, 이동 방향으로 상대적이며 또한 직선상으로 이동시키고, 상기 촬상부는, 상기 이동 방향으로 나열되는 홀수 개의 복수 영역의 화상을 취득하고, 상기 복수 영역의 각각은, 인접하는 영역과 일부만이 겹치고, 상기 제 1 영역은, 상기 복수 영역에 있어서의 중앙의 영역이고, 상기 제 2 영역은, 상기 제 1 영역에 인접하는 하나의 영역이다.
바람직하게는 상기 합성 화상 중의 상기 제 1 화상과 기타 화상이 겹치는 부위의 화소값은, 상기 제 1 화상의 화소값이다.
바람직한 형태에서는, 마크 위치 검출 장치는, 상기 기판 상에 형성된 다른 마크의 화상을 취득하는 다른 촬상부를 추가로 구비하고, 상기 촬상 제어부는, 상기 다른 촬상부 및 상기 이동 기구를 제어함으로써, 상기 다른 마크의 설계상의 위치를 포함하는 상기 기판 상의 다른 제 1 영역을 나타내는 다른 제 1 화상과, 상기 다른 제 1 영역과 일부만이 겹치는 다른 제 2 영역을 나타내는 다른 제 2 화상을 취득하고, 상기 화상 합성부는, 상기 다른 제 1 화상과 상기 다른 제 2 화상을 합성하여 다른 합성 화상을 생성하고, 상기 합성 화상의 사이즈와 상기 다른 합성 화상의 사이즈가 동일하다.
바람직하게는 상기 기판은 가요성을 갖는다.
본 발명은, 기판에 패턴을 묘화하는 묘화 장치에 관한 것이기도 하다. 묘화 장치는, 기판 상에 형성된 복수의 마크 위치를 검출하는 상기 서술한 마크 위치 검출 장치와, 상기 복수의 마크 위치에 기초하여 묘화 데이터를 보정하는 보정부와, 상기 스테이지 상의 상기 기판에 변조된 광을 조사하는 묘화 헤드와, 상기 이동 기구 및 상기 묘화 헤드를 제어함으로써, 보정된 묘화 데이터에 기초하여 상기 기판 상에 묘화를 실행하는 묘화 제어부를 구비한다.
본 발명은, 스테이지에 유지된 기판 상의 마크의 위치를 검출하는 마크 위치 검출 방법에 관한 것이기도 하다. 마크 위치 검출 방법은, a) 스테이지에 유지된 기판 상의 마크의 설계상의 위치를 포함하는 제 1 영역을 나타내는 제 1 화상을 취득하는 공정과, b) 상기 제 1 영역과 일부만이 겹치는 제 2 영역을 나타내는 제 2 화상을 취득하는 공정과, c) 상기 제 1 화상과 상기 제 2 화상을 합성하여 합성 화상을 생성하는 공정과, d) 상기 합성 화상에 기초하여 상기 스테이지에 대한 상기 마크의 위치를 구하는 공정을 구비한다.
상기 서술한 목적 및 기타 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 밝혀진다.
도 1 은 묘화 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 는 장치 본체를 나타내는 사시도이다.
도 3 은 장치 본체의 일부를 나타내는 측면도이다.
도 4 는 컴퓨터의 기능 구성을 주변 구성과 함께 나타내는 블록도이다.
도 5 는 묘화 장치의 동작의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 은 기판 상의 마크 배치의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 7 은 촬상 대상이 되는 기판 상의 영역을 예시하는 도면이다.
도 8 은 화상 합성부의 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는 화상 합성부의 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 묘화 시스템 (100) 의 구성을 나타내는 블록도이다. 묘화 시스템 (100) 은, 프린트 배선 기판 등의 기판 상의 감광 재료에 광을 조사하여, 당해 감광 재료에 배선 등의 패턴을 묘화하는 시스템이다. 바람직하게는 기판은 가요성을 갖는 프린트 배선 기판이다. 기판으로는, 다른 다양한 것을 이용할 수 있고, 리지드 기판이나 회로의 배선 이외에 이용되는 기판이어도 된다.
묘화 시스템 (100) 은, 컴퓨터 (101) 와 묘화 장치 (1) 를 구비한다. 묘화 장치 (1) 는, 기판 상의 마크의 위치를 검출하는 마크 위치 검출 장치로서의 기능을 포함한다. 컴퓨터 (101) 는, 기판에 묘화해야 할 전체 패턴을 나타내는 설계 데이터의 생성에 사용된다. 설계 데이터는, 예를 들어 전체 패턴을 나타내는 벡터 데이터이다. 묘화 장치 (1) 는, 컴퓨터 (21) 와 장치 본체 (10) 를 구비한다. 컴퓨터 (21) 는, 장치 본체 (10) 의 전체 제어를 담당한다. 컴퓨터 (21) 는, 설계 데이터로부터 장치 본체 (10) 에서 사용되는 묘화 데이터의 생성도 실행한다. 컴퓨터 (101), 컴퓨터 (21) 및 장치 본체 (10) 는, 서로 통신할 수 있게 접속된다.
도 2 는, 장치 본체 (10) 를 나타내는 사시도이다. 도 2 에서는, 서로 직교하는 3 개의 방향을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 하여 화살표로 나타내고 있다 (다른 도면에서 마찬가지). 도 2 의 예에서는, X 방향 및 Y 방향은 수평 방향이며, Z 방향은 연직 방향이다. 묘화 장치 (1) 의 설계에 따라서는, Z 방향이 연직 방향에 대하여 경사진 방향 또는 수평 방향이어도 된다.
장치 본체 (10) 는, 복수의 묘화 헤드 (31) 와, 스테이지 (41) 와, 스테이지 승강 기구 (42) 와, 스테이지 이동 기구 (43) 와, 촬상 유닛 (5) 을 구비한다. 스테이지 (41) 는, 묘화 헤드 (31) 의 하방 ((－Z) 측) 에서 기판 (9) 을 유지시킨다. 복수의 묘화 헤드 (31) 는, X 방향 (이하, 「폭 방향」이라고 한다.) 으로 배열된다. 각 묘화 헤드 (31) 에서는, 광원으로부터 광 변조부를 향하여 레이저광이 출사되고, 광 변조부에 의해 당해 광이 변조된다. 변조 (공간 변조) 된 광은, 스테이지 (41) 상의 기판 (9) 에 있어서의 (＋Z) 방향을 향하는 주면 (91) 에 조사된다. 본 실시 형태에서는, 복수의 미소 미러가 이차원으로 배열된 DMD (디지털 미러 디바이스) 가, 각 묘화 헤드 (31) 의 광 변조부로서 이용된다. 광 변조부는, 복수의 광 변조 소자가 일차원으로 배열된 변조기 등이어도 된다.
