(57)【要約】【課題】基板に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する際に必要となる目印のペアリング処理を安定して行う。【解決手段】測定位置を設計位置に対応付ける工程（ｄ）は、（ｄ−１）複数の測定位置から第１方向に一列状に配列される測定位置を測定位置列として収集する工程と、（ｄ−２）複数の設計位置のうち測定位置列に対応する設計位置を設計位置列として収集する工程と、（ｄ−３）測定位置列を構成する測定位置毎に設計位置列のうち測定位置に対して最近傍の設計位置を対応付ける工程とを有し、（ｄ−１）工程、（ｄ−２）工程および（ｄ−３）工程を、第１方向と直交する第２方向に配置される測定位置列毎に行う。【選択図】図５
2019128375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上において格子状に配置された複数の目印の位置情報に基づいて、前記基板に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する補正情報生成方法であって、
（ａ）前記複数の目印の設計位置を準備する工程と、
（ｂ）前記複数の目印を撮影して測定画像を取得する工程と、
（ｃ）前記測定画像における各目印の測定位置を取得する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程により取得された各測定位置を前記設計位置に対応付ける工程と、
（ｅ）前記（ｄ）工程により対応付けられた測定位置と設計位置との差に基づいて、描画データの補正に利用される補正情報を生成する工程とを備え、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ−１）前記複数の測定位置から第１方向に一列状に配列される測定位置を測定位置列として収集する工程と、
（ｄ−２）前記複数の設計位置のうち前記測定位置列に対応する設計位置を設計位置列として収集する工程と、
（ｄ−３）前記測定位置列を構成する測定位置毎に前記設計位置列のうち前記測定位置に対して最近傍の設計位置を対応付ける工程とを有し、
前記（ｄ−１）工程、前記（ｄ−２）工程および前記（ｄ−３）工程を、前記第１方向と直交する第２方向に配置される前記測定位置列毎に行う
ことを特徴とする補正情報生成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の補正情報生成方法であって、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ−４）前記第１方向および前記第２方向を含む平面において前記（ｃ）工程により取得された前記測定位置が前記設計位置に対して回転している回転角度を求める工程と、
（ｄ−５）前記回転角度だけ前記設計位置に対して前記測定位置を相対的に回転させて補正する工程とを有し、
前記全測定位置列について前記（ｄ−１）工程、前記（ｄ−２）工程および前記（ｄ−３）工程を実行するのに先立って前記（ｄ−４）工程および前記（ｄ−５）工程を実行するとともに、前記（ｄ−５）工程の実行により得られる補正済の測定位置に基づいて前記（ｄ−１）工程、前記（ｄ−２）工程および前記（ｄ−３）工程を実行する補正情報生成方法。
【請求項３】
請求項１に記載の補正情報生成方法であって、
前記（ｄ）工程は、
（ｄ−４）前記第１方向および前記第２方向を含む平面において前記（ｃ）工程により取得された前記測定位置が前記設計位置に対して回転している回転角度を求める工程と、
（ｄ−５）前記回転角度だけ前記設計位置に対して前記測定位置を相対的に回転させて補正する工程と、
（ｄ−６）前記平面内において前記（ｄ−５）工程により補正された測定位置を前記設計位置に対してシフトさせて補正する工程とを有し、
前記全測定位置列について前記（ｄ−１）工程、前記（ｄ−２）工程および前記（ｄ−３）工程を実行するのに先立って前記（ｄ−４）工程、前記（ｄ−５）工程および前記（ｄ−６）工程を実行するとともに、前記（ｄ−６）工程の実行により得られる補正済の測定位置に基づいて前記（ｄ−１）工程、前記（ｄ−２）工程および前記（ｄ−３）工程を実行する補正情報生成方法。
【請求項４】
基板上に画像を描画する描画方法であって、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補正情報生成方法により補正情報を取得する工程と、
前記補正情報を利用して基板に描画する画像の描画データを補正する工程と、
補正された描画データに基づいて変調された光を基板上にて走査する工程と、
を備えることを特徴とする描画方法。
【請求項５】
基板上において格子状に配置された複数の目印の位置情報に基づいて、前記基板に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する補正情報生成装置であって、
前記複数の目印の設計位置を記憶する設計位置記憶部と、
前記複数の目印を撮影した測定画像における各目印の測定位置を取得する測定位置取得部と、
前記測定位置取得部により取得された各測定位置を前記目印の前記設計位置に対応付けるペアリング処理部と、
前記ペアリング処理部により対応付けられた測定位置と設計位置との差に基づいて、描画データの補正に利用される補正情報を生成する補正情報生成部とを備え、
前記ペアリング処理部は、前記複数の測定位置から第１方向に一列状に配列される複数の測定位置を測定位置列として取得するとともに前記複数の設計位置のうち前記測定位置列に対応する複数の設計位置を設計位置列として取得して前記測定位置列を構成する測定位置毎に前記設計位置列のうち最近傍の設計位置を対応付ける、列ペアリング動作を前記第１方向と直交する第２方向に配置される各測定位置列について行う
ことを特徴とする補正情報生成装置。
【請求項６】
基板上に画像を描画する描画装置であって、
光源部と、
請求項５に記載の補正情報生成装置と、
前記補正情報生成装置により生成された補正情報を利用して基板に描画する画像の描画データを補正する描画データ補正部と、
