JP4616509B2

JP4616509B2 - 位置決めマーカおよび位置決め装置

Info

Publication number: JP4616509B2
Application number: JP2001140859A
Authority: JP
Inventors: 智弘上田; 庫睦近藤; 剛治岩田; 公三藤本; 周次仲田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2021-05-11
Also published as: JP2002340756A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体表面における観察および加工などの目標位置の位置決めに用いられる位置決めマーカおよび位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今のエレクトロニクス分野における技術の進展には著しいものがあり、特にコンピュータに関する技術の高度化および複雑化は目覚しく、コンピュータ技術の進展は、微細加工技術の向上にともなう電子デバイスの高集積化および微細化によって実現されている。微細加工および微細加工後の品質評価などを行う際には、被加工物の全体を対象とする小さい倍率のマクロ領域から、被加工物の微細な局部を対象とする大きい倍率のミクロ領域までを観察する必要がある。
【０００３】
微細加工に必要なミクロ領域を観察する倍率で、物体全体を観察しようとすると、分解能が大きく位置決めに必要とされるデータの量が膨大になり過ぎるので、データの処理時間が長くなりまた処理方法が複雑になる。同一の観察装置を用いた場合でも、観察倍率を変化させてマクロ領域からミクロ領域までの位置決めを行うと、装置の計測部が観察中に生じる温度ドリフト等の影響を受けて計測結果に変動が生じるので、一旦観察領域をミクロ領域からマクロ領域に移行し、再度マクロ領域からミクロ領域に移行して観察を行おうとしても同一の位置に戻ることが困難である。
【０００４】
またミクロ領域での一つの位置における作業から、マクロ的なスケールで離反した別の位置における作業に移行するとき、分解能が大きいミクロ領域のまま移行しようとすると、ミクロ領域のスケールでの移動量が大きいので、正確に移動させることが困難となり、また移動に要する時間が多大になる。
【０００５】
そこで、マクロ領域とミクロ領域との観察倍率に対応した複数の装置を用い、マクロ領域およびミクロ領域での物体の移動と位置決めとを、各装置によってそれぞれ分担することが行われている。しかしながら、装置が異なると物体の移動と位置決めという同一の作業を実施しても、装置間における物体を移動させる駆動系の相違および計測部の誤差等によって得られる位置情報が異なるので、ミクロ領域における物体の位置決めを正確に行うことができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題点を解決するために、各倍率の観察領域ごとに位置決めの目標とするべくマーカを物体に形成することが行われている。しかしながら、従来のマーカには以下のような問題がある。
【０００７】
従来の物体の位置決めに使用されているマーカは、倍率の小さいマクロ領域におけるマーカと、倍率の大きいミクロ領域におけるマーカとの間には何ら関連付けがなされていない。すなわちマクロ領域に形成されたマーカは、あくまでもマクロ領域内における位置決めの目印として使用されるのみであり、またミクロ領域に形成されたマーカはミクロ領域内における位置決めの目印として使用されるのみである。
【０００８】
したがって、特に倍率の小さいマクロ領域においてマーカを目印として位置決めを行った後、倍率の大きいミクロ領域に移行して位置決めを行うとき、観察倍率が大きく１観察視野の面積が小さくなるので、観察領域の倍率を拡大した際に、ミクロ領域に形成されたマーカを観察視野内に捕捉することが難しい。ミクロ領域に形成されたマーカを観察視野内に捕捉することが難しいので、マーカの検索および捕捉に多大な時間を要するばかりでなく、マーカを捕捉することができずミクロ領域における位置決めを断念せざるを得ないという問題がある。
【０００９】
またミクロ領域における観察視野内にマーカを捕捉することができたとしてもマーカは単なる目印に過ぎず、さらにマーカを目印として機械的に観察視野を移動して目標位置を検索しなければならないので、観察または加工などの目標位置の位置決めを完了するまでに長時間を要するという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、異なる倍率の観察領域間において相互に伝達することのできる座標位置と座標スケールとに関する情報を有し、倍率の大きな観察領域における高精度と倍率の小さい観察領域における高速性とを、位置決めに利用可能な位置決めマーカおよび位置決め装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、物体表面の観察すべき領域の倍率を変化して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおいて、
骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、
骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在し、
骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向する個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成し、
データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複数の個別データマーカからなり、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標の原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標のスケール情報（Ｓｍ）と、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標のスケール情報（ＳＭ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカである。
【００１２】
本発明に従えば、位置決めマーカは、現倍率の観察すべき領域に関する情報とともに隣接する倍率の観察すべき領域に関する情報も備えるので、位置決めマーカの備える情報に基づいて、隣接する倍率が異なる観察すべき領域の間を移行することができる。特に、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域に移行するとき、観察すべき領域の視野が小さくなるけれども、位置決めマーカの備える情報に基づいて観察すべき領域を移行するので、小さい面積である観察すべき領域の視野を確実に捕捉して移行することができる。
【００１３】
また位置決めマーカは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在するので、倍率が小さく視野の面積が大きな観察すべき領域では、視野を高速度で広範囲に移動し位置決めをすることができ、倍率が大きく視野の面積が小さな観察すべき領域では、位置決めマーカの位置情報に基づいて高精度で位置決めをすることができる。また物体表面に位置決めマーカが形成されるので、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることができる。
【００１４】
また本発明は、物体表面の観察すべき領域の倍率を変化して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおいて、
骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、
骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と隣接する小さい方の倍率とに対応して存在し、
骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向する個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成し、
データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複数の個別データマーカからなり、現倍率における位置決めすべき目標位置に関する情報｛Ｐｃ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標のスケール情報（ＳＭ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカである。
【００１５】
本発明に従えば、位置決めマーカが、物体表面に形成されるので、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることができ、位置決めマーカの備える情報に基づいて隣接する倍率の観察すべき領域の間を移行することができる。
また位置決めマーカのデータマーカに備わる位置情報は、現倍率における位置決めすべき目標位置に関する情報｛Ｐｃ（ｘ，ｙ）｝であり、スケール情報は、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標スケール情報（ＳＭ）とからなるので、目標とする最大倍率の観察すべき領域であることが認識可能であり、目標とする観察または加工などの高精度の位置決めをすることができる。
【００１６】
また本発明は、物体表面の観察すべき領域の倍率を変化して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおいて、
骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、
骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と隣接する大きい方の倍率とに対応して存在し、
骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向する個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成し、
データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複数の個別データマーカからなり、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標の原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標のスケール情報（Ｓｍ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカである。
【００１７】
本発明に従えば、位置決めマーカが、物体表面に形成されるので、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることができ、位置決めマーカの備える情報に基づいて隣接する倍率の観察すべき領域の間を移行することができる。また位置決めマーカのデータマーカにおける位置情報は、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝であり、スケール情報は、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標スケール情報（Ｓｍ）とからなるので、目標とする最小倍率の観察すべき領域であることが認識可能であり、観察すべき領域の視野を高速度で広範囲に移動し位置決めをすることができる。
【００１８】
また本発明は、４個の個別骨格マーカのうち、１個が残余の３個の個別骨格マーカとは異なって形成されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、４個の個別骨格マーカのうち１個が残余の３個の個別骨格マーカとは異なって形成されるので、骨格マーカによって形成される２次元座標のＸおよびＹ軸を容易に決定することができ、またＸおよびＹ軸における正および負の方向を容易に決定することができる。
【００２０】
また本発明は、前記データマーカは、２値データによって形成されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、データマーカは、２値データによって形成される。このことによって、簡易な手段によってデータマーカの認識が可能になるので、たとえば画像処理装置などによってデータマーカの情報を読取ることができ、またたとえばバーコード形成装置などの汎用化されている装置をデータマーカの形成に利用することができる。
【００２２】
また本発明は、骨格マーカとデータマーカとは、
隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域の視野を内包する現倍率の観察すべき領域の視野内に複数個存在することを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、現倍率の観察すべき領域の視野内には、現倍率の位置決めマーカと、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域に形成される位置決めマーカとが含まれる。このことによって、倍率の大きい観察すべき領域における位置情報を、倍率の小さい観察すべき領域から容易に検索することが可能になる。
【００２４】
また本発明は、骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在し、
個別骨格マーカと個別骨格マーカ相互間に形成される個別データマーカとの相対的な配置が、現倍率と各隣接する倍率とにおいて共通であることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、個別骨格マーカと個別データマーカとの相対的な配置が、現倍率と隣接する倍率とにおいて共通である。したがって、位置決めマーカの形態が、すべての倍率の観察領域において共通になるので、観察領域において位置決めマーカを認識して画像処理するアルゴリズムを同一にすることができる。
【００２６】
また本発明は、前記いずれか１つの位置決めマーカを、物体表面の観察すべき領域に形成するマーキング手段と、
物体を移動させる移動手段と、
物体表面の観察すべき領域を倍率可変に観察する観察手段と、
前記位置決めマーカを読取る読取手段と、
読取手段の出力に応答し、移動手段を駆動して物体を移動し、観察手段の観察倍率を拡大または縮小する制御手段とを含むことを特徴とする位置決め装置である。
【００２７】
本発明に従えば、位置決め装置は、マーキング手段を含むので、順次的に異なる倍率に設定される物体表面の観察すべき領域に位置決めマーカを形成することができる。また物体表面の観察すべき領域に形成された位置決めマーカを読取手段によって読取り、読取手段の出力に応答する制御手段によって、観察手段の観察倍率を拡大または縮小し、移動手段を駆動して物体を移動することができる。このことによって、倍率の小さい観察すべき領域においては物体を広範囲に高速度で移動させることが可能であり、倍率の大きい観察すべき領域においては物体を高精度で移動して目的とする位置決めをすることができる。
【００２８】
また本発明は、前記の位置決め装置と、
位置決め装置によって位置決めされる物体を加工する加工手段とを含むことを特徴とする補修装置である。
【００２９】
本発明に従えば、補修装置は、位置決め装置に加えてさらに加工手段を含むので、たとえば半導体デバイスの微細部品などの製造時に生じた不具合部分を正確に位置決めし、加工手段によって補修することができる。このことによって、製造歩留を向上して製造コストを低減し、資源節減の社会的要請に応えることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である位置決めマーカ１の構成を簡略化して示す平面図であり、図２は図１に示す位置決めマーカ１の分解平面図である。物体表面の観察すべき領域（以後、観察領域と略称する）の倍率を変化して位置決めを行うために用いる本実施の形態の位置決めマーカ１は、骨格マーカ２とデータマーカ３とが組合せて構成され、骨格マーカ２とデータマーカ３とは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在する。ここで倍率とは、物体表面における単位長さをＬ１とし、単位長さＬ１が観察装置に備わる表示手段上に表示される長さをＬ２とするとき、長さの比Ｌ２／Ｌ１を意味する。
【００３１】
位置決めマーカ１を構成する骨格マーカ２は、４個の個別骨格マーカ４，５，６，７からなり、個別骨格マーカの重心４ａ，５ａ，６ａ，７ａを頂点とする仮想４角形８における対向する個別骨格マーカの重心５ａ，７ａ，４ａ，６ａをそれぞれ結ぶ直線９，１０は交差し、これら２つの直線、ここではＸ軸９およびＹ軸１０によって物体表面の２次元座標を構成する。
【００３２】
本実施の形態の骨格マーカ２においては、４個の個別骨格マーカ４，５，６，７のうち、１個の個別骨格マーカ４の濃度が、残余の３個の個別骨格マーカ５，６，７の濃度よりも薄く形成される。このことによって、骨格マーカ２をたとえば画像処理装置において認識するとき、１個の個別骨格マーカ４と残余の３個の個別骨格マーカ５，６，７とを容易に識別することができる。濃度の薄い個別骨格マーカ４の重心４ａと、前記仮想４角形８において対向する個別骨格マーカ６の重心６ａとを結ぶ直線をＹ軸１０と定め、個別骨格マーカ４の存在する方向をＹ軸１０の正方向と定めることができる。残る個別骨格マーカ５，７の重心５ａ，７ａを結ぶ直線をＸ軸９と定め、前記Ｙ軸１０の正方向を時計まわりに９０度角変位させた方向にＸ軸９の正方向を定めることができる。Ｘ軸９とＹ軸１０との交点が２次元座標系の原点である。このように、１個の個別骨格マーカ４と残余の３個の個別骨格マーカ５，６，７とが、異なるように形成することによって、骨格マーカ２によって形成される２次元座標のＸ軸９およびＹ軸１０を容易に決定することができ、またＸ軸９およびＹ軸１０における正および負の方向を容易に決定することができる。
【００３３】
データマーカ３は、個別骨格マーカ４，５，６，７相互間に形成される複数の個別データマーカ１１からなり、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標スケール情報（Ｓｍ）と、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標スケール情報（ＳＭ）とを備える。
【００３４】
本実施の形態では、データマーカ３は、２値データによって形成される。すなわち前述の座標原点の位置情報Ｐｍ（ｘ，ｙ）および座標スケール情報Ｓｃ，Ｓｍ，ＳＭを２値データによって表し、２値データによる情報は個別データマーカ１１の有無を用いて物体表面に形成される。仮想４角形８の個別骨格マーカ４および５の間にある１辺には、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝が形成され、個別骨格マーカ７および４の間にある１辺には、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標スケール情報（Ｓｍ）が形成される。また仮想４角形８の個別骨格マーカ５および６の間にある１辺には、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標スケール情報（ＳＭ）が形成され、個別骨格マーカ６および７の間にある１辺には、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）が形成される。
【００３５】
データマーカ３が２値データで表されることによって、簡易な手段でデータマーカ３を認識することが可能になるので、たとえば画像処理装置などによってデータマーカ３の情報を読取ることができ、またたとえばバーコード形成装置などの汎用化されている装置をデータマーカ３の形成に利用することができる。
【００３６】