스테이지 승강 기구 (42) 는, 스테이지 (41) 를 Z 방향으로 이동시킨다. 스테이지 이동 기구 (43) 는, 스테이지 (41) 를, 스테이지 승강 기구 (42) 와 함께 Y 방향 (이하, 「이동 방향」이라고 한다.) 으로 이동시킨다. 스테이지 이동 기구 (43) 는, 예를 들어 스테이지 (41) 를 가이드 레일을 따라 직선상으로 이동시키는 기구이고, 구동원으로서 예를 들어 리니어 서보 모터가 사용된다. 이로써, 스테이지 (41) 는 고정밀도로 이동한다. 스테이지 이동 기구 (43) 의 구동원으로는, 볼 나사에 모터를 부착한 것이 사용되어도 된다. 묘화 장치 (1) 에서는, 스테이지 승강 기구 (42) 가 생략되어도 되고, Z 방향에 평행한 축을 중심으로 하여 스테이지 (41) 를 회전시키는 회전 기구가 형성되어도 된다.
촬상 유닛 (5) 은, 복수의 묘화 헤드 (31) 의 (－Y) 측에 배치된다. 촬상 유닛 (5) 은, 복수의 촬상부 (51) 를 갖는다. 복수의 촬상부 (51) 는, 폭 방향으로 간격을 두고 배열된다. 각 촬상부 (51) 는, 스테이지 (41) 상의 기판 (9) 를 촬상하여 화상의 데이터를 취득한다. 촬상부 (51) 는 기판 (9) 상에 형성된 마크, 이른바 얼라인먼트 마크의 화상을 취득한다. 촬상부 (51) 는, 이차원 이미지 센서와 촬상 광학계를 포함하는, 이른바 디지털 스틸 카메라이다.
스테이지 (41) 상에는, 기판 (9) 의 에지에 접하는 맞닿음부 (411) 가 형성된다. 기판 (9) 이 스테이지 (41) 상에 재치될 때에는, 기판 (9) 의 에지가 맞닿음부 (411) 에 접함으로써, 기판 (9) 의 스테이지 (41) 상의 위치 및 방향이 결정된다. 본 실시 형태에서는, 맞닿음부 (411) 는 3 개의 핀이다. 맞닿음부 (411) 는 핀에는 한정되지 않고, 예를 들어 X 방향 및 Y 방향으로 신장됨과 함께 상방으로 돌출되는 부위여도 된다. 기판 (9) 은, 흡인 흡착에 의해 스테이지 (41) 상에 고정된다. 기판 (9) 은 다른 수법에 의해 스테이지 (41) 에 고정되어도 된다.
묘화 헤드 (31) 에 의한 패턴의 묘화에서는, 스테이지 이동 기구 (43) 가 스테이지 (41) 를 이동 방향으로 연속적으로 이동시키고, 각 묘화 헤드 (31) 로부터의 광이 조사되는 기판 (9) 상의 위치가, 기판 (9) 에 대하여 이동 방향으로 주사한다. 또한, 스테이지 (41) 의 이동에 동기하여, 묘화 헤드 (31) 의 DMD 가 제어된다. 이로써, 주면 (91) 상에서 이동 방향으로 연장되는 띠 영역에 대하여 각 묘화 헤드 (31) 에 의한 패턴의 묘화가 실행된다.
본 실시 형태에서는, 이동 방향으로의 스테이지 (41) 의 1 회 연속 이동에 의해 기판 (9) 의 묘화 영역 전체에 패턴이 묘화된다 (이른바 원 패스 묘화). 묘화 장치 (1) 에서는, 이동 방향으로의 스테이지 (41) 의 연속 이동과, 이동 방향에 수직인 폭 방향으로의 간헐 이동을 복수 회 반복함으로써, 묘화 영역의 전체에 대한 패턴의 묘화가 실행되어도 된다 (이른바 멀티 패스 묘화).
도 3 은, 장치 본체 (10) 의 일부를 나타내는 측면도이다. 도 3 은, 장치 본체 (10) 를 (－X) 방향을 향해 본 도면이다. 각 촬상부 (51) 는 촬상부 이동 기구 (52) 에 의해 X 방향으로 이동할 수 있다. 촬상부 이동 기구 (52) 는, 예를 들어 볼 나사를 모터로 구동시키는 기구와, X 방향으로 가이드하는 기구를 조합한 것이다. 촬상부 이동 기구 (52) 의 구동원으로서 리니어 서보 모터가 사용되어도 된다. 촬상부 (51) 는, 조명부 (53) 를 갖는다. 조명부 (53) 는, 링 조명 장치이다. 조명부 (53) 로서 촬상 광학계를 통하여 조명광을 기판 (9) 에 조사하는 장치가 채용되어도 된다. 조명부 (53) 로서 링 조명 장치와 촬상 광학계를 통하여 조명하는 장치가 조합되어도 된다.
스테이지 (41) 의 (＋Y) 측의 단부에는, 스케일 (44) 이 부착된다. 스케일 (44) 은 스테이지 (41) 에 고정된다면, 다른 위치에 형성되어도 된다. 스케일 (44) 은, X 방향으로 길게, X 방향의 묘화 가능한 범위 전체에 존재한다. 스케일 (44) 은, 투명한 판으로, 판 위에 X 방향으로 배열된 다수의 크로스 패턴을 갖는다. 스케일 (44) 이 갖는 패턴으로서 다른 형상이 채용되어도 된다.
스케일 (44) 의 하방에는, 하부 촬상부 (61) 가 배치된다. 하부 촬상부 (61) 는 하부 촬상부 이동 기구 (62) 에 의해 X 방향으로 이동할 수 있다. 하부 촬상부 이동 기구 (62) 는, 예를 들어 볼 나사를 모터로 구동시키는 기구와, X 방향으로 가이드하는 기구를 조합한 것이다. 하부 촬상부 이동 기구 (62) 의 구동원으로서 리니어 서보 모터가 사용되어도 된다. 1 개의 묘화 헤드 (31) 로부터 미리 정해진 패턴의 광이 스케일 (44) 로 향하여 출사되고 있는 상태에서 하부 촬상부 (61) 가 스케일 (44) 의 화상을 취득하고, 당해 화상을 연산 처리함으로써, 묘화 헤드 (31) 와 스케일 (44) 의 위치 관계가 취득된다. 스케일 (44) 은 스테이지 (41) 에 고정되어 있기 때문에, 묘화 헤드 (31) 와 스테이지 (41) 의 위치 관계도 취득된다.