前記描画データ補正部により補正された描画データに基づいて前記光源部からの光を変調する光変調部と、
前記光変調部により変調された光を前記基板上にて走査する走査機構と、
を備えることを特徴とする描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の目印の位置情報に基づいて、基板に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体基板やプリント基板、あるいは、プラズマ表示装置や液晶表示装置用のガラス基板等（以下、「基板」という。）に形成された感光材料に光を照射することにより、パターンの描画が行われている。近年、パターンの高精細化に伴い、感光材料上にて光ビームを走査してパターンを直接描画する描画装置が利用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の描画装置では、表面に複数の半導体チップがマウントされたウエハ（いわゆる、モールドウエハ）に対して、光学ヘッドから変調レーザ光を照射することにより、ＣＡＤデータで記述されたパターンが各半導体チップに重ねて描画される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−６８００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のようなモールドウエハでは、半導体チップのマウント時の位置ずれやモールド時に発生する応力に起因する位置ずれが生じる。このような離散的な位置ずれを補正して描画を行うため、特許文献１に記載の描画装置では、ウエハ全体を撮像した測定画像において一の目印を注目目印とし、その測定位置から縦方向または横方向に所定の距離だけ離れた隣接中心位置を中心とする隣接領域に含まれる目印を隣接目印として抽出して測定位置を取得する。このような取得工程を、測定画像上の全目印の測定位置が取得されるまで、隣接目印を新たな注目目印としながら繰り返す。そして、測定画像上の全目印の測定位置を目印の設計位置に対応付けるペアリング処理を行った後で、対応付けられた各目印の測定位置と設計位置との差に基づいて、ＣＡＤデータ（描画データ）を補正するための補正情報を生成している。
【０００６】
しかしながら、上記ペアリング処理では、全ての目印が測定画像に含まれ、目印が検出されることを前提としている。したがって、基板上の汚れなどにより目印を検出することができない場合には、当該目印以降について測定位置を求めることができず、ペアリング処理を正しく行うことができない。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する際に必要となる目印のペアリング処理を安定して行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の第１態様は、基板上において格子状に配置された複数の目印の位置情報に基づいて、基板に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する補正情報生成方法であって、（ａ）複数の目印の設計位置を準備する工程と、（ｂ）複数の目印を撮影して測定画像を取得する工程と、（ｃ）測定画像における各目印の測定位置を取得する工程と、（ｄ）（ｃ）工程により取得された各測定位置を設計位置に対応付ける工程と、（ｅ）（ｄ）工程により対応付けられた測定位置と設計位置との差に基づいて、描画データの補正に利用される補正情報を生成する工程とを備え、（ｄ）工程は、（ｄ−１）複数の測定位置から第１方向に一列状に配列される測定位置を測定位置列として収集する工程と、（ｄ−２）複数の設計位置のうち測定位置列に対応する設計位置を設計位置列として収集する工程と、（ｄ−３）測定位置列を構成する測定位置毎に設計位置列のうち測定位置に対して最近傍の設計位置を対応付ける工程とを有し、（ｄ−１）工程、（ｄ−２）工程および（ｄ−３）工程を、第１方向と直交する第２方向に配置される測定位置列毎に行うことを特徴としている。
【０００９】
また、この発明の第２態様は、基板上に画像を描画する描画方法であって、上記補正情報生成方法により補正情報を取得する工程と、補正情報を利用して基板に描画する画像の描画データを補正する工程と、補正された描画データに基づいて変調された光を基板上にて走査する工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、この発明の第３態様は、基板上において格子状に配置された複数の目印の位置情報に基づいて、基板に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する補正情報生成装置であって、複数の目印の設計位置を記憶する設計位置記憶部と、複数の目印を撮影した測定画像における各目印の測定位置を取得する測定位置取得部と、測定位置取得部により取得された各測定位置を目印の設計位置に対応付けるペアリング処理部と、ペアリング処理部により対応付けられた測定位置と設計位置との差に基づいて、描画データの補正に利用される補正情報を生成する補正情報生成部とを備え、ペアリング処理部は、複数の測定位置から第１方向に一列状に配列される複数の測定位置を測定位置列として取得するとともに複数の設計位置のうち測定位置列に対応する複数の設計位置を設計位置列として取得して測定位置列を構成する測定位置毎に設計位置列のうち最近傍の設計位置を対応付ける、列ペアリング動作を第１方向と直交する第２方向に配置される各測定位置列について行うことを特徴としている。
【００１１】
さらに、この発明の第４態様は、基板上に画像を描画する描画装置であって、光源部と、上記補正情報生成装置と、補正情報生成装置により生成された補正情報を利用して基板に描画する画像の描画データを補正する描画データ補正部と、描画データ補正部により補正された描画データに基づいて光源部からの光を変調する光変調部と、光変調部により変調された光を基板上にて走査する走査機構とを備えることを特徴としている。
【００１２】