図３は位置決めマーカ１，１ａが異なる倍率に設定される観察領域の現倍率と隣接する倍率のうち大きい方の倍率とに対応して存在する状態を示す平面図であり、図４は順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域の概略を示す斜視図であり、図５は順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域に形成される位置決めマーカ１の階層構造の概略を示す図である。図３および図４に示すように、ここでは倍率が小さく視野面積が広範囲におよぶ観察領域をマクロ領域と呼ぶことがあり、マクロ領域に比較して相対的に倍率が大きく視野面積の小さい観察領域をミクロ領域と呼ぶことがある。
【００３７】
位置決めマーカ１は、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在する。たとえば図３に示すように現倍率であるFieldＡと、隣接する倍率のうち大きい方の倍率であるFieldＢとにおいて位置決めマーカ１および位置決めマーカ１ａが形成される。図３に示す例では、現倍率であるFieldＡと隣接する倍率のうち大きい方の倍率であるFieldＢとの２つの隣接する倍率の観察領域のみを示すけれども、肉眼または数倍程度の倍率で観察視野面積が広範囲に及ぶマクロ領域から、たとえば走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ：Scanning Tunneling Microscope）を観察手段として用いるような原子レベルの分解能で観察視野面積が極小であるミクロ領域までを、わずかに２つの観察領域を利用することによって高精度に位置決めすることは困難である。
【００３８】
したがって、たとえば図４に示すように、最小倍率のマクロ領域であるFieldＩの観察領域と、最大倍率のミクロ領域であるFieldＶの観察領域との間に、中間の倍率の観察領域が複数設けられる。図４に示す例では、中間にFieldＩＩ〜ＩＶの３つの観察領域が設けられ、最小倍率の観察領域であるFieldＩから、最大倍率であり位置決めの目標とする観察領域であるFieldＶまで、この例の場合は５つの段階の倍率を有するが、実際には使用環境に応じて必要な段階を用意する。
【００３９】
位置決めマーカ１を構成する骨格マーカ２とデータマーカ３とは、隣接する大きい方の倍率の観察領域の視野を内包する現倍率の観察領域の視野内に複数個存在するように形成される。複数個存在するとは、現倍率の観察領域の視野内に、現倍率の位置決めマーカ１と隣接する倍率のうち大きい方の倍率の位置決めマーカ１ａとが存在してもよく、また位置決めマーカ１と複数の位置決めマーカ１ａとが存在してもよいことを意味する。すなわち、順次的に相互に異なる倍率に設定される位置決めマーカの構造は、図５に示すように、観察領域が隣接する倍率のうち大きい方の倍率に移行するのにともなって、形成される位置決めマーカの数が複数に増加する階層構造であってもよい。このことによって、倍率の大きい観察領域における位置決めマーカが備える情報を、倍率の小さい観察領域から容易に検索することが可能になる。
【００４０】
図６は、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域に位置決めマーカがそれぞれ形成される状態を示す平面図である。図６に示すように、位置決めマーカ１は、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域の現倍率と隣接する倍率とに対応して位置決めマーカ１ａ，１ｂのように形成され、個別骨格マーカ４，５，６，７と個別骨格マーカ４，５，６，７相互間に形成される個別データマーカ１１との相対的な配置は、各倍率の観察領域において共通に形成される。
【００４１】
データマーカ３は、個別データマーカ１１の有無という２値データによって情報を表す。したがって、データマーカ３が備える情報の内容にともなって個々の個別データマーカ１１の形成される位置が異なるので、厳密には倍率が異なる相互の観察領域におけるデータマーカ３の形態はわずかに相違する。しかしながら、複数の個別データマーカ１１が集合した個別データマーカ群として見るとき、すなわち隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標原点の位置情報Ｐｍ（ｘ，ｙ）および各座標スケール情報Ｓｃ，Ｓｍ，ＳＭを表す個別データマーカ群として見るとき、個別データマーカ群同志の形態は極めて類似しているので、個別骨格データ４，５，６，７との相対的な配置によって得られる位置決めマーカ１の全体的な形態は、各隣接する倍率の観察領域において共通と言ってよい。
【００４２】
このように倍率の異なる各観察領域に形成される位置決めマーカ１は、特徴的長さを持たない自己相似性（フラクタル）を有する図形として共通の形態で形成されることが好ましい。このことによって、観察領域において位置決めマーカ１を認識して画像処理するアルゴリズムを同一にすることができる。
【００４３】
図３に戻って、現倍率の観察領域であるFieldＡから隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域であるFieldＢへの移行について説明する。現倍率であるFieldＡから、隣接する倍率のうち大きい方の倍率のFieldＢへ移行するとき、現倍率の観察領域内にある位置決めマーカ１から、FieldＢに形成される位置決めマーカ１ａの座標原点１２ａのＸ軸９とＹ軸１０とからなる２次元座標系における位置情報Ｐｍ（ｘ，ｙ）およびFieldＢの座標スケール情報Ｓｍを読取り、読取った位置決めマーカ１の情報に基づいて、物体を移動させて観察視野を位置決めマーカ１ａを含む位置に移動し観察倍率を拡大する。逆にFieldＢから隣接する倍率のうち小さい方の倍率のFieldＡへ移行するとき、FieldＢ内にある位置決めマーカ１ａから、FieldＡの座標スケール情報ＳＭｂを読取り、読取った座標スケール情報ＳＭｂに基づいて観察倍率を縮小し、FieldＡに形成された位置決めマーカ１を検索する。
【００４４】
このように、位置決めマーカ１，１ａは、現倍率の観察領域に関する情報とともに隣接する倍率の観察領域に関する情報も備えるので、位置決めマーカ１，１ａの備える情報に基づいて、隣接する倍率の異なる観察領域の間を移行することができる。特に、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に移行するとき、観察領域の視野は小さくなるけれども、位置決めマーカ１の備える情報に基づいて観察領域を移行するので、小さい面積である観察領域の視野を確実に捕捉して移行することができる。
【００４５】
また位置決めマーカ１は、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在するので、倍率が小さく視野の面積が大きな観察領域では、視野を高速度で広範囲に移動し位置決めをすることができ、倍率が大きく視野の面積が小さな観察領域では、位置決めマーカ１の座標位置情報に基づいて高精度で位置決めをすることができる。また物体表面に位置決めマーカ１が形成されるので、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることができる。
【００４６】
図７は、本発明の第２の実施の形態である位置決めマーカ２１の構成を簡略化して示す平面図である。本実施の形態の位置決めマーカ２１は、実施の第１形態の位置決めマーカ１と類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。本実施の形態の位置決めマーカ２１は、たとえば図４に示す最大倍率の観察領域であるFieldＶ、すなわち目標とする位置決めをすべき観察領域に形成される。
【００４７】
実施の第１形態の位置決めマーカ１と比較して注目すべきは、前記座標原点の位置情報Ｐｍ（ｘ，ｙ）の代わりに、現倍率において位置決めすべき目標とする座標位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）を備えることであり、また隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標スケール情報Ｓｍを含まないことである。位置決めマーカ２１は、目標とする位置決めをすべき最大倍率の観察領域に形成されるので、隣接する大きい方の倍率の座標におけるスケール情報を備える必要がない。また位置決めマーカ２１は、現倍率における座標スケール情報Ｓｃと、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標スケール情報ＳＭとを備える。
【００４８】
データマーカ３が隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標スケール情報Ｓｍを含まないので、位置決めマーカ２１の形成された現倍率の観察領域が、目標とする最大倍率の観察領域であることの認識可能であり、目標とする観察または加工などの高精度の位置決めをすることができる。また位置決めマーカ２１には、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標におけるスケール情報ＳＭが備わるので、このスケール情報ＳＭに基づいて隣接する倍率のうち小さい方の倍率の観察領域に移行することができる。
【００４９】
図８は、本発明の第３の実施の形態である位置決めマーカ２２の構成を簡略化して示す平面図である。本実施の形態の位置決めマーカ２２は、実施の第１形態の位置決めマーカ１と類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。本実施の形態の位置決めマーカ２１は、たとえば図４に示す最小倍率の観察領域であるFieldＩ、すなわち視野面積が広範囲に及び物体の観察視野の移動に高速性を要求される観察領域に形成される。実施の第１形態の位置決めマーカ１と比較して注目すべきは、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標におけるスケール情報ＳＭを含まないことである。位置決めマーカ２２は、最小倍率の観察領域に形成されるので、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標におけるスケール情報を備える必要がない。
【００５０】
データマーカ３が隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標スケール情報ＳＭを含まないので、目標とする最小倍率の観察領域であることの認識可能であり、観察領域の視野を高速度で広範囲に移動し位置決めをすることができる。