각 묘화 헤드 (31) 는, 헤드 이동 기구 (32) 에 의해 X 방향으로 이동할 수 있다. 헤드 이동 기구 (32) 는, 예를 들어 볼 나사를 모터로 구동시키는 기구와, X 방향으로 가이드하는 기구를 조합한 것이다. 헤드 이동 기구 (32) 의 구동원으로서 리니어 서보 모터가 사용되어도 된다. 각 묘화 헤드 (31) 와 스테이지 (41) 의 위치 관계의 취득은, 기판 (9) 에 묘화하는 패턴에 맞춰 묘화 헤드 (31) 가 재배치될 때마다 행해진다. 1 개의 하부 촬상부 (61) 가 X 방향으로 이동함으로써, 모든 묘화 헤드 (31) 와 스테이지 (41) 의 위치 관계가 취득되어도 되고, 복수의 하부 촬상부 (61) 가 형성되어 1 개의 하부 촬상부 (61) 가 일부의 묘화 헤드 (31) 와 스테이지 (41) 의 관계를 취득해도 된다.
또한, 스테이지 (41) 의 위치를 변경하여 촬상부 (51) 가 스케일 (44) 을 촬상함으로써, 촬상부 (51) 와 스테이지 (41) 의 위치 관계도 취득된다. 촬상부 (51) 와 스케일 (44) 의 위치 관계의 취득은, 묘화 전에 1 회 행해지는 것만이어도 되지만, 후술하는 마크의 촬상시에 스테이지 (41) 가 이동할 때마다 행해져도 된다.
도 4 는, 컴퓨터 (21) 의 기능 구성을 주변 구성과 함께 나타내는 블록도이다. 컴퓨터 (21) 의 기능 구성은, 컴퓨터 (21) 가 프로그램을 실행함으로써 실현된다. 즉, 컴퓨터 (21) 의 CPU, ROM, RAM, 고정 디스크, 인터페이스 등이 프로그램에 따라 동작함으로써 각 기능 구성이 실현된다. 각 기능 구성은, 전용 전기적 회로 또는 전용 전기 회로 및 프로그램의 실행에 의해 실현되어도 된다. 컴퓨터 (21) 는, 복수의 컴퓨터여도 되고, 전용 전기 회로와 복수의 컴퓨터의 조합에 의해 실현되어도 된다.
컴퓨터 (21) 는, 촬상 제어부 (211) 와, 화상 합성부 (212) 와, 위치 취득부 (213) 와, 보정부 (214) 와, 묘화 제어부 (215) 와, 기억부 (216) 를 포함한다. 기억부 (216) 는, 주로 컴퓨터 (21) 의 고정 디스크 장치나 메모리 디바이스에 의해 실현된다. 촬상 제어부 (211) 는, 스테이지 이동 기구 (43) 를 제어함과 함께, 스테이지 이동 기구 (43) 로부터의 신호에 따라 촬상부 (51) 에 의한 촬상을 제어한다. 화상 합성부 (212) 는, 촬상부 (51) 에서 취득된 복수의 화상을 합성한다. 위치 취득부 (213) 는, 합성 화상에 나타나는 마크의 이미지 (이하, 「마크 이미지」라고 한다.) 에 기초하여 스테이지 (41) 에 대한 마크의 위치를 취득한다. 기억부 (216) 는, 묘화 데이터 (8) 를 기억한다. 보정부 (214) 는, 마크의 위치에 기초하여 기판 (9) 의 위치나 변형을 취득하고, 묘화 데이터 (8) 를 보정한다. 묘화 제어부 (215) 는 스테이지 이동 기구 (43) 및 묘화 헤드 (31) 를 제어하고, 보정된 묘화 데이터 (8) 에 기초하여 기판 (9) 에 대한 묘화를 실행한다.
이하의 설명에 있어서의 화상의 취득은, 정확하게는 화상 데이터의 취득이고, 화상에 대한 처리는, 정확하게는 화상의 데이터에 대한 처리이다.
도 5 는, 묘화 장치 (1) 의 동작 흐름을 나타내는 도면이다. 이미 서술한 바와 같이, 묘화 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 상의 마크 위치의 검출이 행해진 후 (스텝 S11 ∼ S15), 마크의 위치에 기초하여 기판 (9) 의 위치나 변형에 맞춰 묘화 데이터 (8) 가 보정되고 (스텝 S16), 보정이 완료된 묘화 데이터에 따라 기판 (9) 상에 패턴이 묘화된다 (스텝 S17). 「마크의 위치」란, 정확하게는 스테이지 (41) 를 기준으로 설정된 기준 위치에 대한 마크의 상대적인 위치이다. 「스테이지 (41) 에 대한 위치」란, 스테이지 (41) 에 설정된 기준 위치에 대한 상대 위치를 의미한다.
도 6 은, 기판 (9) 상의 마크 (92) 배치의 일례를 나타내는 평면도이다. 마크 (92) 는, 예를 들어 기판 (9) 에 형성된 미소한 구멍이거나 기판 (9) 상에 형성된 구리박의 패턴이다. 구리박의 패턴으로는 십자나 원형 등의 다양한 패턴을 이용할 수 있다. 도 9 의 예의 경우, 9 개의 마크 (92) 가, X 방향 및 Y 방향으로 3 행 3 열로 배열된다. 마크 (92) 의 X 방향의 위치는, 촬상부 (51) 의 X 방향의 위치에 대응된다. 물론, 마크 (92) 의 위치나 수는 다양하게 변경되어도 된다.
미리 스케일 (44) 를 이용하여, 촬상부 (51) 의 스테이지 (41) 에 대한 위치가 취득된다. 촬상부 (51) 의 스테이지 (41) 에 대한 위치에는, 촬상부 (51) 의 스테이지 (41) 에 대한 회전 위치, 즉 Z 방향을 향하는 축을 중심으로 하는 촬상부 (51) 의 회전량이 포함된다. 이 회전량은, 촬상부 (51) 를 장치에 부착할 때의 오차 정도의 미소한 양이다.