このように構成された発明では、測定画像に含まれる目印の測定位置から測定位置列が収集されるとともに、その測定位置列に対応する設計位置列が収集される。こうして相互に関連する測定位置列および設計位置列が抽出された後で測定位置列を構成する測定位置が設計位置列の設計位置に対応付けられてペアリングされる。したがって、本来的には測定位置列に含まれるべき測定位置が欠けていたとしても、その他の測定位置について設計位置とペアリングされる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、基板上の汚れなどにより複数の目印のうちの一部を検出することができない場合であっても、残りの目印について測定位置と設計位置とを対応付けることができ、ペアリング処理の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る描画装置である直描装置１の概略構成を示す図である。
【図２】基板の上面の一例を示す平面図である。
【図３】制御部の機能を示すブロック図である。
【図４】基板への画像の描画の流れを示す図である。
【図５】補正情報を生成する際に行われるペアリング処理を示すフローチャートである。
【図６】ペアリング処理で実行される回転角度の算出を示すフローチャートである。
【図７】回転およびオフセットの実行前後における測定位置の一例を示す図である。
【図８】下側検索・収集処理を示すフローチャートである。
【図９】図８で実行される判定条件を模式的に示す図である。
【図１０】選択された測定位置列を構成する測定位置の収集動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明の一の実施の形態に係る描画装置である直描装置１の概略構成を示す図である。直描装置１は、レジスト等の感光材料の層である感光層が形成された基板９の上面に光を照射して基板９上にパターンの画像を描画する装置である。基板９は、半導体基板、プリント配線基板、カラーフィルタ用基板、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置等のフラットパネル表示装置用ガラス基板、記録ディスク用基板等の様々な基板であってよい。
【００１６】
直描装置１は、ステージ１１、ステージ移動機構１２、光源部１３、光学ヘッド１４、搬送ロボット１５、カセット載置部１６、基台１７、カバー１８、制御部１９等を有する。カバー１８は、基台１７の上方を覆い、基板９が処理される処理空間を形成する。処理空間内には、ステージ１１、ステージ移動機構１２、光源部１３、光学ヘッド１４および搬送ロボット１５が配置される。光源部１３は処理空間外に配置されてもよい。直描装置１には、図示省略のアライメントユニットも設けられる。
【００１７】
ステージ移動機構１２は、基台１７上に配置される。ステージ移動機構１２は、Ｙ方向移動機構１２１と、Ｘ方向移動機構１２２と、回転機構１２３とを含む。ステージ１１は、その上面に基板９を水平姿勢にて保持する。ステージ移動機構１２は、ステージ１１と共に基板９を移動する移動機構である。回転機構１２３は、ステージ１１を上下方向であるＺ方向を向く中心軸を中心に回転する。Ｘ方向移動機構１２２は、回転機構１２３およびステージ１１を、副走査方向であるＸ方向に移動する。Ｘ方向は、Ｚ方向に垂直な水平方向である。Ｙ方向移動機構１２１は、Ｘ方向移動機構１２２、回転機構１２３およびステージ１１を、主走査方向であるＹ方向に移動する。Ｙ方向は、Ｚ方向およびＸ方向に垂直な水平方向である。
【００１８】
Ｙ方向移動機構１２１は、リニアモータと、ガイドレール２１２とを有し、リニアモータによりＸ方向移動機構１２２をガイドレール２１２に沿って移動する。Ｘ方向移動機構１２２も、リニアモータ２２１と、ガイドレール２２２とを有し、リニアモータ２２１により回転機構１２３をガイドレール２２２に沿って移動する。
【００１９】
光源部１３は、基台１７に固定された支柱１３１により支持される。光学ヘッド１４は、光源部１３に接続される。光学ヘッド１４の数は２以上であってもよく、この場合、例えば、光学ヘッド１４はＸ方向に配列される。光源部１３は、レーザ駆動部と、レーザ発振器と、光学系とを含む。光源部１３にて生成された光ビームは光学ヘッド１４へと導かれる。
【００２０】
光学ヘッド１４は、光源部１３からの光を変調する光変調部である空間光変調器１４１を含む。空間光変調器１４１は、例えば、ＧＬＶ（登録商標）（Grating Light Valve）である。空間光変調器１４１は、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）等であってもよい。光学ヘッド１４は、光源部１３からの光ビームを光束断面が線状である線状光に変換して空間光変調器１４１へと導く光学系と、空間光変調器１４１にて空間変調された光ビームを基板９へと導く光学系とをさらに含む。
【００２１】
未処理の基板９は、カセット１６１に収納された状態でカセット載置部１６に載置される。基板９は搬送ロボット１５によりカバー１８の開口を介してカセット１６１から取り出され、ステージ１１上に載置される。そして、制御部１９によりアライメントユニットが制御され、基板９のＸＹ方向の位置および回転位置が調整される。
【００２２】
ステージ１１はＹ方向移動機構１２１によりＹ方向に移動し、並行して光学ヘッド１４から空間変調された光ビームが基板９に向けて出射され、基板９にパターンが描画される。Ｙ方向の移動が完了すると、Ｘ方向移動機構１２２によりステージ１１はＸ方向にステップ移動し、Ｙ方向移動機構１２１より前回とは逆の方向に移動しつつ描画が行われる。上記動作を繰り返して基板９上の描画すべき領域全体に描画が行われると、搬送ロボット１５により基板９はステージ１１からカセット１６１へと搬送される。
【００２３】
直描装置１では、ステージ移動機構１２は、空間光変調器１４１により変調された光を基板９上にて走査する走査機構である。なお、当該走査機構として、固定されたステージ１１上において光学ヘッド１４をＸ方向およびＹ方向に移動する機構が設けられてもよい。直描装置１は、基板９の上面９１を撮像する撮像部２１をさらに備える。撮像部２１は、例えば、光学ヘッド１４に取り付けられる。