また位置決めマーカ２２には、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標におけるスケール情報Ｓｍが備わるので、このスケール情報Ｓｍに基づいて隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に移行することができる。
【００５１】
前述の順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域に形成される位置決めマーカ１，２１，２２のデータマーカ３が備える情報を倍率ごとにまとめた結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
図９は、本発明のもう１つの実施の形態である位置決め装置２６の構成を簡略化して示す概略系統図である。位置決め装置２６は、前述の位置決めマーカ１，２１，２２を位置決めすべき物体２７の表面２７ａに形成するマーキング手段２８と、物体２７を移動させる移動手段２９と、物体表面２７ａの観察領域を倍率可変に観察する観察手段３０と、前記位置決めマーカ１，２１，２２を読取る読取手段３１と、読取手段３１の出力に応答し、移動手段２９を駆動して物体２７すなわち観察視野を移動し、観察手段３０の観察倍率を拡大または縮小する制御手段３２とを含む。
【００５４】
観察手段３０は、観察領域の観察倍率に適合する種々の装置が用いられる。ここでは、第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）３５およびＳＴＭ３６を観察手段３０として使用した。観察倍率の範囲は、第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４が最も小さく、ＳＥＭ３５、ＳＴＭ３６の順に大きくなる。第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４は、２次元受光素子を構成する多数のセルを有し、各セルは電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）によって形成される観察装置である。観察手段３０を構成する各装置における観察倍率変更手段として、第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４には第１および第２ＣＣＤズーム系レンズ駆動手段３７，３８、ＳＥＭ３５にはＳＥＭ電磁レンズ３９、ＳＴＭ３６には、表面の凹凸をトレースするための圧電素子の変位量のサンプリング周波数の変更およびスキャン範囲を変更するＳＴＭ周波数・スキャン範囲変更手段４０が、それぞれ備えられる。
【００５５】
観察領域の視野内に形成される位置決めマーカ１の寸法は、観察領域の視野寸法に対して適当な大きさがあり、視野寸法の５分の１程度の大きさが適している。したがって、マーキング手段２８は、一種類の装置によって広範囲の倍率におよぶ観察領域のすべてに対応することは困難であり、観察領域の視野寸法、すなわち物体表面２７ａに形成される位置決めマーカ１の寸法に対応して複数の装置から適宜選択して使用される。
【００５６】
第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４による観察倍率では、インク噴射装置４１がマーキング手段２８として用いられる。インク噴射装置４１では、インク噴射の有無によって個別データマーカ１１による２値データを形成し、噴射するインクの色の変化によって１個の個別骨格マーカ４と残余の３個の個別骨格マーカ５，６，７との相違を形成する。
【００５７】
ＳＥＭ３５による観察倍率では、レーザ加工器４２がマーキング手段２８として用いられる。レーザ加工器４２では、レーザ照射の有無によって個別データマーカ１１による２値データを形成し、レーザの発振出力の変化によって１個の個別骨格マーカ４と残余の３個の個別骨格マーカ５，６，７との相違を形成する。
【００５８】
ＳＴＭ３６による観察倍率では、ＳＴＭ３６をマーキング手段２８として用いる。ＳＴＭ３６では、ＳＴＭ探針放電加工手段４３によって、探針に観察電圧を超える高い電圧を印加して物体表面２７ａとの間で放電加工し、放電加工の有無によって個別データマーカ１１による２値データを形成する。また探針へ印加する電圧の変化によって１個の個別骨格マーカ４と残余の３個の個別骨格マーカ５，６，７との相違を形成する。
【００５９】
移動手段２９は、図示しない電動機によってＸＹＺの３軸方向に移動可能なステージであり、位置決め精度に対応して駆動するステージが３種類設けられる。第２ＣＣＤカメラ３４に対応する比較的小さい倍率の観察領域に対しては、Ｘ１−Ｙ１座標系において駆動する第１ステージ４４が設けられる。第１ステージ４４の駆動は、ボールねじ駆動でありその精度は１０〜１００μｍの範囲である。ＳＥＭ３５に対応する倍率の観察領域に対しては、Ｘ２−Ｙ２座標系において駆動する第２ステージ４５が設けられる。第２ステージ４５の駆動は、リニアスケール駆動でありその精度は０．１〜１μｍの範囲である。ＳＴＭ３６に対応する倍率の観察領域に対しては、Ｘ３−Ｙ３−Ｚ３座標系において３軸方向に駆動する第３ステージ４６が設けられる。第３ステージ４６の駆動は、圧電素子駆動でありその精度は０．１〜１０ｎｍの範囲である。
【００６０】
第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４、ＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６からなる観察手段３０に対応して、前述の第１〜第３ステージ４４，４５，４６からなる移動手段２９が設けられることによって、分解能がナノメートルからセンチメートルまでの広範囲の観察倍率における物体の位置決めに、位置決め装置２６を使用することができる。
【００６１】
本実施の形態では、観察手段３０としてＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６を用いている。ＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６は、観察環境として真空であることを必要とするので、ＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６によって観察するとき、位置決めすべき物体２７は真空容器である第１容器４７内に収容される。
【００６２】
ＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６の観察倍率に対応するマーキング手段２８としては、真空環境にほとんど影響を及ぼすことがないレーザ加工器４２およびＳＴＭ探針放電加工手段４３が使用される。観察倍率がＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６に比べて小さいＣＣＤカメラの観察領域においては、マーキング手段２８として前記インク噴射装置４１が使用される。インク噴射装置４１は簡便であり安価なマーキング手段２８であるけれども、インク噴射装置４１によってインクが容器内に噴射されると、真空環境に好ましくない影響を及ぼすので、第１ＣＣＤカメラ３３とインク噴射装置４１とは、第１容器４７とは異なる第２容器４８に設けられる。第２容器４８内に収容された位置決めすべき物体２７は、第１ＣＣＤカメラ３３によって観察され、インク噴射装置４１によって位置決めマーカ１が形成される。このことによって、インク噴射装置４１による位置決めマーカ１形成のためのインク噴射が、第１容器４７内の真空度を低下することを防止する。
【００６３】
インク噴射装置４１によって位置決めマーカ１が形成された物体２７は、第２容器４８から第１容器４７内に移動され移動手段２９上に載置される。物体２７の第２容器４８から第１容器４７への移動は、第１および第２容器４７，４８を開放し、物体２７を手動で移動することによって実現される。逆に第１容器４７から第２容器４８へ物体２７を移動する場合も同様である。
【００６４】
第１容器４７内において、インク噴射装置４１によって物体２７表面に形成された位置決めマーカ１は、第１ＣＣＤカメラ３３と観察倍率が類似の範囲にある第２ＣＣＤカメラ３４によって検索される。このとき位置決めすべき物体２７は、第２容器４８から第１容器４７内の移動手段２９上へと大きく移動され、観察手段３０は第１ＣＣＤカメラ３３から第２ＣＣＤカメラ３４へと変更されているけれども、第２ＣＣＤカメラ３４によって物体表面２７ａに形成された位置決めマーカ１を検出したとき、位置決めマーカ１の備える情報に基づいて、座標系の原点位置と座標スケールとを較正するキャリブレーションを行うので、第１ＣＣＤカメラ３３と第２ＣＣＤカメラ３４との観察装置の相違に基づく計測誤差の発生が防止される。ＳＥＭ３５による観察と＆レーザ加工器４２による位置決めマーカ１の形成およびＳＴＭ３６による観察と位置決めマーカ１の形成は、いずれも物体２７が第１容器４７内の移動手段２９上に載置されたまま実施される。なお、観察領域における座標系のキャリブレーションは、第２ＣＣＤカメラ３４とＳＥＭ３５との観察手段３０の変更およびＳＥＭ３５とＳＴＭ３６との観察手段３０の変更時においても実施されるので、観察装置の相違に基づく計測誤差の発生が防止される。
【００６５】
図１０は図９に示す位置決め装置２６の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。マイクロコンピュータなどによって実現される制御手段３２である処理回路には、入力手段４９が接続される。入力手段４９は、たとえばキーボードなどによって実現され、後述する位置決めすべき対象の物体２７において予め定められる観察領域の最大および最小の倍率で形成される座標スケール情報を入力する。また処理回路３２には、第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４、ＳＥＭ３５、ＳＴＭ３６および位置決めマーカ１を読取る読取手段３１である画像処理装置が接続される。観察手段３０である第１および第２ＣＣＤカメラ３３，３４、ＳＥＭ３５およびＳＴＭ３６は、画像処理装置３１にも接続されるので、画像処理装置３１には観察手段３０からの画像情報の読取出力が与えられる。