기판 (9) 의 에지가 스테이지 (41) 의 맞닿음부 (411) 에 접하도록 기판 (9) 이 스테이지 (41) 상에 배치되면, 마크 (92) 의 X 방향의 각 위치는 어느 것의 촬상부 (51) 의 X 방향의 위치와 거의 일치한다. 이 상태에서, 기판 (9) 이 촬상부 (51) 의 하방을 통과하도록 스테이지 (41) 의 이동이 개시된다 (스텝 S11). 스테이지 (41) 의 이동 방향은, (＋Y) 방향이거나 (－Y) 방향이어도 된다. 각 마크 (92) 가 어느 1 개의 촬상부 (51) 의 하방을 통과할 때에, 촬상 제어부 (211) 의 제어에 의해 촬상부 (51) 는 복수의 화상을 취득한다 (스텝 S12). 그 후, 스테이지 (41) 의 이동은 정지된다 (스텝 S13).
도 7 은, 스텝 S12 에서 1 개의 마크 (92) 에 관련하여 촬상 대상이 되는 기판 (9) 상의 영역 (93a, 93b) 을 예시하는 도면이다. 영역 (93a, 93b) 을 총칭하는 경우에는 「영역 (93)」이라고 한다. 도 7 의 예에서는, 1 개의 마크 (92) 에 대하여 3 개의 영역 93b, 93a, 93b 가 이 순서로 Y 방향으로 나열된다. 도 7 에서는, 기판 (9) 에 위치 어긋남이 없고, 신축이나 일그러짐 등의 변형도 없는 경우 설계상의 마크 (92) 의 위치를 나타내고 있다.
이하의 설명에서는, 설계상의 마크 (92) 의 위치를 포함하는 영역 (93a) 을 「제 1 영역」이라고 하고, 제 1 영역 (93a) 에 일부만이 겹치는 영역 (93b) 을 「제 2 영역」이라고 한다. 또한, 제 1 영역 (93a) 을 나타내는 화상을 「제 1 화상」이라고 하고, 제 2 영역 (93b) 을 나타내는 화상을 「제 2 화상」이라고 한다. 설계상의 마크 (92) 의 위치는, 제 1 영역 (93a) 의 중심이다. 2 개의 제 2 영역 (93b) 은, Y 방향에 있어서 제 1 영역 (93a) 전후에 제 1 영역 (93a) 과 일부만이 겹치는 영역이다.
각 영역 (93) 은, 서로 수직인 장변과 단변을 갖는 사각형이다. 제 1 영역 (93a) 및 제 2 영역 (93b) 은, 단변에 거의 평행한 방향으로 나열된다. 단변은, Y 방향에 거의 평행하다. 「Y 방향에 거의 평행」이라는 표현은, Y 방향에 평행한 경우를 포함한다. 영역 (93) 의 크기는, 예를 들어 장변이 약 14 mm 이고, 단변이 약 7 mm 이다. 인접하는 영역 (93) 의 중심 간의 거리는 약 4 mm 이다. 도 7 에서는, 영역 (93) 을 Y 방향에 대하여 의도적으로 기울여 그리고 있지만, 실제로는 영역 (93) 의 기울임, 즉 영역 (93) 의 회전량은, 이미 서술한 바와 같이 촬상부 (51) 를 장치에 부착할 때의 오차 정도이다.
촬상 제어부 (211) 가 촬상부 (51) 및 스테이지 이동 기구 (43) 를 제어함으로써, 촬상부 (51) 에 의한 촬상은 스테이지 (41) 의 이동 중에 스테이지 (41) 를 정지시키지 않고 행해진다. 스테이지 (41) 의 이동 중의 촬상을 실현시키기 위해서, 스테이지 (41) 가 미리 정해진 위치를 통과할 때에, 조명부 (53) 가 순간적으로 광을 출사시키고, 이 광을 이용하여 순간적인 촬상이 행해진다. 조명부 (53) 가 3 회 발광함으로써, 제 2 영역 (93b), 제 1 영역 (93a), 제 2 영역 (93b) 으로부터 각각 제 2 화상, 제 1 화상, 제 2 화상이 이 순서로 취득된다. 촬상부 (51) 에 대한 스테이지 (41) 의 상대 이동 중에 복수의 화상을 취득함으로써, 복수의 화상은 신속하게 취득된다.
도 8 은, 화상 합성부 (212) 의 처리 모습을 설명하기 위한 도면이다. 화상 합성부 (212) 는, 1 개의 제 1 화상 (83a) 과, 2 개의 제 2 화상 (83b) 을 합성하여 합성 화상을 생성한다 (스텝 S14). 도 8 에서는, 화상을 합성하기 위한 이차원 공간에 있어서의 서로 수직인 방향을 x 방향 및 y 방향으로 하여 나타내고 있다. x 방향 및 y 방향은 화소가 나열되는 방향이다. x 방향은, 제 1 화상 (83a) 및 제 2 화상 (83b) 의 장변 방향에 대응된다. y 방향은, 제 1 화상 (83a) 및 제 2 화상 (83b) 의 단변 방향에 대응된다.
xy 공간에 제 1 화상 (83a) 및 제 2 화상 (83b) 을 배치한 경우, 이들 화상에 대응되는 도 7 의 Y 방향은, 영역 (93) 의 기울기 θ 만큼 경사진 방향이 된다. 여기서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, y 방향에 대하여 Y 방향이 시계 방향으로 (－θ) 만큼 회전한 방향인 것으로 한다. 또한, 제 1 영역 (93a) 의 중심과 제 2 영역 (93b) 의 중심 사이의 거리 D (도 7 참조) 에 대응되는 xy 공간에서의 거리를 d 로 한다. 또, 도 7 의 XY 공간에서는, y 방향은, 제 1 영역 (93a) 및 제 2 영역 (93b) 의 단변 방향이 대응하고, Y 방향은 이동 방향, 즉 제 1 영역 (93a) 의 중심과 제 2 영역 (93b) 의 중심을 잇는 직선이 대응한다. 따라서, 영역 (93) 을 기준으로 θ 를 표현하면, θ 는 영역 (93) 의 단변과 영역 중심 사이의 직선이 이루는 각도이다.