【００２４】
図２は基板の上面の一例を示す平面図である。基板９は、略円板状の半導体基板上に複数の半導体チップ９２をマウントし、樹脂により当該複数の半導体チップ９２をモールドしたもの（いわゆる、モールド基板）である。各半導体チップ９２は、平面視において略矩形状である。図２に示す例では、各半導体チップ９２の左上の角部に目印９３が設けられる。目印９３は、例えば、各半導体チップ９２の上面に設けられたアライメントマークである。目印９３は、半導体チップ９２の上面に設けられたパターンの一部等であってもよい。図２では、目印９３を黒丸にて示すが、目印９３の形状は様々に変更されてよい。また、半導体チップ９２の数および配置、並びに、目印９３の数および配置も様々に変更されてよい。
【００２５】
複数の目印９３は、基板９上において図２中の横方向（Ｘ方向）および縦方向（Ｙ方向）に、格子状に配置される。以下の説明では、Ｘ方向およびＹ方向を、単に「横方向」および「縦方向」とも呼ぶ。また、後述するようにＹ方向に一列状に配置された目印列単位で測定位置の収集を行うことから、図２に示すようにＸ方向における最上流側でＹ方向に一列に配置された４つの目印９３をまとめて目印列９４１と呼び、当該目印列９４１を構成する４つの目印９３をそれぞれ目印９３ａ〜９３ｄと呼ぶ。また、それ以外の目印列９４２〜９４４についても同様である。つまり、目印列９４２を構成する４つの目印９３をそれぞれ目印９３ｅ〜９３ｈと呼び、目印列９４３を構成する４つの目印９３をそれぞれ目印９３ｉ〜９３ｌと呼び、目印列９４４を構成する４つの目印９３をそれぞれ目印９３ｍ〜９３ｐと呼ぶ。
【００２６】
直描装置１では、基板９上の目印９３の位置情報に基づいて、制御部１９により基板９に描画する画像の描画データが補正され、補正済みの描画データに基づいて、複数の半導体チップ９２上にパターンが描画される。描画データの補正については後述する。基板９では、複数の半導体チップ９２の上面が、それぞれにパターンが描画される複数のパターン描画領域である。
【００２７】
図３は制御部の機能を示すブロック図である。図３では、制御部１９に接続される直描装置１の構成の一部を併せて示す。制御部１９は、各種演算処理を行うＣＰＵと、基本プログラムを記憶するＲＯＭと、各種情報を記憶するＲＡＭとを含む一般的なコンピュータシステムの構成となっている。制御部１９の機能は専用の電気的回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気的回路が用いられてもよい。
【００２８】
図３に示すように、制御部１９は、補正情報生成装置３１と、描画データ補正部３２とを備える。補正情報生成装置３１は、設計位置記憶部３１１と、測定位置取得部３１２と、ペアリング処理部３１３と、補正情報生成部３１４とを備える。補正情報生成装置３１は、基板９上の目印９３の位置情報に基づいて、基板９に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する。描画データ補正部３２は、補正情報生成装置３１により生成された補正情報を利用して、基板９に描画する画像の描画データを補正する。
【００２９】
次に、直描装置１による基板９上への画像の描画の流れを、図４を参照しつつ説明する。直描装置１では、まず、基板９上において縦方向および横方向に格子状に配置された複数の目印９３の設計位置が、補正情報生成装置３１の設計位置記憶部３１１により記憶されることにより準備される（ステップＳ１）。すなわち、目印９３ａ〜９３ｐの設定位置は、例えば、基板９上に描画される予定の画像の設計データであるＣＡＤデータから抽出され、設計位置記憶部３１１に記憶される。このため、補正情報生成装置３１は目印９３ａ〜９３ｐの設定位置の全部あるいは一部を適宜収集することが可能となっている。
【００３０】
当該設計データでは、各目印列９４１〜９４４における目印９３のＹ方向間隔（後で説明する図９中の間隔ＰＴ）ならびに目印列９４１〜９４４のＸ方向間隔はいずれも約２ｍｍに設定されているが、それらは互いに異なっていてもよい。また、２ｍｍに限定されるものでもない。
【００３１】
続いて、撮像部２１により、ステージ１１上の基板９の上面９１が撮像され、基板９の画像（以下、「測定画像」という。）が取得される（ステップＳ２）。基板９の測定画像は、基板９上の全目印９３を撮影した画像である。撮像部２１により取得された測定画像は、制御部１９の測定位置取得部３１２へと送られる。
【００３２】
測定位置取得部３１２では、測定画像に含まれる目印像（図示省略）が画像認識され、全目印９３の位置が取得され、ＲＡＭに一時的に記憶される（ステップＳ３）。以下の説明では、測定画像上における目印の位置を「測定位置」といい、上記ステップＳ３の実行により取得される目印９３ａ〜９３ｐの測定位置をそれぞれ測定位置Ｐａ（ｘａ，ｙａ）〜Ｐｐ（ｘｐ，ｙｐ）、あるいは単に測定位置Ｐａ〜Ｐｐと呼ぶ。なお、測定画像から目印９３の測定位置を求める方法について従来より周知のものを用いることができるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３３】
こうして、全目印９３について設計位置および測定位置の取得が完了すると、ペアリング処理部３１３でペアリング処理が実行され、各目印９３の測定位置と設計位置とが対応付けられる（ステップＳ４）。なお、ペアリング処理については後で詳述する。
【００３４】
次のステップＳ５では、各目印９３について、上記ペアリング処理により互いに対応付けられた測定位置と設計位置との差に基づいて、描画データの補正に利用される補正情報が生成される。具体的には、各目印９３の測定位置の設計位置からのずれが、各目印９３に対応する半導体チップ９２の設計位置からの位置ずれとして取得され、基板９上の全ての半導体チップ９２の位置ずれをそれぞれ補正する補正情報が生成される。なお、後で説明するようにペアリング処理において回転補正やシフト補正を実行する場合には、これらの補正内容を考慮して補正情報の生成が行われる。
【００３５】