【００６６】
処理回路３２の出力によって、詳細を後述する第１および第２ＣＣＤズーム系レンズ駆動手段３７，３８、ＳＥＭ電磁レンズ３９およびＳＴＭ周波数・スキャン範囲変更手段４０の動作が制御され、またインク噴射装置４１、レーザ加工器４２およびＳＴＭ探針放電加工手段４３からなるマーキング手段２８と位置決めすべき物体２７を載置した移動手段２９との動作が制御される。
【００６７】
図１１は、図９に示す処理回路３２の動作を説明するフローチャートである。
図１１を参照し、位置決め装置２６において、ミクロ領域からマクロ領域までの倍率が異なる観察領域に位置決めマーカ１，２１，２２を形成する動作と、形成された位置決めマーカ１，２１，２２に基づいてマクロ領域からミクロ領域に向って位置決めする動作について説明する。図１２は位置決めの目標とする最大倍率の観察領域における位置決めマーカ２１を示す平面図であり、図１３は中間倍率の観察領域における位置決めマーカ１を示す平面図であり、図１４は最小倍率の観察領域における位置決めマーカ２２を示す平面図である。
【００６８】
ステップａ１では、位置決めすべき物体２７について、対象とする観察領域の最大倍率と最小倍率とにおける座標スケール情報を、入力手段４９によって処理回路３２へ入力する。このとき観察領域の最小および最大倍率が予め定められ、最大倍率の観察領域における位置決めすべき物体表面２７ａには、図１２（ａ）に示すように目標とする位置を加工するなどして観察位置５０が予め定められているものとする。
【００６９】
ステップａ２では、図１２に示すように最大倍率である現倍率の観察領域に骨格マーカ２を形成する。骨格マーカ２は、前記観察位置５０が骨格マーカ２の内方に位置するように形成される。骨格マーカ２およびデータマーカ３は、相互に異なる倍率の観察領域にそれぞれ形成されるので、倍率が異なる観察領域間の骨格マーカ２およびデータマーカ３を混同する恐れがある。したがって、骨格マーカ２とデータマーカ３との参照符号の末尾に最大倍率ではｕを添付し、中間倍率ではｖを添付し、最小倍率ではｗを添付して区別する。
【００７０】
ＳＴＭ３６によって観察される現倍率の観察領域には、４個の個別骨格マーカ４ｕ，５ｕ，６ｕ，７ｕが、ＳＴＭ探針放電加工手段４３に電圧が印加され物体表面２７ａと探針との間で放電加工することによって形成される。１個の個別骨格マーカ４ｕを放電加工によって形成する際、ＳＴＭ放電加工手段４３に印加する電圧を、残余の３個の個別骨格マーカ５ｕ，６，７ｕを形成する場合よりも小さくする。このことによって、個別骨格マーカ４ｕの濃度が、残余の３個の個別骨格マーカ５ｕ，６，７ｕとは異なって形成されるので、個別骨格マーカ４ｕを残余の３個の個別骨格マーカ５ｕ，６，７ｕと区別して画像処理装置３１によって読取ることができる。
【００７１】
ステップａ３では、骨格マーカ２ｕを基準にデータマーカ３ｕを形成する。画像処理装置３１によって読取られた読取出力は、処理回路３２に入力される。処理回路３２にはＣＰＵ（Central Processing Unit）が備わり、画像処理装置３１の読取出力に基づいて、４個の個別骨格マーカの重心４ｕａ，５ｕａ，６ｕａ，７ｕａを頂点とする仮想４角形８ｕが求められる。前述のように１個の個別骨格マーカ４ｕが、残余の３個の個別骨格マーカ５ｕ，６ｕ，７ｕとは容易に識別されるので、１個の個別骨格マーカの重心４ｕａと、仮想４角形８ｕにおいて対向する個別骨格マーカの重心６ｕａとを結ぶ直線をＹ軸１０ｕと定め、個別骨格マーカ４ｕの存在する方向をＹ軸１０ｕの正方向と定めることができる。
【００７２】
また残る個別骨格マーカの重心５ｕａ，７ｕａを結ぶ直線をＸ軸９ｕと定め、前記Ｙ軸１０ｕの正方向を時計まわりに９０度角変位させた方向にＸ軸９ｕの正方向を定め、２次元座標系が構成される。このように定められるＸ軸９ｕとＹ軸１０ｕとの交点から２次元座標系の原点位置が求められる。観察領域の現倍率から２次元座標のスケール情報Ｓｃｕが定められる。前記２次元座標系とそのスケール情報Ｓｃｕとが定められることによって、目標とする観察位置５０の２次元座標系における位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）が求められる。
【００７３】
ステップａ４では、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標に関するスケール情報ＳＭｕが定められる。スケール情報ＳＭｕは、たとえば前記ステップａ１において入力した観察領域の最大倍率と最小倍率との比に基づいて、観察領域を設ける階層の数を定めるアルゴリズムをＣＰＵに予め付与しておくことによって定めることができる。なおステップａ４では、ステップａ３からステップａ４に直接進行して場合には、座標スケール情報ＳＭｕが定められ、後述するステップａ８からステップａ４に戻った場合には、座標スケール情報ＳＭｖが定められるロジックが与えられている。
【００７４】
観察位置５０の位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）および各座標スケール情報Ｓｃｕ，ＳＭｕは２値データに変換され、処理回路３２からＳＴＭ放電加工手段４３と移動手段２９とに出力が与えられる。位置情報およびスケール情報の２値データへの変換は、汎用の２値データ変換器を処理回路３２に設けることによって実現できる。処理回路３２からの出力に従って、移動手段２９は物体２７を移動し、ＳＴＭ放電加工手段４３は前述の放電加工によってデータマーカ３ｕを観察領域に形成する。観察位置５０の座標位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）は個別骨格マーカ４ｕおよび５ｕの間に形成され、現倍率の座標スケール情報Ｓｃｕは個別骨格マーカ６ｕおよび７ｕの間に形成され、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標スケール情報ＳＭｕは個別骨格マーカ５ｕおよび６ｕの間に形成されて、位置決めマーカ２１が形成される。現倍率は最大倍率であるので、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標スケール情報は形成されない。
【００７５】
ステップａ５では、座標スケール情報ＳＭｕに基づいて、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の観察領域に移行する。観察領域の移行は、画像処理装置３１によって座標スケール情報ＳＭｕを読取り、読取出力に基づく処理回路３２の出力に応答し、たとえばＳＴＭ周波数・スキャン範囲変更手段４０によってＳＴＭ３６の観察倍率を縮小するか、または観察手段３０をＳＴＭ３６からＳＥＭ３５に切換えることによって実現される。
【００７６】
ステップａ６では、図１３に示すように移行後の倍率の観察領域に骨格マーカ２ｖが形成される。移行後の観察領域の倍率がＳＴＭ３６よりも小さいＳＥＭ３５で対応できる場合、骨格マーカ２ｖとデータマーカ３ｖとは、たとえばレーザ加工器４２による物体２７表面へのレーザ照射によって形成される。骨格マーカ４ｖがレーザ加工器４２によって形成されるとき、１個の個別骨格マーカ４ｖをレーザ照射によって形成する際のレーザ発振出力を残余の３個の個別骨格マーカ５ｖ，６ｖ，７ｖを形成する場合よりも小さくする。このことによって、個別骨格マーカ４ｖの濃度が、残余の３個の個別骨格マーカ５ｖ，６ｖ，７ｖとは異なって形成されるので、個別骨格マーカ４ｖを残余の３個の個別骨格マーカ５ｖ，６ｖ，７ｖと識別して画像処理装置３１によって読取ることができる。また移行前の倍率の観察領域に形成された位置決めマーカ２１が、４個の個別骨格マーカ４ｖ，５ｖ，６ｖ，７ｖの内方に存在するように骨格マーカ４ｖが形成される。
【００７７】
ステップａ７では、骨格マーカ２ｖを基準としてデータマーカ３ｖを形成する。移行前の倍率の観察領域と同様、画像処理装置３１によって骨格マーカ２ｖの読取出力が処理回路３２に入力され、読取出力に基づく処理回路３２の演算によって、Ｙ軸１０ｖとＹ軸１０ｖの正方向とを定め、Ｘ軸９ｖとＸ軸９ｖの正方向とを定めて２次元座標系が構成される。観察領域の倍率から座標スケール情報Ｓｃｖが定められる。２次元座標系とそのスケール情報Ｓｃｖとが定められることによって、移行前の倍率の観察領域に形成された位置決めマーカ２１の座標原点５１が、移行後の観察領域のＸ軸９ｖとＹ軸１０ｖとによって定められる２次元座標系において有する位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）が求められる。
【００７８】
隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標スケール情報Ｓｍｖは、移行前の倍率における座標スケール情報ＳｃｕをＳｍｖに置換えることによって求められる。座標原点５１の位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）および各座標のスケール情報Ｓｃｖ，ＳＭｖ，Ｓｍｖが、２値データに変換されて処理回路３２からの出力としてレーザ加工器４２と移動手段２９とに与えられる。処理回路３２からの出力に従って、移動手段２９は物体２７を移動し、レーザ加工器４２はレーザ照射によってデータマーカ３ｖを観察領域に形成する。座標位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）、座標スケール情報Ｓｃｖ，ＳＭｖは、ステップａ３およびステップａ４において述べたのと同様の位置に形成され、座標スケール情報Ｓｍｖは、個別骨格マーカ４ｕおよび７ｕの間に形成され、位置決めマーカ１が形成される。
【００７９】
ステップａ８では、現倍率の座標スケール情報Ｓｃが、ステップａ１において入力した最小倍率の座標スケール情報と同一であるか否かが判断される。この判断が否定で、座標スケール情報Ｓｃが、最小倍率の座標スケール情報よりも大きければステップａ４に戻り、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標スケール情報ＳＭｖが形成され、以降のステップを進行する。
【００８０】
