(57)【要約】【課題】  基板上のパターンの位置をより精度良く検出する技術を提供することにある。【解決手段】  テンプレートマッチングのためのテンプレート画像を、アライメントマークの実画像で更新していく。アライメントマークの実画像は、サブピクセルシフトにより本来の位置からのズレを修正した後、テンプレート画像として登録する。【選択図】図１
2006214816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体検査装置であって、
位置検出のためのテンプレート画像を記憶する記憶手段と、
検査対象物の実画像を入手する入手手段と、
前記実画像と前記テンプレート画像とを比較してテンプレートマッチング処理を行いサブピクセル単位で当該テンプレート画像と最も合う領域を特定するマッチング手段と、
前記マッチング手段で特定した領域の実画像をサブピクセル単位でシフトさせることにより前記テンプレート画像とのサブピクセル単位のずれを修正する修正手段と、
修正した実画像により前記テンプレート画像を更新する更新手段とを有する
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
半導体検査装置であって、
位置検出のためのテンプレート画像を記憶する手段と、
検査対象物の実画像を入手する入手手段と、
前記実画像について前記テンプレート画像とピクセル単位でマッチングさせ当該テンプレート画像と最も合う第１の領域を求める第１のマッチング手段と、
前記実画像について前記テンプレート画像とサブピクセル単位でマッチングさせ当該テンプレートと最も合う第２の領域を求める第２のマッチング手段と、
前記第１の領域の実画像を、前記第２の領域とのずれ分サブピクセルシフトさせ修正する修正手段と、
修正した前記第１の領域の実画像により前記テンプレート画像を更新する更新手段とを有する
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１のマッチング手段は、二次元正規化相関を用いる
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記第１のマッチング手段は、
前記実画像と前記テンプレート画像との相関値をピクセル単位で求め、
相関値が最大となる実画像の領域を前記第１の領域とし、
前記第２のマッチング手段は、
前記第１のマッチング手段により求めた相関値の近似曲線を用いて相関値が最大となる実画像の領域を第２の領域とする
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項において、
前記修正手段は、前記第１の領域の実画像を、当該画像を構成するピクセルの濃度値を変えることにより、前記第２の領域とのずれを修正する
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項６】
半導体検査装置の半導体検査方法であって、
前記半導体検査装置は、
位置検出のためのテンプレート画像を記憶する記憶手段を有し、
検査対象物の実画像を入手する入手ステップと、
前記実画像と前記テンプレート画像とを比較してテンプレートマッチング処理を行いサブピクセル単位で当該テンプレート画像と最も合う領域を特定するマッチングステップと、
前記マッチングステップで特定した領域の実画像をサブピクセル単位でシフトさせることにより前記テンプレート画像とのサブピクセル単位のずれを修正する修正ステップと、
修正した実画像により前記テンプレート画像を更新する更新ステップとを行う
ことを特徴とする半導体検査方法。
【請求項７】
半導体検査装置の半導体検査方法であって、
前記半導体検査装置は、
位置検出のためのテンプレート画像を記憶する手段を有し、
検査対象物の実画像を入手するステップと、
前記実画像について前記テンプレート画像とピクセル単位でマッチングさせ当該テンプレート画像と最も合う第１の領域を求める第１のマッチングステップと、
前記実画像について前記テンプレート画像とサブピクセル単位でマッチングさせ当該テンプレート画像と最も合う第２の領域を求める第２のマッチングステップと、
前記第１の領域の実画像を、前記第２の領域とのずれ分サブピクセルシフトさせ修正する修正ステップと、
修正した前記第１の領域の実画像により前記テンプレート画像を更新する更新ステップとを行う
ことを特徴とする半導体検査方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記第１のマッチングステップは、二次元正規化相関を用いる
ことを特徴とする半導体検査方法。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記第１のマッチングステップは、
前記実画像と前記テンプレート画像との相関値をピクセル単位で求め、
相関値が最大となる実画像の領域を前記第１の領域とし、
前記第２のマッチングステップは、