上述のように補正情報が取得されると、描画データ補正部３２により、当該補正情報を利用して基板９に描画する予定の画像の描画データが補正される（ステップＳ６）。具体的には、描画データに含まれる各半導体チップ９２に描画される予定のパターンの位置が、各半導体チップ９２の設計位置からの位置ずれを示す補正情報に基づいて補正される。そして、補正された描画データに基づいて、空間光変調器１４１およびステージ移動機構１２が制御されることにより、変調された光が基板上にて走査される。これにより、描画データに含まれる各半導体チップ９２用のパターンが、対応する各半導体チップ９２上に、半導体チップ９２の位置ずれを考慮した上で正確に描画される（ステップＳ７）。
【００３６】
次に、図５ないし図１０を参照しつつペアリング処理について詳述する。図５は補正情報を生成する際に行われるペアリング処理を示すフローチャートである。このペアリング処理は測定画像に基づき測定された各目印９３の位置、つまり測定位置を設計位置と対応付ける処理である。この実施形態では、単に基板９に対する半導体チップ９２の位置ずれが発生しているだけでなく、基板９自体が予め設定した基準位置に対して回転したり、シフト変位してステージ１１に載置されている可能性がある。このような回転やシフト変位が大きな場合には、このような回転やシフト変位が生じたままペアリング処理を行うと、精度低下を招くおそれがある。そこで、本実施形態では図４に示すように測定位置と設計位置とのペアリングを行う前に、ステップＳ４１〜Ｓ４３を実行することによって、基板９が載置されたステージ１１を実際に回転させたり、Ｘ方向やＹ方向にシフト移動させたりすることなく、データ上で測定位置を回転補正するとともに、シフト補正により測定位置をオフセットすることで、測定位置と設計位置との位置ずれに回転やシフト変位による位置ずれ成分が含まれるのを抑制している。
【００３７】
より具体的には、ペアリング処理部３１３が図６に示す回転角度の算出処理（ステップＳ４１）を実行して基板９の回転角度を算出する。この算出処理では、全目印９３の測定位置を用いるのではなく、Ｙ方向に一列状に配列された測定位置列を抜き出し、当該測定位置列を用いている。例えば目印列９４１を構成する目印９３ａ〜９３ｄの測定位置Ｐａ（ｘａ，ｙａ）〜Ｐｄ（ｘｄ，ｙｄ）を用いる場合、それらが全測定位置から抜き出され、回転角度算出用の測定位置列として機能する。なお、以下において、上記した「測定位置列」とは、Ｙ方向に一列状に配列される測定位置群を意味しており、例えば図７中では、目印列９４１の測定位置Ｐａ（ｘａ，ｙａ）〜Ｐｄ（ｘｄ，ｙｄ）により構成される測定位置列Ｐ９４１と、目印列９４２の測定位置Ｐｅ（ｘｅ，ｙｅ）〜Ｐｈ（ｘｈ，ｙｈ）により構成される測定位置列Ｐ９４２が図示されている。
【００３８】
上記測定位置列の抜出のために、本実施形態ではペアリング処理部３１３は、２種類の記憶部、つまりＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａおよびＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂを設けている。また、後で説明するペアリング処理のためにペアリング処理部３１３はさらにＬｉｓｔＣＡＤ記憶部３１３ｃを有している。これらのうちＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａでは、回転角度の算出処理の開始直後に、全測定位置Ｐａ（ｘａ，ｙａ）〜Ｐｐ（ｘｐ，ｙｐ）が記憶される（ステップＳ４１１）。
【００３９】
次のステップＳ４１２では、ＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａに記憶された測定位置Ｐａ（ｘａ，ｙａ）〜Ｐｐ（ｘｐ，ｙｐ）がＸ座標で昇順ソートされる。例えば図７の（ａ）欄に示すように測定位置ＰａがＸ方向の最上流に位置している場合には、目印９３ａ〜９３ｄの配列順序の通り、測定位置Ｐａ（ｘａ，ｙａ）がＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａで先頭に位置する。一方、同図の（ｂ）欄に示すように測定位置ＰｂがＸ方向の最上流に位置している場合には、測定位置Ｐｂ（ｘｂ，ｙｂ）がＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａで先頭に位置する。そして、昇順ソートを受けたＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａの先頭に位置する測定位置がＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａから取り出され、位置Ｐ０としてペアリング処理部３１３のＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂに記憶される（ステップＳ４１３）。
【００４０】
この位置Ｐ０は測定位置列の抜出開始位置を意味しており、ここから図７の下側に向けて測定位置を検索して収集する測定位置の下側検索・収集処理（ステップＳ４１４）と、図７の上側に向けて測定位置を検索して収集する測定位置の上側検索・収集処理（ステップＳ４１５）とを順番に実行する。なお、これら２つの処理は、検索方向が反対である点を除き、実質的に同一であるため、下側検索・収集処理（ステップＳ４１４）について図８および図９を参照しつつ詳述し、上側検索・収集処理（ステップＳ４１５）の説明を省略する。
【００４１】