すなわち図１４に示すように、移行後の倍率の観察領域に骨格マーカ２ｗを形成する。移行後の観察領域の倍率がＳＥＭ３５よりも小さいＣＣＤカメラで対応できる場合、物体２７は第１容器４７から第２容器４８に移動される。第２容器４８内において、第１ＣＣＤカメラ３３によって物体表面２７ａが観察され、骨格マーカ２ｗおよびデータマーカ３ｗは、処理回路３２からの出力に応答しインク噴射装置４１から物体表面２７ａへインク噴射することによって形成される。
【００８１】
骨格マーカ４ｗがインク噴射装置４１によって形成されるとき、１個の個別骨格マーカ４ｗを形成するインクの色を残余の３個の個別骨格マーカ５ｗ，６ｗ，７ｗを形成するインクの色と異なるものとする。このことによって、個別骨格マーカ４ｗを残余の３個の個別骨格マーカ５ｗ，６ｗ，７ｗと識別して画像処理装置３１によって読取ることができる。
【００８２】
形成された個別骨格マーカ４ｗを基準として、Ｙ軸１０ｗとＹ軸１０ｗの正方向とを定め、Ｘ軸９ｗとＸ軸９ｗの正方向とを定めて２次元座標系を構成する。観察領域の倍率から２次元座標のスケール情報Ｓｃｗを定め、２次元座標とそのスケール情報Ｓｃｗとによって、移行前の観察領域に形成された位置決めマーカ１の座標原点５２が、移行後の観察領域の座標系において有する位置情報Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）を求める。また移行前の観察倍率における座標スケール情報Ｓｃｖを、移行後の隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標スケール情報Ｓｍｗに置換える。
【００８３】
座標原点５２の位置情報Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）および各座標スケール情報Ｓｃｗ，Ｓｍｗが、２値データに変換され処理回路３２からの出力としてインク噴射装置４１と移動手段２９とに与えられる。処理回路３２からの出力に従って、座標位置情報Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）、座標スケール情報Ｓｃｗ，Ｓｍｗは、個別骨格マーカ相互間に形成されて位置決めマーカ２２が形成される。なお現倍率の座標スケール情報Ｓｃｗが、ステップａ１において入力した最小倍率の座標スケール情報と同一であるときは、ステップ８の判断に従って後述のステップａ９へ進むので、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標スケール情報は形成されない。
【００８４】
ステップａ８における判断が肯定であり、座標スケール情報Ｓｃｗが、ステップａ１において入力した最小倍率の座標スケール情報と同一であるとき、ステップａ９に進む。ステップａ９では、ミクロ領域からマクロ領域までの観察領域に対応する位置決めマーカ２１，１，２２の形成が完了する。
【００８５】
次のステップａ１０以降では、マクロ領域からミクロ領域に向って倍率の異なる観察領域を移行しながら位置決めを行う。図１５は、マクロ領域からミクロ領域に向って位置決めする状態を示す平面図である。ステップａ１０では、図１５（ａ）に示す最小倍率の観察領域の視野内から画像処理装置３１によって位置決めマーカ２２を読取り、読取出力を処理回路３２に入力する。なお第２容器４８内において、最小倍率でインク噴射装置４１によって位置決めマーカ２２が形成された物体２７は、マクロ領域からミクロ領域に向って位置決めするに先だって第２容器４８から第１容器４７へと移動される。
【００８６】
ステップａ１１では、位置決めマーカ２２を構成する骨格マーカ２ｗの読取出力に基づき、処理回路３２において２次元座標を決定する。２次元座標の決定は、前述の位置決めマーカ２２の形成と同様にして行われる。画像形成装置３１は、１個の個別骨格マーカ４ｗと残余の３個の個別骨格マーカ５ｗ，６ｗ，７ｗとを色の相違によって識別して読取る。処理回路３２は、画像形成装置３１の読取出力に応答し、個別骨格マーカ４ｗを基準として、Ｙ軸１０ｗとＹ軸１０ｗの正方向とを定め、Ｘ軸９ｗとＸ軸９ｗの正方向とを定めて２次元座標系を定める。
【００８７】
ステップａ１２では、位置決めマーカ２２を構成するデータマーカ３ｗの読取出力に基づき、処理回路３２において、現倍率の観察領域から座標スケール情報Ｓｃｗを定め、２次元座標とそのスケール情報Ｓｃｗとによって、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に形成された位置決めマーカ１の座標原点５２が、現観察領域の２次元座標系において有する位置情報Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）を求める。また隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標スケール情報Ｓｍｗを求める。
【００８８】
ステップａ１３では、前記座標原点５２の座標位置Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）に基づく処理回路３２からの出力に応答し、座標原点５２が移行後の観察領域の視野内に含まれるように、移動手段２９が駆動されて物体２７すなわち観察視野が移動される。ステップａ１４では、処理回路３２の出力に応答し、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に移行する。隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域への移行は、たとえば第２ＣＣＤカメラ３４の第２ＣＣＤズーム系レンズ駆動手段３８が駆動されて観察倍率が拡大されるか、または観察手段３０が第２ＣＣＤカメラ３４からＳＥＭ３５に切換えられることによって実現される。
【００８９】
ステップａ１５では、処理回路３２において、移行前の観察領域における座標スケール情報Ｓｍｗを、移行後の観察領域の座標スケール情報Ｓｃｖに置換え、座標スケール情報Ｓｃｖがステップａ１において入力した最大倍率の座標スケール情報と同一であるか否かが判断される。この判断が否定であり、座標スケール情報Ｓｃｖが、最大倍率の座標スケール情報よりも小さければ、ステップａ１０に戻り以降のステップが繰返し実行される。
【００９０】
すなわち図１５（ｂ）に示す中間の倍率を有する観察領域に形成された位置決めマーカ１を、画像処理装置３１によって読取り、読取出力を処理回路３２に入力する。処理回路３２では、骨格マーカ２ｖに基づいてＸ軸９ｖ−Ｙ軸１０ｖからなる２次元座標系を定め、データマーカ３ｖに基づき、現倍率の座標スケール情報Ｓｃｖ、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の座標スケール情報Ｓｍｖおよび隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標スケール情報ＳＭｖを定め、さらに隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に形成された位置決めマーカの座標原点が、現倍率の観察領域の２次元座標系において有する位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）を求める。前記座標原点の座標位置Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）に基づく処理回路３２からの出力に応答し、座標原点が移行後の観察領域の視野内に含まれるように、移動手段２９が駆動されて物体２７が移動される。
【００９１】
物体２７が移動された後、処理回路３２の出力に応答し、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に移行する。さらなる隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域への移行は、たとえばＳＥＭ３５の電磁レンズ３９を制御して観察倍率が拡大されるか、または観察手段３０がＳＥＭ３５からＳＴＭ３６に切換えられることによって実現される。
【００９２】
ステップａ１５における判断が肯定であり、現倍率の観察領域の座標スケール情報Ｓｃが、ステップａ１において入力した最大倍率の座標スケール情報と同一であるとき、ステップａ１６に進む。すなわち図１５（ｃ）および図１５（ｄ）に示す最大倍率の観察領域における位置決め動作が実行される。
【００９３】
ステップａ１６では、画像処理装置３１によって位置決めマーカ２１を読取り、読取出力を処理回路３２に入力する。ステップａ１７では、読取出力に応答し処理回路３２において、位置決めマーカ２１を構成する骨格マーカ２ｕに基づき２次元座標系を決定する。２次元座標系の決定は、前述のように１個の個別骨格マーカ４ｕと残余の３個の個別骨格マーカ５ｕ，６ｕ，７ｕとを濃度の相違によって識別して読取り、個別骨格マーカ４ｕを基準として、Ｘ軸９ｕ−Ｙ軸１０ｕからなる２次元座標系を定める。
【００９４】
ステップａ１８では、位置決めマーカ２１を構成するデータマーカ３ｕに基づき、処理回路３２において、現観察領域の倍率から座標スケール情報Ｓｃｕを定め、２次元座標とそのスケール情報Ｓｃｕとによって、現倍率の観察領域に形成された位置決めマーカ２１の観察位置５０の位置情報Ｐｍｃ（ｘ，ｙ）を求め、位置決めを行う。ステップａ１９では、一連の位置決め動作が完了し、位置決めされた観察位置５０に対して観察または加工などの作業が実行される。
【００９５】
図１６は、図１０に示す処理回路３２のもう１つの動作を説明するためのフローチャートである。図１６に示す処理回路３２のもう１つの動作は、前記図１１に示す処理回路３２の動作に類似するので、処理回路３２内における情報の詳細な処理動作と、処理回路３２の出力に応答する観察手段３０、マーキング手段２８および移動手段２９の動作とについては説明を省略する。図１６に示すフローチャートは、観察倍率の小さいマクロ領域から観察倍率の大きいミクロ領域に向って位置決めマーカを形成しながら位置決めを実行し、さらに位置決めを行ったミクロ領域からマクロ領域に向って充足すべき位置決めマーカを形成する動作を示す。
【００９６】
ステップｂ１では、位置決めすべき物体２７について、対象とする観察領域の最大倍率と最小倍率とにおける座標スケール情報を、入力手段４９によって処理回路３２へ入力する。ステップｂ２では、位置決めすべき目標位置が、観察領域の視野内に含まれるように移動手段２９を駆動して物体２７すなわち観察視野を移動する。