前記第１のマッチングステップにより求めた相関値の近似曲線を用いて相関値が最大となる実画像の領域を第２の領域とする
ことを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項において、
前記修正ステップは、前記第１の領域の実画像を、当該画像を構成するピクセルの濃度値を変えることにより、前記第２の領域とのずれを修正する
ことを特徴とする半導体検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体検査装置に関し、特に、基板に形成されたパターンの位置検出を行う半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子や液晶表示素子などの製造工程では、周知の露光工程と現像工程とを経てレジスト層に回路パターンが転写され、このレジストパターンを介してエッチングなどの加工処理を行うことにより、下地の材料膜に回路パターンが転写される(パターン形成工程)。そして、上記のパターン形成工程を何回も繰り返し実行することにより、様々な材料膜の回路パターンが基板(半導体ウエハや液晶基板)の上に積層され、半導体素子や液晶表示素子の回路が形成される。
【０００３】
さらに、上記の製造工程では、様々な材料膜の回路パターンを精度よく重ね合わせるため、各々のパターン形成工程のうち露光工程の前に、基板のアライメントを行い、現像工程の後でかつ加工工程の前に、基板上のレジストパターンの重ね合わせ検査を行っている。基板のアライメントには、1つ前のパターン形成工程で下地層に形成されたアライメントマークが用いられる。レジストパターンの重ね合わせ検査には、1つ前のパターン形成工程で下地層に形成された重ね合わせマークと、現在のパターン形成工程でレジスト層に形成された重ね合わせマークとが用いられる。
【０００４】
また、基板のアライメントを行う装置や、基板上のレジストパターンの重ね合わせ検査を行う装置には、上記のアライメントマークや重ね合わせマーク(総じて単に「マーク」という)の位置を検出する装置が組み込まれている。位置検出装置では、CCDカメラなどの撮像素子を用いてマークの画像を取り込み、この入力画像に対するテンプレートマッチングにより、マークの位置検出を行う(例えば特許文献1を参照)。
【０００５】
具体的に説明すると、テンプレートマッチング用のテンプレート画像を用い、入力画像の中でテンプレート画像に合致するターゲット部分を探索し、ターゲット部分を「マークの像」と認識して、その位置を求める。位置検出装置による検出位置は、入力画像における「マークの像」の位置である。
【０００６】
従来の位置検出装置において、テンプレートマッチング用のテンプレート画像は、レシピ作成時に例えばテスト基板を用いて作成される。そして、検出対象となる基板が変わってもロットが変わっても同じテンプレート画像を継続的に使用することが一般的である。
【０００７】
【特許文献１】特開2002-198278号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、半導体素子や液晶表示素子などの製造工程では、その途中段階に(例えばロットが変わるときに)、製造条件を微調整することがある。そして、このようなプロセス変動によって、基板上のマーク(例えばアライメントマーク)が変形することもある。基板上のマークが変形すると、当然、位置検出時の入力画像における「マークの像」も変形する。このため、従来の位置検出装置のように、同じテンプレート画像を継続的に使用してテンプレートマッチングを行う場合、時間の経過と共にマッチング誤差が大きくなり、位置検出の精度が低下することがあった。
【０００９】
上記のような問題は、基板上のマーク(アライメントマークや重ね合わせマークなど)の位置を検出する場合に限らず、基板上の回路パターンの位置を検出する場合にも起こり得る。本件では、マーク(アライメントマークや重ね合わせマークなど)や回路パターンなどを総じて単に「パターン」という。
【００１０】
本発明の目的は、基板上のパターンの位置をより精度良く検出する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明によれば、半導体検査装置であって、位置検出のためのテンプレート画像を記憶する記憶手段と、検査対象物の実画像を入手する手段と、前記実画像と前記テンプレート画像とを比較してテンプレートマッチング処理を行いサブピクセル単位で当該テンプレート画像と最も合う領域を特定するマッチング手段と、前記マッチング手段で特定した領域の実画像をサブピクセル単位でシフトさせることにより前記テンプレート画像とのサブピクセル単位のずれを修正する修正手段と、修正した実画像により前記テンプレート画像を更新する更新手段とを有することを特徴とする半導体検査装置が提供される。