図８はＹ方向に一列状に配列される測定位置を検索し、抜き出して収集する下側検索・収集処理を示すフローチャートである。図９は図８で実行される判定条件を模式的に示す図である。ここでは、最初に基準位置ｐ＿ｒｅｆ（ｘｒ，ｙｒ）として位置Ｐ０が設定される（ステップＳ４１４ａ）。そして、基準位置ｐ＿ｒｅｆ（ｘｒ，ｙｒ）から下側（図９の下方側）に測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）が存在するか否かが判定される（ステップＳ４１４ｂ）。例えば図９の（ａ）欄に示すように基準位置ｐ＿ｒｅｆ（ｘｒ，ｙｒ）から下側に間隔ＰＴだけ離れた近傍位置に別の測定位置が存在する場合には、それが測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）に相当する一方、同図の（ｂ）欄に示すように上記近傍位置で測定位置が欠け、基準位置ｐ＿ｒｅｆ（ｘｒ，ｙｒ）から下側に間隔（２×ＰＴ）だけ離れた近傍位置に別の測定位置が存在する場合には、それが測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）に相当する。なお、基準位置ｐ＿ｒｅｆ（ｘｒ，ｙｒ）の下側に測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）が存在しない（ステップＳ４１４ｂで「ＮＯ」）場合には、下側検索・収集処理（ステップＳ４１４）が終了され、上側検索・収集処理（ステップＳ４１５）に進む。
【００４２】
ステップＳ４１４ｂで測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）の存在が確認されると、図８および図９に示すように位置ｐ＿ｃｕｒとして測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）が設定され（ステップＳ４１４ｃ）、ステップＳ４１４ｄに進む。このステップＳ４１４ｄでは、以下の判定条件Ａを満足しているか否かが判定される。この判定条件Ａは、Ｘ座標に関する条件とＹ座標に関する条件とを有している。具体的には、Ｘ座標に関する条件は、位置ｐ＿ｃｕｒのＸ座標ｐ＿ｃｕｒ．ｘが次の不等式
ｐ＿ｒｅｆ．ｘ−α＜ｐ＿ｃｕｒ．ｘ＜ｐ＿ｒｅｆ．ｘ＋α
ただし、ｐ＿ｒｅｆ．ｘは基準位置ｐ＿ｒｅｆのＸ座標、つまりｘｒ、
αは位置ずれの許容値であり、例えば間隔ＰＴの１／１０の値、
を満足することを意味している。
【００４３】
また、判定条件ＡのＹ座標に関する条件は、位置ｐ＿ｃｕｒのＹ座標ｐ＿ｃｕｒ．ｙが次の不等式
ｐ＿ｒｅｆ．ｙ−ＰＴ＋α＜ｐ＿ｃｕｒ．ｙ＜ｐ＿ｒｅｆ．ｙ−３×ＰＴ−α
ただし、ｐ＿ｒｅｆ．ｙは基準位置ｐ＿ｒｅｆのＹ座標、つまりｘｙ、
を満足することを意味している。つまり、これらを含む判定条件Ａを満足することは例えば図９中の破線で示す許容領域内に収まっており、測定位置ｐ＿ｃｕｒが基準位置ｐ＿ｒｅｆ（ｘｒ，ｙｒ）の下側でＹ方向に一列状に配列され、測定位置列を構成する測定位置であることを意味している。
【００４４】
そこで、ステップＳ４１４ｄで判定条件Ａが満足されて「Ｔｒｕｅ」と判定されると、測定位置ｐ＿ｃｕｒが測定位置列を構成する測定位置としてＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａから取り出され、ＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂに記憶される（ステップＳ４１４ｅ）とともに、測定位置ｐ＿ｃｕｒが新たな基準位置ｐ＿ｒｅｆとされた（ステップＳ４１４ｆ）後でステップＳ４１４ｂに戻る。したがって、ステップＳ４１４ｄで「Ｔｒｕｅ」と判定される間、Ｙ方向に一列状に配列される測定位置が順次ＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａから取り出されＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂに記憶される。
【００４５】
一方、ステップＳ４１４ｄで判定条件Ａが満足されず「Ｆａｌｓｅ」と判定されると、ステップＳ４１４ｇに進み、ＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａに上記測定位置ｐ＿ｃｕｒの次の測定位置ｐ＿ｃｕｒ．ｎｅｘｔ（）が存在するか否かが判定される。そして、次の測定位置ｐ＿ｃｕｒ．ｎｅｘｔ（）が存在する場合には、これが新たな測定位置ｐ＿ｃｕｒとされ（ステップＳ４１４ｈ）、ステップＳ４１４ｄに戻る。
【００４６】
このような一連の処理を実行することにより、先頭の位置Ｐ０からＹ方向に一列状に配列された測定位置がＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａから取り出される。例えば図７の（ａ）欄に示すケースでは測定位置Ｐａ〜Ｐｄが取り出され収集される一方、図７の（ｂ）欄に示すケースでは測定位置Ｐｂ〜Ｐｄが取り出され収集される。
【００４７】
こうした下側検索・収集処理（ステップＳ４１４）のみを行うと、図７の（ｂ）欄に示すケースでは、本来収集されるべき測定位置Ｐａの収集が失念されるが、下側検索・収集処理（ステップＳ）に続いて上側検索・収集処理（ステップＳ４１５）が実行されることで、図７の（ｂ）欄のケースにおける測定位置Ｐａも確実に収集される。そこで、本実施形態では、上記したように下側検索・収集処理（ステップＳ４１４）と上側検索・収集処理（ステップＳ４１５）を連続的に行っている。そして、これらに続いて収集された測定位置の個数、つまり収集個数が所定のしきい値を超えているが否かが判定される（ステップＳ４１６）。
【００４８】
ステップＳ４１６で「ＮＯ」と判定した場合、換言すると回転角度の算出に充分な測定位置が収集されていない場合には、ＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂの記憶内容がクリアされる（ステップＳ４１７）とともに測定位置を取り出す先頭ポジション（ＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａから最初に測定位置を取り出すメモリアドレス）が変更された（ステップＳ４１８）後でステップＳ４１３に戻って上記一連の処理（ステップＳ４１３〜Ｓ４１６）が繰り返される。これによって測定位置列Ｐ９４１の代わりに他の測定位置列Ｐ９４２などが回転補正用として新たに取り出される。
【００４９】