【００９７】
ステップｂ３では、現倍率の観察領域に骨格マーカ２ｗおよびデータマーカ３ｗを、たとえばインク噴射装置４１によって形成する。ここで形成されるデータマーカ３は、現倍率の座標スケール情報Ｓｃｗのみである。現倍率は最小倍率であるので、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標スケール情報は形成されない。また隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に形成される位置決めマーカの座標位置Ｐｍｗ（ｘ，ｙ）は定まっていないので形成されない。
【００９８】
ステップｂ４では、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に移行する。このとき観察手段３０を第１ＣＣＤカメラ３３からＳＥＭ３５に切換える場合には、物体２７を第２容器４８から第１容器４７の移動手段２９上へ移動した後、ＳＥＭ３５に変更する。ステップｂ５では、移行後の観察領域に骨格マーカ２ｖおよびデータマーカ３ｖを、たとえばレーザ加工器４２によって形成する。ここで形成されるデータマーカ３ｖは、現倍率の座標スケール情報Ｓｃｖである。ステップｂ６では、移行前の観察領域である隣接する倍率のうち小さい方の倍率の座標スケール情報ＳＭｖに関するデータマーカ３を形成する。
【００９９】
ステップｂ７では、現倍率の座標スケール情報Ｓｃｖが、ステップｂ１において入力した最大倍率の座標スケール情報と同一であるか否かが判断される。この判断が否定であり、座標スケール情報Ｓｃｖが、最大倍率の座標スケール情報よりも小さければ、ステップｂ４に戻り以降のステップが繰返し実行される。
【０１００】
ステップｂ７における判断が肯定であり、現倍率の観察領域の座標スケール情報Ｓｃが、ステップｂ１において入力した最大倍率の座標スケール情報と同一であるとき、ステップｂ８に進む。ステップｂ８では、位置決めの目標とする最大倍率の観察領域において位置決めが行われ、位置決めされた物体２７の目標位置に対して観察または加工などの作業が実行される。
【０１０１】
ステップｂ９では、観察領域に形成されている骨格マーカ２ｕに基づいて
２次元座標系が決定される。ステップｂ１０では、２次元座標系と現倍率の座標スケール情報Ｓｃｕとに基づいて、前記目標位置に関する座標位置Ｐｃ（ｘ，ｙ）を定め、座標位置情報Ｐｃ（ｘ，ｙ）に関するデータマーカ３ｕを形成する。
【０１０２】
ステップｂ１１では、位置決めマーカ２１を画像処理装置３１によって読取り、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の観察領域における座標スケール情報ＳＭｕを求める。ステップｂ１２では、座標スケール情報ＳＭｕに基づいて、隣接する倍率のうち小さい方の倍率の観察領域に移行する。ステップｂ１３では、移行後の観察領域に形成された位置決めマーカ１を画像処理装置３１によって読取り、読取り出力を処理回路３２に入力する。
【０１０３】
ステップｂ１４では、骨格マーカ２ｖに基づき２次元座標系を定める。ステップｂ１５では、移行前の観察領域である隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域における座標スケール情報Ｓｍｖおよび座標原点の位置情報Ｐｍｖ（ｘ，ｙ）を定め、データマーカ３ｖを形成する。
【０１０４】
ステップｂ１６では、現倍率の座標スケール情報Ｓｃがステップｂ１において入力した最小倍率の座標スケール情報と同一であるか否かが判断される。この判断が否定であり、座標スケール情報Ｓｃが、最小倍率の座標スケール情報よりも大きければ、ステップｂ１１に戻り以降のステップが繰返し実行される。ステップｂ１６の判断が肯定であり、座標スケール情報Ｓｃが、最小倍率の座標スケール情報と同一であれば、ステップｂ１７に進む。ステップｂ１７では、位置決めマーカの形成と位置決めに関する一連の動作を完了する。
【０１０５】
以上のように、位置決め装置２６は、種々の装置によって構成されるマーキング手段２８を含むので、順次的に異なる倍率に設定される物体表面２７ａの観察領域に位置決めマーカ１，２１，２２を形成することができる。また物体表面２７ａの観察領域に形成された位置決めマーカ１，２１，２２を画像処理装置３１によって読取り、画像処理装置３１の出力に応答する処理回路３２からの出力によって、観察手段３０の観察倍率を拡大または縮小し、移動手段２９を駆動して物体２７を移動することができる。このことによって、倍率の小さい観察領域においては物体２７を広範囲に高速度で移動させることが可能であり、倍率の大きい観察領域においては物体２７を高精度で移動して目的とする位置決めをすることができる。
【０１０６】
また本実施の形態の位置決め装置２６は、前述のように物体２７の位置決めをすることができるとともに、位置決めされる物体２７を加工する加工手段であるレーザ加工器４２を含むので、たとえば半導体デバイスの微細部品などの製造時に生じた不具合部分を正確に位置決めし、レーザ加工器４２によって補修する補修装置としても用いることができる。微細部品の不具合部分を高精度に位置決めし補修可能にすることによって、製造歩留を向上して製造コストを低減し、資源節減の社会的要請に応えることができる。さらに本位置決め装置２６は、物体２７の極微細な観察位置を一度観察した後、物体２７の他の観察位置または異なる物体の観察をし、再び同物体２７の前記観察位置を高精度で位置決めして観察するための再観察装置としても有用である。
【０１０７】
以上に述べたように、本実施の形態では、個別骨格マーカ４，５，６，７および個別データマーカ１１の形態は、円形であるけれども、これに限定されることなく、３角形または方形など円形以外の形態であってもよい。またデータマーカ３の座標位置情報または座標スケール情報は、仮想４角形８の１辺に１つが形成されるけれども、これに限定されることなく、座標位置情報または座標スケール情報は前記１辺に２つ以上が形成されてもよい。また隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察領域に形成される位置決めマーカは、現倍率の観察領域に形成される骨格マーカ２の内方に形成されるけれども、これに限定されることなく、骨格データ２の外方に形成されてもよい。
【０１０８】
またデータマーカ３は、２値データによって形成されるけれども、これに限定されることなく、その他の手法によって処理されたデータによって形成されてもよい。また位置決めマーカ１は、異なる倍率の観察領域において相互にフラクタルな特性を有して形成されるけれども、これに限定されることなく、倍率の異なる観察領域において相互に異なる形態に形成されてもよい。また補修装置に設けられる加工手段は、レーザ加工器４２であるけれども、これに限定されることなく、ボンディング装置などであってもよい。また観察領域の最大または最小倍率の判断は、座標スケール情報を比較することによって行う構成であるけれども、これに限定されることなく、隣接する倍率の座標スケール情報Ｓｍ，ＳＭがデータマーカ３内に存在するか否かによって行う構成であってもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明によれば、位置決めマーカは、現倍率の観察すべき領域に関する情報とともに隣接する倍率の観察すべき領域に関する情報も備えるので、位置決めマーカの備える情報に基づいて、隣接する倍率が異なる観察すべき領域の間を移行することができる。特に、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域に移行するとき、観察すべき領域の視野が小さくなるけれども、位置決めマーカの備える情報に基づいて観察すべき領域を移行するので、小さい面積である観察すべき領域の視野を確実に捕捉して移行することができる。
【０１１０】
また位置決めマーカは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在するので、倍率が小さく視野の面積が大きな観察すべき領域では、視野を高速度で広範囲に移動し位置決めをすることができ、倍率が大きく視野の面積が小さな観察すべき領域では、位置決めマーカの位置情報に基づいて高精度で位置決めをすることができる。また物体表面に位置決めマーカが形成されるので、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることができる。
【０１１１】
また本発明によれば、位置決めマーカが、物体表面に形成されるので、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることができ、位置決めマーカの備える情報に基づいて隣接する倍率の観察すべき領域の間を移行することができる。また位置決めマーカのデータマーカに備わる位置情報は、現倍率における位置決めすべき目標位置に関する情報｛Ｐｃ（ｘ，ｙ）｝であり、スケール情報は、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標スケール情報（ＳＭ）とからなるので、目標とする最大倍率の観察すべき領域であることが認識可能であり、目標とする観察または加工などの高精度の位置決めをすることができる。
【０１１２】
また本発明によれば、位置決めマーカが、物体表面に形成されるので、相異なる複数の観察装置によって位置決めする場合であっても、装置間の位置情報に誤差が生じることがなく精度のよい位置決めをすることができ、位置決めマーカの備える情報に基づいて隣接する倍率の観察すべき領域の間を移行することができる。また位置決めマーカのデータマーカにおける位置情報は、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝であり、スケール情報は、現倍率における座標スケ−ル情報（Ｓｃ）と隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標スケール情報（Ｓｍ）とからなるので、目標とする最小倍率の観察すべき領域であることが認識可能であり、観察すべき領域の視野を高速度で広範囲に移動し位置決めをすることができる。
【０１１３】