화상 합성부 (212) 는, 제 1 영역 (93a) 및 제 2 영역 (93b) 의 상대적인 위치 관계를 유지한 채로 제 1 화상 (83a) 및 제 2 화상 (83b) 을 xy 공간에 배치하기 때문에, 제 1 화상 (83a) 의 중심에 대하여 (＋y) 측의 제 2 화상 (83b) 의 중심을, d·cosθ 만큼 (＋y) 측에 위치시키고, d·sinθ 만큼 (－x) 측에 위치시킨다. 마찬가지로, 제 1 화상 (83a) 의 중심에 대하여 (－y) 측의 제 2 화상 (83b) 의 중심을, d·cosθ 만큼 (－y) 측에 위치시키고, d·sinθ 만큼 (＋x) 측에 위치시킨다. 스테이지 (41) 의 위치는 정확하게 취득할 수 있기 때문에, 거리 D 및 거리 d 는 정확하게 취득된다. 화상 합성부 (212) 는, 제 1 화상 (83a) 에 대한 제 2 화상 (83b) 의 상대 위치를 구할 때에, d 뿐만 아니라 θ 도 이용하기 때문에, 고정밀도로 합성이 이루어진다.
도 9 에 나타내는 바와 같이, 설계상으로는 마크 이미지 (82) 는 제 1 화상 (83a) 의 중심에 나타난다. 따라서, 제 1 화상 (83a) 과 제 2 화상 (83b) 을 상기 서술한 바와 같이 겹침으로써, 가령 마크 이미지 (82) 가 제 1 화상 (83a) 으로부터 (±y) 방향으로 비져 나왔다 하더라도, 제 2 화상 (83b) 중에 마크 이미지 (82) 가 나타나게 된다.
예를 들어, 기판 (9) 제조시의 재단 정밀도가 낮은 것에 의한 재단 위치의 어긋남이나 기울기에 의해, 혹은 기판 (9) 의 신축이나 일그러짐 등의 변형에 의해 부호 82a 로 나타내는 바와 같이, 마크 이미지의 전체 또는 일부가 제 1 화상 (83a) 에 나타나지 않는 경우에도, 제 2 화상 (83b) 중에 마크 이미지 (82a) 가 나타난다면, 위치 취득부 (213) 가 합성 화상 (85) 중의 마크 이미지 (82) 의 위치를 검출할 수 있다. 또, 실제로는 합성 화상 (85) 은, 도 9 중의 파선으로 나타내는 범위에서 트리밍되고 나서 위치 취득부 (213) 에서 마크 검출 처리가 실시된다. 스테이지 (41) 에 대한 촬상부 (51) 의 위치는 미리 취득되었기 때문에, 위치 취득부 (213) 는, 합성 화상 (85) 중의 마크 이미지 (82) 의 위치에 기초하여 스테이지 (41) 에 대한 실제의 마크 (92) 위치를 검출할 수 있다 (스텝 S15).
이와 같이 묘화 장치 (1) 에서는, 합성 화상 (85) 을 이용함으로써, 촬상부 (51) 의 분해능을 낮추지 않고 용이하게 시야를 확대할 수 있어, 마크 (92) 위치의 검출 에러를 저감시킬 수 있다. 또한, 영역 (93) 의 단변이 Y 방향에 거의 평행해지도록 촬상부 (51) 가 배치되기 때문에, 합성 화상 (85) 의 x 방향의 폭을 확보하여 합성 화상 (85) 을 큰 정방형에 근접시키기 쉽다. 이로써, 설계상의 위치로부터 마크 (92) 가 어긋났을 때에 마크 (92) 를 시야내에 들어가게 하는 것이 용이해진다.
여기서, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 화상 합성부 (212) 는, 제 1 화상 (83a) 과 제 2 화상 (83b) 이 겹치는 영역에 있어서 제 1 화상 (83a) 을 우선적으로 합성한다. 즉, 합성 화상 (85) 중의 제 1 화상 (83a) 과 제 2 화상 (83b) 이 겹치는 부위의 화소값은, 제 1 화상 (83a) 의 화소값이 된다. 제 1 화상 (83a) 을 우선적으로 합성하는 처리로는, 제 2 화상 (83b) 을 메모리 공간에 기입한 후에 제 1 화상 (83a) 을 덮어쓰기해도 되고, 메모리 공간의 화소마다 기입하는 화상이 순차적으로 선택되어도 된다.
마크 이미지 (82) 는 설계상, 제 1 화상 (83a) 의 중심에 나타나기 때문에, 실제로 마크 이미지 (82) 가 나타날 확률은, 제 2 화상 (83b) 보다 제 1 화상 (83a) 쪽이 높다. 그래서, 제 1 화상 (83a) 을 제 2 화상 (83b) 보다 우선적으로 이용함으로써, 마크 이미지 (82) 가 합성 화상 (85) 중의 합성의 경계와 겹치는 확률을 낮출 수 있다. 그 결과, 합성 화상 (85) 중에 마크 이미지 (82) 가 깔끔하게 나타나기 쉬워져, 마크 (92) 위치의 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
도 7 내지 도 9 의 예에서는, 촬상부 (51) 에 대한 스테이지 (41) 의 상대 이동 중에 3 개의 화상이 취득되지만, 화상의 수는 3 에 한정되지는 않는다. 바람직하게는 촬상부 (51) 는, 이동 방향으로 나열되는 홀수 개의 복수 영역의 화상을 취득하고, 복수 영역의 각각은, 인접하는 영역과 일부만이 겹친다. 이 때, 마크 이미지 (82) 의 설계상의 위치는, 상기 서술한 제 1 화상 (83a) 에 대응되는 중앙의 화상의 중심에 설정된다. 또한, 도 8 의 경우와 마찬가지로, 합성 화상 중에 있어서, 중앙의 화상과 인접하는 다른 화상이 겹치는 부위의 화소값은, 중앙의 화상의 화소값으로 된다. 이로써, 마크 이미지 (82) 가 2 개의 화상에 걸칠 가능성을 저감시킬 수 있다. 1 개의 마크 (92) 에 대하여 다수의 화상이 취득되는 경우에도, 화상은 기판 (9) 의 이동 중에 취득되기 때문에, 화상 취득에 필요로 하는 시간은 1 개만 화상이 취득되는 경우와 동일하다. 인접하는 영역 (93) 이 겹치는 면적은, 바람직하게는 영역 (93) 면적의 1/10 이상 1/3 이하이다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 묘화 장치 (1) 가 3 개의 촬상부 (51) 를 갖고, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 (9) 상에 3 행 3 열로 9 개의 마크 (92) 가 배열되는 경우, 스테이지 이동 기구 (43) 에 의해 스테이지 (41) 가 Y 방향 1 회에 이동하는 동안에, 각 촬상부 (51) 가 마크 이미지 (82) 의 취득을 3 회 실시한다. 각 마크 이미지의 취득에서는, 상기 서술한 바와 같이 복수 회의 촬상이 행해져 화상의 합성이 이루어진다. 이로써, 9 개의 마크 이미지 (82) 가 고속으로 취득된다.