一方、ステップＳ４１６で「ＹＥＳ」と判定される、つまり測定位置列がＹ方向にある程度延びて測定位置列の傾き、つまり基板９の回転角度を算出することが可能となっている場合には、ステップＳ４１９に進む。ここでは、収集した測定位置に基づく線分近似により回転角度が算出される。
【００５０】
図５に戻って説明を続ける。上記のようにして回転角度の算出（ステップＳ４１）が完了すると、回転角度だけ逆方向に全測定位置Ｐａ〜Ｐｐが回転され、測定位置の回転補正が実行される（ステップＳ４２）。また、回転補正された全測定位置Ｐａ〜ＰｐがＸ方向およびＹ方向にシフト移動されて測定位置Ｐａ〜Ｐｐのオフセットが実行される（ステップＳ４３）。これらによって、例えば図７の（ｃ）欄に示すように、測定位置Ｐａ〜Ｐｐが設計位置（同図中の四角印）に対してアライメントされる。その結果、基板９の回転やステージ１１に対する基板９の載置ずれなどの影響を抑えることができる。
【００５１】
次に、ステップＳ４４〜Ｓ４８が測定位置列Ｐ９４１〜Ｐ９４４の数だけ繰り返されて測定位置列ごとに測定位置と設計位置とのペアリングを行う。すなわち、ペアリングが完了していない測定位置列Ｐ９４１〜Ｐ９４４のうち一つを選択する（ステップＳ４４）とともに選択された測定位置列を構成する測定位置が収集される（ステップＳ４５）。
【００５２】
図１０は選択された測定位置列を構成する測定位置の収集動作を示すフローチャートである。この収集動作（ステップＳ４５）では、回転補正およびシフト補正を受けた測定位置の全てがＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａに記憶された（ステップＳ４５０）後にＸ座標で昇順ソートされる（ステップＳ４５１）。そして、昇順ソートされた測定位置からＹ方向に一列分の測定位置が収集される（ステップＳ４５２〜Ｓ４５９）。その具体的な収集手法は、判定条件を除き、基本的には図８に示した下側検索・収集（ステップＳ４１４ａ〜Ｓ４１４ｈ）と同一である。例えばＸ方向における最上流の測定位置列Ｐ９４１を収集する場合には、位置Ｐ０として昇順ソート後のＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａに記憶された先頭の測定位置が取り出され、ＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂに記憶される。そして、当該位置Ｐ０が基準位置ｐ＿ｒｅｆ（ｘｒ，ｙｒ）として設定される（ステップＳ４５２）。
【００５３】
次に、基準位置ｐ＿ｒｅｆ（ｘｒ，ｙｒ）から下側に測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）が存在するか否かが判定され（ステップＳ４５３）、測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）の存在が確認されると、位置ｐ＿ｃｕｒとして測定位置ｐ＿ｒｅｆ．ｎｅｘｔ（）が設定され（ステップＳ４５４）、ステップＳ４５５に進む。このステップＳ４５５では、以下の判定条件Ｃを満足しているか否かが判定される。この判定条件ＣはＸ座標に関する条件のみで構成されている。というのも、ＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａに記憶されている測定位置は回転補正およびシフト補正を受けたものであり、収集の対象となる測定位置はほぼＹ方向に一列状に配列されているからである。そこで、ステップＳ４５５では、位置ｐ＿ｃｕｒのＸ座標ｐ＿ｃｕｒ．ｘが次の不等式
ｐ＿ｒｅｆ．ｘ−α＜ｐ＿ｃｕｒ．ｘ＜ｐ＿ｒｅｆ．ｘ＋α
を満足するか否かを判定している。そして、判定条件Ｃを満足している（ステップＳ４５６で「Ｔｒｕｅ」）、つまり測定位置ｐ＿ｃｕｒが収集対象となる測定位置列を構成する測定位置であると判定されると、測定位置ｐ＿ｃｕｒがペアリング対象の測定位置としてＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａから取り出され、ＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂに記憶される（ステップＳ４５６）とともに、測定位置ｐ＿ｃｕｒが新たな基準位置ｐ＿ｒｅｆとされた（ステップＳ４５７）後でステップＳ４５３に戻る。したがって、ステップＳ４５５で「Ｔｒｕｅ」と判定される間、収集対象となる測定位置が順次ペアリング対象としてＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａから取り出され、ＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂに記憶される。
【００５４】
一方、ステップＳ４５５で判定条件Ｃが満足されず「Ｆａｌｓｅ」と判定されると、ステップＳ４５８に進み、ＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａに上記測定位置ｐ＿ｃｕｒの次の測定位置ｐ＿ｃｕｒ．ｎｅｘｔ（）が存在するか否かが判定される。そして、次の測定位置ｐ＿ｃｕｒ．ｎｅｘｔ（）が存在する場合には、これが新たな測定位置ｐ＿ｃｕｒとされ（ステップＳ４５９）、ステップＳ４５５に戻る。このような一連の処理を実行することにより、位置Ｐ０からＹ方向に一列状に配列された測定位置がＬｉｓｔＭｅｓ記憶部３１３ａから取り出されて収集され、ペアリングのための測定位置列が得られる。
【００５５】
図５に再び戻って説明を続ける。次のステップＳ４６では、上記測定位置列に対応する一列分の設計位置がペアリング候補として設計位置記憶部３１１から収集され、ＬｉｓｔＣＡＤ記憶部３１３ｃに記憶される（ステップＳ４６）。それに続いて、ＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部３１３ｂに記憶された測定位置がそれぞれＬｉｓｔＣＡＤ記憶部３１３ｃに記憶された設計位置のうち最近傍のものに対応付けられ、ペアリングが行われる（ステップＳ４７）。
【００５６】