また本発明によれば、４個の個別骨格マーカのうち１個が残余の３個の個別骨格マーカとは異なって形成されるので、骨格マーカによって形成される２次元座標のＸ軸およびＹ軸を容易に決定することができ、またＸ軸およびＹ軸における正および負の方向を容易に決定することができる。
【０１１４】
また本発明によれば、データマーカは、２値データによって形成される。このことによって、簡易な手段によってデータマーカの認識が可能になるので、たとえば画像処理装置などによってデータマーカの情報を読取ることができ、またたとえばバーコード形成装置などの汎用化されている装置をデータマーカの形成に利用することができる。
【０１１５】
また本発明によれば、現倍率の観察すべき領域の視野内には、現倍率の位置決めマーカと、隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域に形成される位置決めマーカとが含まれる。このことによって、倍率の大きい観察すべき領域における位置情報を、倍率の小さい観察すべき領域から容易に検索することが可能になる。
【０１１６】
また本発明によれば、個別骨格マーカと個別データマーカとの相対的な配置が、現倍率と隣接する倍率とにおいて共通である。したがって、位置決めマーカの形態が、すべての倍率の観察領域において共通になるので、観察領域において位置決めマーカを認識して画像処理するアルゴリズムを同一にすることができる。
【０１１７】
また本発明によれば、位置決め装置は、マーキング手段を含むので、順次的に異なる倍率に設定される物体表面の観察すべき領域に位置決めマーカを形成することができる。また物体表面の観察すべき領域に形成された位置決めマーカを読取手段によって読取り、読取手段の出力に応答する制御手段によって、観察手段の観察倍率を拡大または縮小し、移動手段を駆動して物体を移動することができる。このことによって、倍率の小さい観察すべき領域においては物体を広範囲に高速度で移動させることが可能であり、倍率の大きい観察すべき領域においては物体を高精度で移動して目的とする位置決めをすることができる。
【０１１８】
また本発明によれば、補修装置は、位置決め装置に加えてさらに加工手段を含むので、たとえば半導体デバイスの微細部品などの製造時に生じた不具合部分を正確に位置決めし、加工手段によって補修することができる。このことによって、製造歩留を向上して製造コストを低減し、資源節減の社会的要請に応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である位置決めマーカ１の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２】図１に示す位置決めマーカ１の分解平面図である。
【図３】位置決めマーカ１，１ａが異なる倍率に設定される観察領域の現倍率と隣接する倍率のうち大きい方の倍率とに対応して存在する状態を示す平面図である。
【図４】順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域の概略を示す斜視図である。
【図５】順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域に形成される位置決めマーカ１の階層構造の概略を示す図である。
【図６】順次的に相互に異なる倍率に設定される観察領域に位置決めマーカがそれぞれ形成される状態を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態である位置決めマーカ２１の構成を簡略化して示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態である位置決めマーカ２２の構成を簡略化して示す平面図である。
【図９】本発明のもう１つの実施の形態である位置決め装置２６の構成を簡略化して示す概略系統図である。
【図１０】図９に示す位置決め装置２６の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す処理回路３２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】位置決めの目標とする最大倍率の観察領域における位置決めマーカ２１を示す平面図である。
【図１３】中間倍率の観察領域における位置決めマーカ１を示す平面図である。
【図１４】最小倍率の観察領域における位置決めマーカ２２を示す平面図である。
【図１５】マクロ領域からミクロ領域に向って位置決めする状態を示す平面図である。
【図１６】図１０に示す処理回路３２のもう１つの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１，２１，２２位置決めマーカ
２骨格マーカ
３データマーカ
４，５，６，７個別骨格マーカ
１１個別データマーカ
２６位置決め装置
２７物体
２８マーキング手段
２９移動手段
３０観察手段
３１読取手段
３２制御手段

Claims

物体表面の観察すべき領域の倍率を変化して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおいて、
骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、
骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在し、
骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向する個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成し、
データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複数の個別データマーカからなり、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標の原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標のスケール情報（Ｓｍ）と、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標のスケール情報（ＳＭ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカ。
物体表面の観察すべき領域の倍率を変化して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおいて、
骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、
骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と隣接する小さい方の倍率とに対応して存在し、
骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向する個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成し、
データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複数の個別データマーカからなり、現倍率における位置決めすべき目標位置に関する情報｛Ｐｃ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち小さい方の倍率における座標のスケール情報（ＳＭ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカ。
物体表面の観察すべき領域の倍率を変化して位置決めを行うために用いる位置決めマーカにおいて、
骨格マーカとデータマーカとが組合せて構成され、
骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と隣接する大きい方の倍率とに対応して存在し、
骨格マーカは、４個の個別骨格マーカからなり、個別骨格マーカの重心を頂点とする仮想４角形における対向する個別骨格マーカの重心をそれぞれ結ぶ直線は交差し、これら２つの直線によって物体表面の２次元座標を構成し、
データマーカは、個別骨格マーカ相互間に形成される複数の個別データマーカからなり、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標の原点の位置に関する情報｛Ｐｍ（ｘ，ｙ）｝と、現倍率における座標のスケ−ル情報（Ｓｃ）と、隣接する倍率のうち大きい方の倍率における座標のスケール情報（Ｓｍ）とを備えることを特徴とする位置決めマーカ。
４個の個別骨格マーカのうち、１個が残余の３個の個別骨格マーカとは異なって形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の位置決めマーカ。
前記データマーカは、２値データによって形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の位置決めマーカ。
骨格マーカとデータマーカとは、
隣接する倍率のうち大きい方の倍率の観察すべき領域の視野を内包する現倍率の観察すべき領域の視野内に複数個存在することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の位置決めマーカ。
骨格マーカとデータマーカとは、順次的に相互に異なる倍率に設定される観察すべき領域の現倍率と各隣接する倍率とに対応して存在し、
個別骨格マーカと個別骨格マーカ相互間に形成される個別データマーカとの相対的な配置が、現倍率と各隣接する倍率とにおいて共通であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の位置決めマーカ。
請求項１〜７のうちの１つに記載の位置決めマーカを、物体表面の観察すべき領域に形成するマーキング手段と、
物体を移動させる移動手段と、
物体表面の観察すべき領域を倍率可変に観察する観察手段と、
前記位置決めマーカを読取る読取手段と、
読取手段の出力に応答し、移動手段を駆動して物体を移動し、観察手段の観察倍率を拡大または縮小する制御手段とを含むことを特徴とする位置決め装置。
請求項８記載の位置決め装置と、
位置決め装置によって位置決めされる物体を加工する加工手段とを含むことを特徴とする補修装置。