이 때, 촬상 제어부 (211) 에 의한 각 촬상부 (51) 및 스테이지 이동 기구 (43) 의 제어에 의해, 각 촬상부 (51) 에서는 동일하게 화상의 취득이 행해진다. 예를 들어, 1 개의 촬상부 (51) 에 의해 도 8 에 나타내는 1 개의 제 1 화상 (83a) 및 2 개의 제 2 화상 (83b) 이 취득되는 경우, 다른 촬상부 (51) 에서도 마찬가지로 1 개의 제 1 화상 (83a) 및 2 개의 제 2 화상 (83b) 이 취득된다. 그리고, 화상 합성부 (212) 에 의한 합성 후에, 합성 화상 (85) 이 같은 사이즈로 트리밍된다. 이로써, 9 개의 마크 (92) 에 대응되는 같은 사이즈의 9 개의 합성 화상 (85) 이 취득된다. 마크 (92) 의 종류나 크기에 관계 없이 복수의 합성 화상 (85) 을 같은 사이즈로 함으로써, 마크 (92) 의 위치의 검출 처리의 대부분이 공통화되어, 검출 프로그램의 작성이나 하드웨어화가 용이해진다.
묘화 장치 (1) 는, 다양한 변형이 가능하다.
제 2 화상 (83b) 은 1 개여도 된다. 이 경우, 1 개의 마크 (92) 에 관해서 취득되는 화상의 수는 2 이다. 바람직하게는 1 개의 마크 (92) 에 관해서 취득되는 화상의 수는 3 이상이다. 바람직하게는 취득되는 화상의 수는 3 이상의 홀수이지만, 짝수여도 된다.
화상이 취득될 때에, 스테이지 (41) 의 이동은 정지되어도 된다. 즉, 제 1 화상 (83a) 을 취득하는 공정과 제 2 화상 (83b) 을 취득하는 공정은 연속적으로 실시될 필요는 없다. 촬상시에 스테이지 (41) 가 정지되는 경우, 촬상부 (51) 로서 저렴한 것을 채용할 수 있다. 제 1 영역 (93a) 과 제 2 영역 (93b) 은, X 방향, 즉 스테이지 (41) 의 이동 방향에 수직인 방향으로 나열되어도 된다. 이 경우, 촬상부 (51) 또는 스테이지 (41) 를 X 방향으로 고정밀도로 이동시키는 이동 기구가 형성된다. 또한, 제 1 영역 (93a) 에 대하여 전후 좌우의 위치에서 4 개의 제 2 영역 (93b) 이 설정되어도 되고, 제 1 영역 (93a) 에 대하여 8 근방의 위치에서 8 개의 제 2 영역 (93b) 이 설정되어도 된다.
촬상부 (51) 의 이미지 센서의 화소가 정확하게 XY 방향으로 배열되는 경우, 화상을 합성할 때에 상기 Y 방향과 y 방향이 이루는 각 θ 는 0 이 되고, 각 θ 는 고려할 필요는 없다. 화상 합성시에, 제 1 화상 (83a) 이 우선시되는 것이 아니라, 단순히 촬상 순서에 따라서 덮어쓰기하도록 하여 합성이 이루어져도 된다.
마크 (92) 는, 전용 얼라인먼트 마크일 필요는 없다. 예를 들어, 촬상부 (51) 에 의해, 기판 (9) 에 형성되어 있는 비아홀이나 특징적인 패턴이 마크 (92) 로서 이용되어도 된다.
스테이지 (41) 는, 맞닿음부 (411) 에 의해 기판 (9) 의 위치를 결정하는 것일 필요는 없다. 예를 들어, 스테이지 (41) 는, 기판 (9) 의 단부를 파지해도 된다. 기판 (9) 이 단순히 재치되는 것만이어도 된다.
스테이지 이동 기구 (43) 대신에, 기판 (9) 의 주면에 평행한 방향으로 스테이지 (41) 에 대하여 촬상부 (51) 를 직선상으로 이동시키는 이동 기구가 형성되어도 된다. 촬상부 (51) 에 대한 스테이지 (41) 의 이동은 상대적이면 된다.
마크 (92) 의 배치는 적절히 변경되어도 된다. 바람직하게는 마크 (92) 의 X 방향의 각 위치에 촬상부 (51) 가 배치된다. 물론, 마크 (92) 의 X 방향 위치의 수가 촬상부 (51) 의 수보다 많아도 된다. 이 경우, 스테이지 (41) 의 Y 방향의 이동 및 촬상이 완료되고 나서, 촬상부 (51) 를 X 방향으로 이동시켜, 스테이지 (41) 를 재차 Y 방향으로 이동시키면서 촬상이 행해진다.
합성 화상 (85) 으로부터 마크 이미지 (82) 의 위치를 검출하는 처리는, 마크 (92) 마다 순차적으로 실시되어도 되고, 병행 처리가 실시되어도 된다.
묘화 헤드 (31) 로부터 출사되는 광은 단순히 ON/OFF 변조되는 1 개의 광 빔이어도 된다.
묘화 장치 (1) 에서는, 묘화 헤드 (31) 를 이동 방향으로 이동시키는 이동 기구가 형성되어도 된다. 즉, 묘화 장치 (1) 에서는, 스테이지 (41) 를 묘화 헤드 (31) 에 대하여 상대적으로, 또한 이동 방향으로 연속적으로 이동시키는 이동 기구가 형성된다.
패턴이 묘화되는 기판 (9) 은, 프린트 배선 기판 이외에 반도체 기판이나 유리 기판 등이어도 된다. 기판 (9) 은 바람직하게는 가요성을 갖는 기판이지만, 프린트 배선 기판에는 한정되지 않는다.