このような一連の処理（ステップＳ４４〜Ｓ４７）は、ペアリング未処理の測定位置列が存在する（ステップＳ４８で「ＹＥＳ」）間、繰り返される。そして、全測定処理列についてペアリングが完了すると、ペアリング処理（ステップＳ４）が終了され、上記した補正情報の生成（ステップＳ５）および描画データの補正（ステップＳ６）が行われた後で基板９に対する描画が実行される（ステップＳ７）。
【００５７】
以上のように、本実施形態によれば、測定画像に含まれる目印９３ａ〜９３ｐの測定位置Ｐａ〜ＰｐからＹ方向に一列状に配列される測定位置Ｐａ〜Ｐｄが測定位置列Ｐ９４１として収集される（ステップＳ４５）とともに、その測定位置列Ｐ９４１に対応する設計位置列が収集される（ステップＳ４６）。その上で、測定位置列Ｐ９４１を構成する測定位置Ｐａ〜Ｐｄが設計位置列の設計位置に対応付けられてペアリングされる（ステップＳ４７）。したがって、本来的には測定位置列Ｐ９４１に含まれるべき測定位置の一部が欠けていたとしても、その他の測定位置について設計位置と確実にペアリングされる。このような列ペアリング動作（ステップＳ４５〜Ｓ４７）がＸ方向に配置される他の測定位置列Ｐ９４２〜Ｐ９４４についても同様にして行われる。したがって、基板９上の汚れなどにより複数の目印９３のうちの一部を検出することができない場合であっても、残りの目印９３について測定位置と設計位置とを正しく対応付けることができ、ペアリング処理の安定化を図ることができる。
【００５８】
また、このようにペアリング処理を正確に安定して行うことができることから基板９上に半導体チップ９２を高密度に実装することができる。
【００５９】
このように本実施形態では、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５がそれぞれ本発明の「（ａ）工程」、「（ｂ）工程」、「（ｃ）工程」、「（ｄ）工程」、「（ｅ）工程」の一例に相当している。また、ステップＳＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４５、Ｓ４６、Ｓ４７がそれぞれ本発明の「（ｄ−４）工程」、「（ｄ−５）工程」、「（ｄ−６）工程」、「（ｄ−１）工程」、「（ｄ−２）工程」、「（ｄ−３）工程」の一例に相当している。また、ステップＳ４５〜Ｓ４７が本発明の「列ペアリング動作」の一例に相当している。また、Ｙ方向（縦方向）およびＸ方向（横方向）がそれぞれ本発明の「第１方向」および「第２方向」に相当している。
【００６０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、Ｙ方向に測定位置を収集して測定位置列を取得しているが、その他の方向、例えばＸ方向に測定位置を収集して測定位置列を取得してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、回転補正（ステップＳ４２）およびシフト補正（ステップＳ４３）を実行した後の測定位置に基づいて列ペアリング動作（ステップＳ４５〜Ｓ４７）を繰り返して行っているが、回転補正およびシフト補正の少なくとも一方を省略してよい。つまり、回転補正のみを行った測定位置、シフト補正のみを行った測定位置、あるいは回転補正およびシフト補正のいずれも行うことなくステップＳ３で得られた測定位置を基づいて列ペアリング動作を実行してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、基板９の回転およびオフセットを行うことなく、データ上で回転補正（ステップＳ４２）およびシフト補正（ステップＳ４３）を行っているが、ペアリング処理において、回転補正（ステップＳ４２）の代わりにステージ１１を回転させることで回転補正を行うとともに、シフト補正（ステップＳ４３）の代わりにステージ１１をＸ方向およびＹ方向にシフト移動させてシフト補正を行って、設計位置に対して基板９を機械的にアライメントしてもよい。この場合、当該アライメント後に測定画像を改めて取得するとともに当該測定画像上の全目印の測定位置を改めて取得するのが望ましい。
【００６３】
また、上記実施形態では、回転補正は測定位置を用いて行われているが、目印９３以外に基板９の上面９１に複数のアライメントマークが設けられている場合には、これらのアライメントマークを撮像して得られる位置情報に基づいて回転補正やシフト補正を行ってもよい。
【００６４】
さらに、補正情報生成装置３１は、基板９上の目印の位置情報に基づいて基板９に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する装置（例えば、上述のようなコンピュータシステム）として、単独で使用されてもよい。あるいは、補正情報生成装置３１は直描装置１以外の装置と共に使用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明は、基板上の目印の位置情報に基づいて、前記基板に描画する画像の描画データの補正に利用される補正情報を生成する技術全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…直描装置（描画装置）
９…基板
１２…ステージ移動機構（走査機構）
１３…光源部
３１…補正情報生成装置
３２…描画データ補正部
９３ａ〜９３ｐ…目印
１４１…空間光変調器（光変調部）
３１１…設計位置記憶部
３１２…測定位置取得部
３１３…ペアリング処理部
３１３ａ…ＬｉｓｔＭｅｓ記憶部
３１３ｂ…ＬｉｓｔＬｅｆｔ記憶部
３１３ｃ…ＬｉｓｔＣＡＤ記憶部
３１４…補正情報生成部
Ｐ９４１〜Ｐ９４４…測定位置列
Ｐａ〜Ｐｐ…測定位置
【図１】
2019128375.tif 000003
【図２】
2019128375.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019128375.tif 000007
【図６】
2019128375.tif 000008
【図７】
2019128375.tif 000009
【図８】
2019128375.tif 000010
【図９】
2019128375.tif 000011
【図１０】
2019128375.tif 000012