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明によれば、半導体検査装置であって、位置検出のためのテンプレート画像を記憶する手段と、検査対象物の実画像を入手する手段と、前記実画像について前記テンプレート画像とピクセル単位でマッチングさせ当該テンプレート画像と最も合う第１の領域を求める第１のマッチング手段と、前記実画像について前記テンプレート画像とサブピクセル単位でマッチングさせ当該テンプレートと最も合う第２の領域を求める第２のマッチング手段と、前記第１の領域の実画像を、前記第２の領域とのずれ分サブピクセルシフトさせ修正する修正手段と、修正した前記第１の領域の実画像により前記テンプレート画像を更新する更新手段とを有することを特徴とする半導体検査装置が提供される。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項２において、前記第１のマッチング手段は、二次元正規化相関を用いることを特徴とする半導体検査装置が提供される。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項２または３において、前記第１のマッチング手段は、前記実画像と前記テンプレート画像との相関値をピクセル単位で求め、相関値が最大となる実画像の領域を前記第１の領域とし、前記第２のマッチング手段は、前記第１のマッチング手段により求めた相関値の近似曲線を用いて相関値が最大となる実画像の領域を第２の領域とすることを特徴とする半導体検査装置が提供される。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項２〜４のいずれか一項において、前記修正手段は、前記第１の領域の実画像を、当該画像を構成するピクセルの濃度値を変えることにより、前記第２の領域とのずれを修正することを特徴とする半導体検査装置が提供される。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明によれば、半導体検査装置の半導体検査方法であって、前記半導体検査装置は、位置検出のためのテンプレート画像を記憶する記憶手段を有し、検査対象物の実画像を入手する入手ステップと、前記実画像と前記テンプレート画像とを比較してテンプレートマッチング処理を行いサブピクセル単位で当該テンプレート画像と最も合う領域を特定するマッチングステップと、前記マッチングステップで特定した領域の実画像をサブピクセル単位でシフトさせることにより前記テンプレート画像とのサブピクセル単位のずれを修正する修正ステップと、修正した実画像により前記テンプレート画像を更新する更新ステップとを行うことを特徴とする半導体検査方法が提供される。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明によれば、半導体検査装置の半導体検査方法であって、前記半導体検査装置は、位置検出のためのテンプレート画像を記憶する手段を有し、検査対象物の実画像を入手するステップと、前記実画像について前記テンプレート画像とピクセル単位でマッチングさせ当該テンプレート画像と最も合う第１の領域を求める第１のマッチングステップと、前記実画像について前記テンプレート画像とサブピクセル単位でマッチングさせ当該テンプレート画像と最も合う第２の領域を求める第２のマッチングステップと、前記第１の領域の実画像を、前記第２の領域とのずれ分サブピクセルシフトさせ修正する修正ステップと、修正した前記第１の領域の実画像により前記テンプレート画像を更新する更新ステップとを行うことを特徴とする半導体検査方法が提供される。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明によれば、請求項７において、前記第１のマッチングステップは、二次元正規化相関を用いることを特徴とする半導体検査方法が提供される。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明によれば、請求項７または８において、前記第１のマッチングステップは、前記実画像と前記テンプレート画像との相関値をピクセル単位で求め、相関値が最大となる実画像の領域を前記第１の領域とし、前記第２のマッチングステップは、前記第１のマッチングステップにより求めた相関値の近似曲線を用いて相関値が最大となる実画像の領域を第２の領域とする
ことを特徴とする半導体検査方法が提供される。
【００２０】
また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項７〜９のいずれか一項において、前記修正ステップは、前記第１の領域の実画像を、当該画像を構成するピクセルの濃度値を変えることにより、前記第２の領域とのずれを修正することを特徴とする半導体検査方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の半導体検査装置について説明する。本発明の半導体検査装置は、基板上のパターン（例えば、アライメントマーク）の位置検出装置を備えている。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態が適用された半導体検査装置におけるアライメントマークの位置検出装置の概略構成図である。
【００２３】
位置検出装置１０は、ウエハ１０Ａを支持するステージ１１と、光学系１２と、カメラ１３と、画像処理部１４と、記憶部１５とを有する。
【００２４】
ウエハ１０Ａには、図２に示すように、アライメントマーク２１，２２，２３，・・・が形成されている。アライメントマーク２１、２２，２３，・・・は、位置検出装置１０による位置検出の対象である。
【００２５】
位置検出装置１０のステージ１１は、不図示の搬送系によってウエハカセットから搬送されてきたウエハ１０Ａを上面に載置し、例えば真空吸着により固定保持する。ステージ１１は、少なくとも水平面内で2次元的に移動可能であり、位置検出の際にウエハ１０Ａのアライメントマーク２１，２２，２３、・・・のいずれかを所定の視野(カメラ１３の撮像視野)内に位置決めする。このステージ１１は、露光装置のステージと共通である。位置検出装置１０によるアライメントマーク２１，２２，２３、・・・の位置検出が終わると、ウエハ１０Ａのアライメントが行われる。そのウエハ１０Ａはステージ１１から回収され、別のウエハ１０Ａがステージ１１に載置される。そして、同様の処理（位置検出、アライメント）が繰り返される。
【００２６】
位置検出装置１０の光学系１２は、ステージ１１上のウエハ１０Ａの局所領域(例えば図２のアライメントマーク２１を含む領域)の光像を形成する。
【００２７】
カメラ１３は、不図示の撮像素子によりウエハ１０Ａの局所領域の光像を撮像し、撮像信号を画像処理部１４に出力する。なお、それぞれのアライメントマーク２１，２２，２３、・・・を含むおよその局所領域については、予め記憶部１５に記憶されている。
【００２８】
画像処理部１４は、カメラ１３から撮像信号を取り込むと、これを所定ビットのディジタル画像に変換し、得られた入力画像に対して後述のテンプレートマッチングなどの画像処理を行う。
【００２９】
記憶部１５は、入力画像に対するテンプレートマッチング用のテンプレート画像を記憶する。記憶部１５が予め記憶しているテンプレート画像３０（図４（ａ））は、レシピ作成と同時に作成したものである。テンプレート画像３０の作成は、例えばテストウエハ上に形成されたアライメントマークの画像を位置検出装置１０の画像処理部１４によって取り込み、その画像からマニュアルでマーク部分を切り出すことにより行われる。記憶部１５に記憶されるテンプレート画像は、後述するように、画像処理部１４の指示により更新されていく。
【００３０】
なお、画像処理部１４および記憶部１５は、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ、バスからなるコンピュータシステムにより構成できる。画像処理部１４の機能は、ＣＰＵがメモリにロードしたプログラムを実行することにより達成できる。また、記憶部１５は、メモリやＨＤＤなどで構成することができる。
【００３１】
（動作の説明）次に、位置検出装置１０の動作について説明する。図３は、アライメントマークの位置検出の処理のフロー図である。
【００３２】
ここでは、図２におけるアライメントマーク２１について位置検出する場合について説明する。
【００３３】
画像処理部１４は、ステージ１１の上に1枚目のウエハ１０Ａが載置されると、記憶部１５からテンプレート画像３０を読み出す（Ｓ１０）。
【００３４】
ステージ１１の移動により、ウエハ１０Ａのアライメントマーク２１が、カメラ１３の撮像視野内に位置決めされると、画像処理部１４は、そのアライメントマーク２１の入力画像（実画像）３１を取り込む（Ｓ２０）。この入力画像３１には、図４（ｂ）に示すように、アライメントマーク２１Ａの像が含まれている。
【００３５】
次に、画像処理部１４は、テンプレート画像３０を用いて、入力画像３１に対するテンプレートマッチングを行う。具体的には、入力画像３１の中でテンプレート画像３０に最も合う部分（ターゲット部分）３２Aを探索する。さらに、ターゲット部分３２Ａの位置（X1,Y1)を求める（Ｓ３０）。なお、位置(X1,Y1)は、入力画像３１における位置である。
【００３６】
テンプレートマッチングの演算には、例えば周知の相互相関法が用いられる。ここで、テンプレートマッチングの際の二次元正規化相関の計算について説明する。相関値を求める計算式として下記数式１を用いる。
【００３７】
【数１】
2006214816.tif 000003
【００３８】
（ｉ，ｊ）：画像内の位置
Ｒ（ｉ，ｊ）：相関値（最小値：−1 最大値：１）
Ｉｉ，ｊ：画像内の位置（ｉ，ｊ）での相関計算領域データ
Ｉｉ，ｊ＝Ｉ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）
Ｔ：テンプレートデータ  Ｔ＝Ｔ（ｘ，ｙ） 
ｎ：テンプレートデータ数
画像処理部１４は、図４（ｂ）に示すように、ピクセル単位で範囲をずらしながら、入力画像３１からテンプレート画像３０に対応する大きさの画像３１Ａを抽出する。そして、抽出した画像とテンプレート画像３０との相関値Ｒを上記数式１により求めていく。図７（ａ）は、入力画像の横方向（ｘ軸方向）に、１ピクセル毎に抽出する画像の範囲をずらしていった場合の相関値の変化である。縦軸は、相関値を示し、横軸は、ある基準点からのピクセル単位の距離である。
【００３９】
図７（ａ）は、横方向の相関値の変化のみを示しているが、画像処理部１４により縦方向の相関値の変化も求められる。すなわち、求められる相関値の変化は、三次元の山のように表されるものとなる。
【００４０】
つぎに、画像処理部１４は、相関値が最大となる点（三次元の山の頂点）であるベストマッチングポイントＰ１を求める。そして、ベストマッチングポイントＰ１を与える部分を、入力画像においてテンプレート画像と最も合う（近似する）部分（ターゲット部分）であると特定する。
【００４１】
図３に戻って説明する。上記のテンプレートマッチングが成功してターゲット部分３２Ａの位置(X1,Y1)が求められると（Ｓ３０）、画像処理部１４は、ウエハ１０Ａのアライメントマーク２１の位置検出の結果として、ターゲット部分３２Ａの位置(X1,Y1)に関する情報を記憶部15に記憶させる。また、現在のステージ１１の位置に関する情報も併せて保存する。これらの位置情報は、ウエハ１０Ａのアライメントに用いられる。
【００４２】
つぎに、画像処理部１４は、ターゲット部分の画像（ターゲット画像）３２Ａを修正した後、テンプレート画像に対応する範囲を切り抜く。そして、切り抜いた範囲の画像を新たなテンプレート画像として記憶部１５に登録する（Ｓ４０）。なお、ターゲット画像の修正方法については後述する。
【００４３】
こうして、画像処理部１４は、テンプレートマッチングによりアライメントマークの位置を検出するごとに、探索したターゲット画像によりテンプレート画像を更新する。
【００４４】
図５は、テンプレート画像が更新されていく様子を示す図である。図示するように、最初のアライメントマークの位置検出により、予め登録されていたテンプレート画像３０は、アライメントマーク２１Ａを含むターゲット画像３２Ａにより更新される。次のアライメントマークの位置検出では、更新されたテンプレート画像３０Ａが用いられることになる。そして、テンプレートマッチングにより、アライメントマーク２１Ｂを含むターゲット画像３２Ｂが特定されると、特定されたターゲット画像３２Ｂによりテンプレートが更新される。こうして、アライメントマークの位置が検出されるたびに、アライメントマークの実画像によってテンプレート画像が更新されていく。
【００４５】
こうして、本実施形態では、アライメントマークの実画像によりテンプレート画像が更新される。したがって、製造条件の微調整により、基板上のアライメントマークが変化した場合でも、テンプレート画像とのマッチングを可能とし、精度良くアライメントマークの位置検出を行うことができる。
【００４６】
つぎに、ターゲット画像について、テンプレート画像として登録する前に施される修正処理について説明する。ターゲット画像の修正処理は、以下の理由からなされる。
【００４７】
ターゲット画像は、テンプレート画像とのピクセル単位でのマッチングにより求められたものである。したがって、ターゲット画像中のアライメントマークの位置は、ピクセル単位で見れば、テンプレート画像のアライメントマークの位置と一致する。しかしながら、サブピクセル単位で見たときに完全に一致しているとは限らない。
【００４８】
例えば、図８（ａ）に示すように、テンプレート画像のアライメントマークの中心点Ｏが、当初、テンプレート画像領域の中心にあった場合を考える。このテンプレート画像を用いて、入力画像中のアライメントマークを探索し、ターゲット画像を得たとする。ターゲット画像は、実画像であり、またサンプリング誤差もあるため、図８（ｂ）に示すように、アライメントマークの中心点Ｏが画像領域の中心にくるとは限らない。中心点Ｏの位置が、１ピクセル以下の単位でずれる場合がある。本実施形態では、テンプレート画像をターゲット画像で更新する。このとき、図８（ｂ）の破線で示した領域をテンプレート画像として抜き出すと、図８（ｃ）に示したように、中心位置が当初の位置からずれたテンプレート画像が登録されることになる。
【００４９】
アライメントマークの位置のずれが累積すると以下の不都合が生じる。例えば、アライメント後に視野に入れたい測定マークまでの距離は、アライメントマークからの相対距離であらわされるが、テンプレートマッチングで検出された中心位置とマーク中心位置が一致していないと、測定マークまでの距離計算が正しく行われず、測定マークが視野に入らなくなることがある。よってテンプレート中心とマーク中心はテンプレート登録時と同じ状態を保たなければならない。
【００５０】
また、ずれを修正せずにテンプレート画像の更新を繰り返した場合、最初のアライメントマークの位置と大きく外れた場所のパターンがテンプレート画像になってしまう場合がある。アライメントマークは基本的には回路パターンのない領域にあることが多いので、テンプレート更新によってずれてくると周辺の回路パターンがテンプレートに入ってきて、テンプレートマッチングに失敗して検出ができなくなる確率が高くなる。
【００５１】
以上の理由から、本実施形態では、ターゲット画像に、テンプレート画像として登録する前に、修正を施す。
【００５２】
図６は、ターゲット画像の修正処理のフロー図である。
【００５３】
まず、画像処理部１４は、ターゲット画像中のアライメントマークと、テンプレート画像中のアライメントマークのサブピクセル単位でのずれを求める（Ｓ４１）。
【００５４】
具体的には、画像処理部１４は、まず、図７（ｂ）に示すように、ピクセル単位で求めた相関値について近似曲線を求める。そして、近似曲線上の最大値を与える点をベストマッチングポイントとする。なお、図７（ｂ）は、入力画像の横方向（ｘ方向）の相関値の近似曲線を示しているが、縦方向の近似曲線も求められる。すなわち、近似曲線は、三次元の山のように表され、山の頂点がベストマッチングポイントＰ２となる。
【００５５】
次に、画像処理部１４は、サブピクセル単位で求めたベストマッチングポイントＰ２について、ピクセル単位で求めたベストマッチングポイントＰ１からの横方向及び縦方向のずれを求める。
【００５６】
そして、図９に示すように、ターゲット画像についてサブピクセルシフトを行い、ずれを修正する（Ｓ４２）。
【００５７】
サブピクセルシフトした画像の求め方には、バイリニア法、バイキュービック法などがあるが、例としてバイリニア法について説明する。
【００５８】
図１０（ａ）は、元の画像とサブピクセルシフトした後の画像の画素の位置について示したものである。白丸が元の画像の画素を表し、黒丸がサブピクセルシフト後の画素の位置を表している。図１０（ｂ）は、サブピクセルシフト後の画像を画素単位で拡大した状態を表している。
【００５９】
サブピクセルシフト後の点f’とすると、f’の濃度値は元画像の周辺４画素(f00,f01,f10,f11)の濃度値の距離による重み付け加算によって算出することができる。以下に、サブピクセル後の濃度値の算出式（数式２）を示す
【００６０】
【数２】
2006214816.tif 000004
【００６１】
この式を用いて元の画像の全画素について算出すれば、サブピクセルシフトした画像を取得できる。
【００６２】
以上、ターゲット画像について、テンプレート画像として更新する前に修正を施す処理について説明した。
【００６３】
こうして修正されたターゲット画像（アライメントマークを含む実画像）がテンプレート画像として更新されていく。したがって、実画像でテンプレートを更新していく場合でも、本来アライメントマークが位置している場所から外れることなくテンプレート画像を更新することができる。
【００６４】
なお、本実施形態は、本発明の要旨の範囲内で様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】位置検出装置の概略図である。
【図２】ウエハに形成されたアライメントマークを示す図である。
【図３】位置検出処理のフロー図である。
【図４】テンプレートマッチングの様子を説明するための図である。
【図５】テンプレートの更新の様子を説明するための図である。
【図６】テンプレート更新前の実画像の修正処理のフロー図である。
【図７】図７（ａ）は、ピクセル単位のテンプレートマッチングの相関値を示す図、図７（ｂ）は、サブピクセル単位のテンプレートマッチングの相関値を示す図である。
【図８】図８は、テンプレート画像中のアライメントマークのずれを説明するための図である。
【図９】図９は、サブピクセルシフトを説明するための図である。
【図１０】図１０は、サブピクセルシフトを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…位置検出装置
１０Ａ…ウエハ
１１…ステージ
１３…カメラ
１４…画像処理部
１５…記憶部
２１，２２，２３…アライメントマーク
３０…テンプレート画像
３１…入力画像
３２Ａ…ターゲット画像
【図１】
2006214816.tif 000005
【図２】
2006214816.tif 000006
【図３】
2006214816.tif 000007
【図４】
2006214816.tif 000008
【図５】
2006214816.tif 000009
【図６】
2006214816.tif 000010
【図７】
2006214816.tif 000011
【図８】
2006214816.tif 000012
【図９】
2006214816.tif 000013
【図１０】
2006214816.tif 000014