상기 실시 형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 이상 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 이미 서술한 설명은 예시적일 뿐 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 이상, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1 : 묘화 장치 (마크 위치 검출 장치)
8 : 묘화 데이터
9 : 기판
31 : 묘화 헤드
41 : 스테이지
43 : 스테이지 이동 기구
51 : 촬상부
83a : 제 1 화상
83b : 제 2 화상
85 : 합성 화상
92 : 마크
93a : 제 1 영역
93b : 제 2 영역
211 : 촬상 제어부
212 : 화상 합성부
213 : 위치 취득부
214 : 보정부
215 : 묘화 제어부
S11 ∼ S15 : 스텝

Claims (10)

  1. 스테이지에 유지된 기판 상의 마크의 위치를 검출하는 마크 위치 검출 장치로서,
    기판을 유지하는 스테이지와,
    상기 기판 상에 형성된 마크의 화상을 취득하는 촬상부와,
    상기 기판의 주면에 평행한 방향으로, 상기 촬상부에 대하여 상기 스테이지를 상대적으로 또한 직선상으로 이동시키는 이동 기구와,
    상기 촬상부 및 상기 이동 기구를 제어함으로써, 상기 촬상부에 대한 상기 스테이지의 상대 이동 중에 상기 마크의 설계상의 위치를 포함하는 상기 기판 상의 제 1 영역을 나타내는 제 1 화상과, 상기 촬상부에 대하여 상기 스테이지가 상대 이동하는 방향으로 상기 제 1 영역과 나열되고, 또한 상기 제 1 영역과 일부만이 겹치는 제 2 영역을 나타내는 제 2 화상을, 순간적인 촬상에 의해 취득하는 촬상 제어부와,
    상기 제 1 화상과 상기 제 2 화상을 합성하여 합성 화상을 생성하는 화상 합성부와,
    상기 합성 화상에 기초하여 상기 스테이지에 대한 상기 마크의 위치를 구하는 위치 취득부를 구비하는, 마크 위치 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 각각이, 서로 수직인 장변과 단변을 갖고,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 상기 단변에 거의 평행한 방향으로 나열되는, 마크 위치 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 화상 합성부는, 상기 제 1 화상에 대한 상기 제 2 화상의 상대 위치를 구할 때에, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 상기 단변과, 상기 제 1 영역의 중심과 상기 제 2 영역의 중심을 잇는 직선이 이루는 각도를 이용하는, 마크 위치 검출 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 상기 촬상부에 대하여 상기 스테이지를, 이동 방향으로 상대적이며 또한 직선상으로 이동시키고,
    상기 촬상부는, 상기 이동 방향으로 나열되는 홀수 개의 복수 영역의 화상을 취득하고, 상기 복수 영역의 각각은, 인접하는 영역과 일부만이 겹치고,
    상기 제 1 영역은, 상기 복수의 영역에 있어서의 중앙의 영역이고,
    상기 제 2 영역은, 상기 제 1 영역에 인접하는 1 개의 영역인, 마크 위치 검출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 화상 중의 상기 제 1 화상과 기타 화상이 겹치는 부위의 화소값이, 상기 제 1 화상의 화소값인, 마크 위치 검출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 형성된 다른 마크의 화상을 취득하는 다른 촬상부를 추가로 구비하고,
    상기 촬상 제어부는, 상기 다른 촬상부 및 상기 이동 기구를 제어함으로써, 상기 다른 마크의 설계상의 위치를 포함하는 상기 기판 상의 다른 제 1 영역을 나타내는 다른 제 1 화상과, 상기 다른 제 1 영역과 일부만이 겹치는 다른 제 2 영역을 나타내는 다른 제 2 화상을 취득하고,
    상기 화상 합성부는, 상기 다른 제 1 화상과 상기 다른 제 2 화상을 합성하여 다른 합성 화상을 생성하고,
    상기 합성 화상의 사이즈와 상기 다른 합성 화상의 사이즈가 동일한, 마크 위치 검출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 가요성을 갖는, 마크 위치 검출 장치.
  9. 기판에 패턴을 묘화하는 묘화 장치로서,
    기판 상에 형성된 복수의 마크 위치를 검출하는 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 마크 위치 검출 장치와,
    상기 복수의 마크 위치에 기초하여 묘화 데이터를 보정하는 보정부와,
    상기 스테이지 상의 상기 기판에 변조된 광을 조사하는 묘화 헤드와,
    상기 이동 기구 및 상기 묘화 헤드를 제어함으로써, 보정된 묘화 데이터에 기초하여 상기 기판 상에 묘화를 실행하는 묘화 제어부를 구비하는, 묘화 장치.
  10. 스테이지에 유지된 기판 상의 마크의 위치를 검출하는 마크 위치 검출 방법으로서,
    a) 스테이지에 유지된 기판 상의 마크의 설계상의 위치를 포함하는 제 1 영역을 나타내는 제 1 화상을, 촬상부에 대하여 상기 스테이지를 직선상으로 이동시키면서 순간적인 촬상에 의해 취득하는 공정과,
    b) 상기 촬상부에 대하여 상기 스테이지가 상대 이동하는 방향으로 상기 제 1 영역과 나열되고, 또한 상기 제 1 영역과 일부만이 겹치는 제 2 영역을 나타내는 제 2 화상을, 상기 촬상부에 대하여 상기 스테이지를 직선상으로 상대 이동시키면서 순간적인 촬상에 의해 취득하는 공정과,
    c) 상기 제 1 화상과 상기 제 2 화상을 합성하여 합성 화상을 생성하는 공정과,
    d) 상기 합성 화상에 기초하여 상기 스테이지에 대한 상기 마크의 위치를 구하는 공정을 구비하는, 마크 위치 검출 방법.
KR1020190068099A 2018-06-22 2019-06-10 마크 위치 검출 장치, 묘화 장치 및 마크 위치 검출 방법 KR102243867B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018118988A JP7084227B2 (ja) 2018-06-22 2018-06-22 マーク位置検出装置、描画装置およびマーク位置検出方法
JPJP-P-2018-118988 2018-06-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200000343A KR20200000343A (ko) 2020-01-02
KR102243867B1 true KR102243867B1 (ko) 2021-04-22

Family

ID=68968790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190068099A KR102243867B1 (ko) 2018-06-22 2019-06-10 마크 위치 검출 장치, 묘화 장치 및 마크 위치 검출 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7084227B2 (ko)
KR (1) KR102243867B1 (ko)
CN (1) CN110631476B (ko)
TW (1) TWI734111B (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7478029B2 (ja) * 2020-06-01 2024-05-02 住友重機械工業株式会社 画像データ生成装置及び画像データ生成方法
JP7461240B2 (ja) 2020-07-22 2024-04-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 位置検出装置、描画システムおよび位置検出方法
KR102635249B1 (ko) * 2020-08-31 2024-02-08 세메스 주식회사 이미지 획득 방법, 이미지 획득 장치 및 웨이퍼 검사 장치
JP7521988B2 (ja) * 2020-09-23 2024-07-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板位置検出方法、描画方法、基板位置検出装置および描画装置
JP7458950B2 (ja) * 2020-09-23 2024-04-01 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 描画システム

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0724360B2 (ja) * 1990-02-20 1995-03-15 松下電工株式会社 部品の位置補正方法
JP4484288B2 (ja) * 1999-12-03 2010-06-16 富士機械製造株式会社 画像処理方法および画像処理システム
US20040144760A1 (en) * 2002-05-17 2004-07-29 Cahill Steven P. Method and system for marking a workpiece such as a semiconductor wafer and laser marker for use therein
JP2004006527A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Canon Inc 位置検出装置及び位置検出方法、露光装置、デバイス製造方法並びに基板
JPWO2005008753A1 (ja) * 2003-05-23 2006-11-16 株式会社ニコン テンプレート作成方法とその装置、パターン検出方法、位置検出方法とその装置、露光方法とその装置、デバイス製造方法及びテンプレート作成プログラム
JP2006073841A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 I-Pulse Co Ltd 実装基板の検査装置
JP2006102991A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Fuji Photo Film Co Ltd 画像記録装置及び画像記録方法
CN1766738A (zh) * 2004-09-30 2006-05-03 富士胶片株式会社 描绘方法及装置
JP4744954B2 (ja) * 2005-06-29 2011-08-10 富士フイルム株式会社 基板製造方法および露光装置
JP2008058797A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Fujifilm Corp 描画装置及び描画方法
JP2008170371A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Hoya Corp パターン欠陥検査方法、及びパターン欠陥検査装置
US8396269B2 (en) * 2010-04-08 2013-03-12 Digital Pathco LLC Image quality assessment including comparison of overlapped margins
CN103079746A (zh) * 2010-09-01 2013-05-01 三菱电机株式会社 激光加工装置及基板位置检测方法
CN102467738A (zh) * 2010-11-08 2012-05-23 北京大学 一种图像拼接方法及***
JP5561214B2 (ja) * 2011-03-15 2014-07-30 オムロン株式会社 画像処理装置および画像処理プログラム
KR101324015B1 (ko) * 2011-08-18 2013-10-31 바슬러 비전 테크놀로지스 에이지 유리기판 표면 불량 검사 장치 및 검사 방법
JP2013120108A (ja) 2011-12-07 2013-06-17 Sumitomo Heavy Ind Ltd 薄膜形成装置及び薄膜形成方法
JP5896788B2 (ja) * 2012-03-07 2016-03-30 キヤノン株式会社 画像合成装置及び画像合成方法
JP6114151B2 (ja) * 2013-09-20 2017-04-12 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 描画装置、基板処理システムおよび描画方法
JP6223091B2 (ja) 2013-09-25 2017-11-01 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 位置計測装置、アライメント装置、パターン描画装置および位置計測方法
KR102193996B1 (ko) * 2014-01-28 2020-12-22 엘지전자 주식회사 노광 장치 및 이를 이용한 노광 방법
US10334209B2 (en) * 2015-12-17 2019-06-25 Nike, Inc. Image stitching for footwear component processing
JP6719246B2 (ja) * 2016-03-25 2020-07-08 キヤノン株式会社 計測方法、計測装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法
JP6759053B2 (ja) * 2016-10-26 2020-09-23 株式会社ニューフレアテクノロジー 偏光イメージ取得装置、パターン検査装置、偏光イメージ取得方法、及びパターン検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110631476A (zh) 2019-12-31
TW202018422A (zh) 2020-05-16
KR20200000343A (ko) 2020-01-02
CN110631476B (zh) 2022-04-01
TWI734111B (zh) 2021-07-21
JP7084227B2 (ja) 2022-06-14
JP2019219352A (ja) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102243867B1 (ko) 마크 위치 검출 장치, 묘화 장치 및 마크 위치 검출 방법
JP4484288B2 (ja) 画像処理方法および画像処理システム
US20080112609A1 (en) Position detecting method and device, patterning device, and subject to be detected
KR102504473B1 (ko) 노광 장치, 노광 장치의 얼라인먼트 방법, 및 프로그램
US5777722A (en) Scanning exposure apparatus and method
CN109557768B (zh) 曝光装置以及曝光方法
JP5032821B2 (ja) 基板移動装置
JPH10282684A (ja) レーザ描画装置
KR101588946B1 (ko) 묘화 장치 및 묘화 방법
JP6063270B2 (ja) 描画装置および描画方法
CN101408737B (zh) 一种平台式曝光影像检测方法
JP2008135423A (ja) 輪郭検出装置、位置決め装置、パターン描画装置および輪郭検出方法
JP6879484B2 (ja) 画像取得装置、露光装置、及び画像取得方法
KR20240041212A (ko) 템플릿 생성 장치, 묘화 시스템, 템플릿 생성 방법 및 기록 매체에 기록된 프로그램
US6525295B2 (en) Laser imaging apparatus
KR20240078331A (ko) 위치 검출 장치, 묘화 장치, 위치 검출 방법 및 기록 매체에 기록된 프로그램
JPH08330219A (ja) 走査型露光装置
JP7521976B2 (ja) アライメント装置、露光装置およびアライメント方法
JP2024046014A (ja) 描画位置情報取得方法および描画方法
KR20220040367A (ko) 기판 위치 검출 방법, 묘화 방법, 기판 위치 검출 장치 및 묘화 장치
KR20230031140A (ko) 묘화 장치 및 묘화 방법
CN115729053A (zh) 绘制装置、绘制方法及记录有程序的存储介质
JP2024046870A (ja) 露光装置および露光装置におけるビーム間隔計測方法
JP5752970B2 (ja) パターン描画装置、パターン描画方法
CN114967378A (zh) 描画装置、描画方法、以及存储有程序的存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant