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図面 (10)

課題

回転テーブルに支持されて回転する基板撮像手段で撮像することで得た極座標系での画像を直交座標系へ変換する構成において、撮像手段の撮像領域と回転テーブルの回転中心とのずれによらず座標変換を適切に行い、直交座標系で基板の画像を正確に表すことを可能とする。

解決手段

画像処理手段が取得した基板Wの画像を極座標系から直交座標系へ変換する座標変換処理が、回転テーブルの回転中心Crと撮像領域Adとのずれ量R0に基づいて実行される。したがって、撮像手段の撮像領域Adと回転テーブルの回転中心Crとのずれによらず、極座標系から直交座標系への座標変換を適切に行い、直交座標系で基板Wの画像を正確に表すことが可能となる。

概要

背景

特許文献1では、基板外観検査基板処理)を実行するために、基板を撮像する構成を具備した外観検査装置基板処理装置)が記載されている。具体的に説明すると、この装置では、その上面に基板を支持しながら回転する回転テーブルと、回転テーブル上の基板を撮像するラインセンサカメラとが設けられている。そして、回転テーブルに伴って基板が所定量回転する度に、ラインセンサカメラがその撮像領域内の1ライン分の画像を取得する。

概要

回転テーブルに支持されて回転する基板を撮像手段で撮像することで得た極座標系での画像を直交座標系へ変換する構成において、撮像手段の撮像領域と回転テーブルの回転中心とのずれによらず座標変換を適切に行い、直交座標系で基板の画像を正確に表すことを可能とする。画像処理手段が取得した基板Wの画像を極座標系から直交座標系へ変換する座標変換処理が、回転テーブルの回転中心Crと撮像領域Adとのずれ量R0に基づいて実行される。したがって、撮像手段の撮像領域Adと回転テーブルの回転中心Crとのずれによらず、極座標系から直交座標系への座標変換を適切に行い、直交座標系で基板Wの画像を正確に表すことが可能となる。

目的

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、回転支持手段に支持されて回転する基板を撮像手段で撮像することで得た極座標系での画像を直交座標系へ変換する構成において、撮像手段の撮像領域と回転支持手段の回転中心とのずれによらず座標変換を適切に行い、直交座標系で基板の画像を正確に表すことを可能とする技術の提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

基板を支持しつつ回転する回転支持手段と、前記回転支持手段に支持される前記基板にその撮像領域が重なるように配置された撮像手段と、前記回転支持手段により前記基板を回転させつつ前記撮像手段に前記撮像領域内の前記基板を撮像させることで、極座標系で表された前記基板の画像を取得する画像取得手段と、前記回転支持手段の回転中心と前記撮像領域との位置関係を示す位置情報を記憶する記憶手段と、前記画像取得手段が取得した前記基板の画像を極座標系から直交座標系へ変換する座標変換処理を、前記記憶手段が記憶する前記位置情報に基づいて実行する座標変換手段と、前記座標変換手段により直交座標系へ変換された前記基板の画像に基づいて、前記基板への処理を行う基板処理手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置

請求項2

前記撮像手段は、直交座標系において直線状の前記撮像領域を有する請求項1に記載の基板処理装置。

請求項3

前記座標変換手段は、直交座標系において、前記回転中心から一定距離を置いて前記回転中心周りに相対的に回転する前記撮像領域の軌跡を前記位置情報から特定した結果に基づいて、前記座標変換処理を実行する請求項2に記載の基板処理装置。

請求項4

前記座標変換手段は、前記回転中心を中心として前記一定距離を半径とする仮想円に前記撮像領域が接する接点から前記撮像領域上の任意の点までの距離を極座標系での動径方向の距離に対応させるとともに、前記撮像領域の角度を極座標系での角度に対応させることで、前記座標変換処理を実行する請求項3に記載の基板処理装置。

請求項5

前記座標変換手段は、前記基板の端から回転中心までの変換対象範囲を特定し、前記画像取得手段が取得した前記基板の画像のうち、前記変換対象範囲外にある画像を前記座標変換処理の対象から外した上で、前記変換対象範囲内にある画像に対して前記座標変換処理を実行する請求項1ないし4のいずれか一項に記載の基板処理装置。

請求項6

前記記憶手段は、前記撮像手段の1画素に対応する距離を示す距離情報を記憶し、前記座標変換手段は、前記記憶手段が記憶する前記距離情報に基づいて前記変換対象範囲を特定する請求項5に記載の基板処理装置。

請求項7

前記基板処理手段は、前記基板の検査を前記基板への処理として実行する請求項1ないし6のいずれか一項に記載の基板処理装置。

請求項8

複数のダイが形成された半導体の前記基板に対して処理を実行する請求項7に記載の基板処理装置であって、前記基板処理手段は、ダイどうしを相互に比較して不良の前記ダイを特定する検査を前記基板に対して実行する基板処理装置。

請求項9

円形の前記基板に対して処理を実行する請求項1ないし8のいずれか一項に記載の基板処理装置。

請求項10

基板を支持する回転支持手段を回転させることで前記基板を回転させつつ、前記基板にその撮像領域が重なるように配置された撮像手段に前記撮像領域内の前記基板を撮像させることで、極座標系で表された前記基板の画像を取得する画像取得工程と、前記回転支持手段の回転中心と前記撮像領域との位置関係を示す位置情報に基づいて、前記画像取得工程で取得した前記基板の画像を極座標系から直交座標系へ変換する座標変換処理を実行する座標変換工程と、前記座標変換工程で直交座標系へ変換された前記基板の画像に基づいて、前記基板への処理を行う基板処理工程とを備えたことを特徴とする基板処理方法

技術分野

0001

この発明は、基板撮像した結果に基づいて基板に対する処理を実行する基板処理技術に関する。

背景技術

0002

特許文献1では、基板の外観検査基板処理)を実行するために、基板を撮像する構成を具備した外観検査装置基板処理装置)が記載されている。具体的に説明すると、この装置では、その上面に基板を支持しながら回転する回転テーブルと、回転テーブル上の基板を撮像するラインセンサカメラとが設けられている。そして、回転テーブルに伴って基板が所定量回転する度に、ラインセンサカメラがその撮像領域内の1ライン分の画像を取得する。

先行技術

0003

特開2007−234932号公報

発明が解決しようとする課題

0004

このように回転量を変えながら1ライン分の画像を順次取得する方法によれば、回転角度回転中心からの距離(動径)を座標軸とする極座標系において、基板の概ね全体の画像を得ることができる。そして、この画像に基づいて、外観検査等の処理を基板に適宜実行することができる。ちなみに、基板に対して実行する処理の内容によっては、極座標系ではなくて直交座標系で基板の画像を表すことが適当となることもある。そこで、極座標系から直交座標系へ基板の画像を変換する機能を備えることが考えられる。

0005

しかしながら、ラインセンサカメラのような撮像手段の撮像領域が回転テーブルのような回転支持部の回転中心からずれる場合がある。このような場合、極座標系から直交座標系への座標変換を適切に行なえず、直交座標系で基板の画像を正確に表すことができないおそれがあった。

0006

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、回転支持手段に支持されて回転する基板を撮像手段で撮像することで得た極座標系での画像を直交座標系へ変換する構成において、撮像手段の撮像領域と回転支持手段の回転中心とのずれによらず座標変換を適切に行い、直交座標系で基板の画像を正確に表すことを可能とする技術の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0007

この発明にかかる基板処理装置は、上記目的を達成するために、基板を支持しつつ回転する回転支持手段と、回転支持手段に支持される基板にその撮像領域が重なるように配置された撮像手段と、回転支持手段により基板を回転させつつ撮像手段に撮像領域内の基板を撮像させることで、極座標系で表された基板の画像を取得する画像取得手段と、回転支持手段の回転中心と撮像領域との位置関係を示す位置情報を記憶する記憶手段と、画像取得手段が取得した基板の画像を極座標系から直交座標系へ変換する座標変換処理を、記憶手段が記憶する位置情報に基づいて実行する座標変換手段と、座標変換手段により直交座標系へ変換された基板の画像に基づいて、基板への処理を行う基板処理手段とを備えたことを特徴としている。

0008

この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するために、基板を支持する回転支持手段を回転させることで基板を回転させつつ、基板にその撮像領域が重なるように配置された撮像手段に撮像領域内の基板を撮像させることで、極座標系で表された基板の画像を取得する画像取得工程と、回転支持手段の回転中心と撮像領域との位置関係を示す位置情報に基づいて、画像取得工程で取得した基板の画像を極座標系から直交座標系へ変換する座標変換処理を実行する座標変換工程と、座標変換工程で直交座標系へ変換された基板の画像に基づいて、基板への処理を行う基板処理工程とを備えたことを特徴としている。

0009

このように構成された発明(基板処理装置、基板処理方法)は、画像取得手段が取得した基板の画像を極座標系から直交座標系へ変換する座標変換処理を、回転支持手段の回転中心と撮像領域との位置関係を示す位置情報に基づいて実行する。したがって、撮像手段の撮像領域と回転支持手段の回転中心とのずれによらず、極座標系から直交座標系への座標変換を適切に行い、直交座標系で基板の画像を正確に表すことが可能となる。

0010

この際、撮像手段の具体的構成としては、種々のものを用いることができる。そこで、撮像手段は直交座標系において直線状の撮像領域を有するように、基板処理装置を構成しても良い。

0011

なお、このような撮像手段を用いた構成では、直交座標系において、直線状の撮像領域が、回転支持手段の回転中心の周りを相対的に回転することとなる。この際、撮像領域と回転支持手段の回転中心とがずれていると、撮像領域は、回転支持手段の回転中心から、そのずれ量だけ距離を置きながら回転することになる。

0012

そこで、座標変換手段は、直交座標系において、回転中心から一定距離を置いて回転中心周りに相対的に回転する撮像領域の軌跡を上記位置情報から特定した結果に基づいて、座標変換処理を実行するように、基板処理装置を構成しても良い。つまり、このように撮像領域の軌跡を上記位置情報から特定することで、撮像手段が撮像領域で撮像して取得したデータが、いずれの場所を撮像したものであるかを的確に把握することができ、上記の座標変換処理を適切に実行することが可能となる。

0013

この際、座標変換手段は、回転中心を中心として一定距離を半径とする仮想円に撮像領域が接する接点から撮像領域上の任意の点までの距離を極座標系での動径方向の距離に対応させるとともに、撮像領域の角度を極座標系での角度に対応させることで、座標変換処理を実行するように基板処理装置を構成しても良い。これによって、極座標系と直交座標系とを的確に対応付けで、上記の座標変換処理を適切に実行することが可能となる。

0014

なお、極座標系から直交座標系への座標変換処理は、極座標系で表された基板の端から回転中心までの変換対象範囲にある画像を直交座標系へと変換することで実行できる。ただし、この際、極座標系での動径方向において撮像領域が回転中心を跨いで、変換対象範囲からはみ出す場合がある。このような場合、変換対象範囲から外れた場所の画像が撮像手段の撮像画像に紛れ込んで、極座標系から直交座標系への座標変換処理が適切に行えないおそれがある。

0015

そこで、座標変換手段は、基板の端から回転中心までの変換対象範囲を特定し、画像取得手段が取得した基板の画像のうち、変換対象範囲外にある画像を座標変換処理の対象から外した上で、変換対象範囲内にある画像に対して座標変換処理を実行するように、基板処理装置を構成しても良い。このような構成では、変換対象範囲から外れた場所の画像が座標変換処理の対象から外されるため、極座標系から直交座標系への座標変換処理を適切に行うことができる。

0016

この際、記憶手段は、撮像手段の1画素に対応する距離を示す距離情報を記憶し、座標変換手段は、記憶手段が記憶する距離情報に基づいて変換対象範囲を特定するように、基板処理装置を構成しても良い。このような構成は、撮像手段の1画素に対応する距離を示す距離情報に基づいて変換対象範囲を正確に特定することができるため、極座標系から直交座標系への座標変換処理をより適切に行うことができ好適である。

0017

なお、基板処理手段が基板に対して実行する処理としては、種々のものが考えられる。そこで、基板処理手段は、基板の検査を基板への処理として実行するように構成しても良い。より具体的な例を挙げると、複数のダイが形成された半導体の基板に対して処理を実行する基板処理装置において、基板処理手段は、ダイどうしを相互に比較して不良のダイを特定する検査を基板に対して実行するように、基板処理装置を構成しても良い。

0018

また、基板の形状としても種々のものが考えられる。そこで、円形の基板に対して処理を実行する基板処理装置に本発明を適用しても良い。このように、円形の基板に対して処理を実行する基板処理装置に対しては、極座標系で画像を取得する本発明を特に好適に適用することができる。

発明の効果

0019

本発明によれば、撮像手段の撮像領域と回転支持手段の回転中心とのずれによらず、極座標系から直交座標系への座標変換を適切に行い、直交座標系で基板の画像を正確に表すことが可能となる。

図面の簡単な説明

0020

本発明の実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を例示する側面図である。
光照射手段と撮像手段との位置関係を模式的に示す平面図である。
光照射手段の要部断面を模式的に示した断面図である。
光照射手段から撮像手段へ至る光路を模式的に示した平面図である。
極座標系から直交座標系への座標変換処理で実行される画像処理の内容を模式的に示した図である。
基板の中心と回転テーブルの回転中心の位置関係を模式的に示した平面図である。
画像処理手段が取得した画像における基板の端を拡大して示す模式図である。
極座標系から直交座標系へ座標を変換する座標変換処理の内容を模式的に示す図である。
仮想円に引いた接線の式の各係数を表す式を示した図である。

実施例

0021

図1は、本発明の実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を例示する側面図である。同図および以下に示す図面では、Z軸を鉛直軸とするXYZ直交座標系を適宜示す。この基板処理装置1は、円形の半導体ウェハ等の基板(以下、基板Wと称する)を撮像した結果に基づいて基板Wの検査を実行する基板検査装置である。具体的には、基板処理装置1は、基板Wを支持する回転テーブル2と、基板Wに光を照射する光照射手段3と、基板Wを撮像する撮像手段4と、電力供給信号処理を担う電装系5とを、検出ユニット10に配置した概略構成を備える。

0022

回転テーブル2は、基板Wが載置されるその上面に開口する複数の吸引孔を有しており、図示を省略する吸引手段によって各吸引孔を吸引することで、基板Wを吸着して保持する。そして、回転テーブル2は、検出ユニット10に設けられたモーターM2からの回転駆動力を受けて、基板Wを保持しつつZ軸周りに回転する。

0023

光照射手段3は、回転テーブル2上に水平に保持された基板Wの上方の位置であって、基板Wの中心Cwを通る鉛直線Lvに対してX軸方向の一方側の位置に配置される。これに対して、撮像手段4は、回転テーブル2上に水平に保持された基板Wの上方の位置であって、上記鉛直線Lvに対してX軸方向の他方側の位置に配置される。つまり、光照射手段3と撮像手段4とは、基板Wの中心Cwを通る鉛直軸Lvを挟んで互いに反対側に配置されている。そして、光照射手段3から射出されて基板Wに入射角α1で入射した光は、基板Wにおいて反射角α2で正反射(α1=α2)された後に撮像手段4へ向かう。

0024

この際、現在主流の300[mm]の径を有する半導体ウェハを基板Wとして用いる場合には、光が基板Wへ入射する入射角α1は、20度ないし45度となる。次世代型のより大型化した基板、具体的には450[mm]の半導体ウェハを基板Wとして用いる場合も同様である。

0025

撮像手段4は、基板Wから反射角α2で正反射された光を反射する光学系41と、光学系41で反射された光を検出して電気信号に変換する光電変換部42とを有する。光学系41は、長方形状を有した平板状のミラー411を保持板412で保持した構成を有しており、基板Wからの正反射光をミラー411で反射して光電変換部42へと導く。この光電変換部42は、例えばラインセンサカメラで構成される。このラインセンサカメラとしては、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のラインセンサ素子増幅器駆動回路、A/D(Analog/Digital)変換器メモリ入出力回路結像レンズ撮像レンズ)および筐体等によって構成される周知のラインセンサカメラを用いることができる。

0026

このように、光照射手段3が射出した光が基板Wで反射された後に、撮像手段4へと入射する。こうして、撮像手段4によって基板Wの画像を撮像することができる。続いては、これら光照射手段3および撮像手段4のより具体的な構成について説明する。

0027

図2は、光照射手段と撮像手段との位置関係を模式的に示す平面図である。図3は、光照射手段の要部断面を模式的に示した断面図である。図4は、光照射手段から撮像手段へ至る光路を模式的に示した平面図である。なお、図4では、光路を示すために光電変換部42が光学系41に対してずらして記載されているが、実際には図1および図2に示すように、光電変換部42は光学系41の直上に配置されている。

0028

光照射手段3は、Y軸方向に長尺円柱形状の光源31を、同じくY軸方向に長尺であって中空円筒支持部材32で周方向に覆った構成を具備している。円筒支持部材32にはY軸方向に延びるスリットS32(図3)が回転テーブル2上の基板Wへ向けて開口しており、光源31から射出された光はスリットS32を介して基板Wに照射される。これによって、基板WにはY軸方向に延びる直線状に光が照射されることとなる。また、円筒支持部材32と光源31との隙間には、スリットS32の逆側から光源31を覆うように反射材31aが設けられている。これによって、光源31からスリットS32の逆向きに射出された光は、反射材31aでスリットS31へと反射される。その結果、スリットS32を通過する光量を増大させて、基板Wに照射される光量を十分に確保することが可能となっている。

0029

図2に示すように、光源31は、回転テーブル5上の基板Wの中心Cwに対して、Y軸方向の一方側に寄って配置されており、その一方端が検出ユニット10の一方側壁10aに固定されている。これに対して、光源31の他方端は、連結部33、連結管34および光ファイバー35を介してLED(Light Emitting Diode)に接続されている。より具体的には、連結管34の一方端が連結部33を介して光源31の端(他方端)に接続されるとともに、連結管34の他方端が検出ユニット10の他方側壁10bに固定されている。そして、検出ユニット10の外側において、連結管34の端(他方端)が光ファイバー35を介してLED36に接続されている。したがって、LED36からの光が、光ファイバー35によって導光された後に、連結管34および連結部33を介して光源31に到達して、光源31から射出される。

0030

こうして、光照射手段3から射出された光が、Y軸方向に延びる直線状に基板Wに照射された後に撮像手段4へと向かう。つまり、図4破線で示すように、光照射手段3から射出された光は、回転テーブル2上の基板Wで正反射された後に、光学系41でさらに反射されて光電変換部42に入射する。ここで、光電変換部42に入射する光が基板Wで反射される領域を撮像領域Adとすると、撮像領域Adは、基板Wの端から中心Cwまでの範囲に重複する。この際、撮像領域Adは、基板Wの半径よりやや長い直線形状を有しており、基板Wの端から中心Cwまでの範囲Arの両側にはみ出している。なお、図4では、撮像領域Adがこの範囲Atに対して基板中心Cw側にはみ出した範囲に符号ΔArが付されている。そして、このような撮像領域Adで反射された光が縮小されて、光電変換部42の受光部に結像される。こうして、撮像手段4は撮像領域Ad内における1ライン分の基板Wの画像を撮像することとなる。

0031

以上が、基板処理装置1の備える機械的構成概要である。続いては、図1に戻って、基板処理装置1の備える電気的構成、すなわち電装系5の構成について説明する。電装系5は、基板処理装置1の各部の制御を統括する制御手段51と、基板処理装置1の各部へ電源供給を行う電源52と、撮像手段4の撮像結果に対して画像処理を実行する画像処理手段53とを有する。

0032

特に制御手段51は、駆動モータM2を回転させて回転テーブル2の回転動作を制御しつつ、撮像手段4に撮像動作を適宜実行させることで、基板Wの画像を取得する。具体的には、制御手段51は、回転テーブル2を回転させて基板Wを所定角度回転させる度に撮像手段4に1ライン分の撮像を実行させる処理を、基板Wの一周分について行うことで、基板Wの概ね全体の画像を取得する。

0033

また、画像処理手段53は、撮像手段4が所定の回転角度毎に撮像した1ライン分の画像を順次受信することで、回転角度と回転中心からの距離(動径)を座標軸とする極座標系で表される基板Wの概ね全体の画像を取得する(画像取得工程)。そして、画像処理手段53は、内蔵する評価部531において、取得した画像に基づいて基板Wの検査を実行することができる。

0034

この際の検査としては、種々の検査を実行することができる。具体例を挙げれば、レジスト膜が塗布されてエッジビードが除去された基板Wに対して、エッジビードの除去線の良否検査を行う場合等は、極座標系で表された基板Wの画像を用いることが好適となる。なぜなら、極座標系で基板Wを表した場合、エッジビードの除去が適切に行われた除去線の形状は略直線となる一方、エッジビードの除去が適切に行われなかった除去線の形状は直線から外れるため、エッジビード除去線の形状を確認するだけで、容易にエッジビード除去線の良否検査を行えるからである。

0035

なお、検査の種類によっては、極座標系よりも直交座標系において基板Wの画像を表すことが好適となる場合もある。具体例を挙げれば、複数のダイが形成された半導体の基板Wに対して、ダイどうしを相互に比較して不良のダイを特定する検査を行う場合などは、直交座標系で表された基板Wの画像を用いることが好適となる。なぜなら、直交座標系で基板Wを表した場合、各ダイは基本的には同一の形状や模様を有する一方、異常のあるダイは他の正常なダイと比較して形状や模様において異なるため、ダイどうしの形状や模様を相互に比較するだけで、不良のダイを容易に特定できるからである。

0036

そこで、画像処理手段53は、基板Wの画像を極座標系から直交座標系へと変換する画像変換処理を実行する座標変換部532と、座標変換処理に必要となる情報を記憶するメモリ533とを有する。続いては、この座標変換処理について説明する。

0037

図5は、極座標系から直交座標系への座標変換処理で実行される画像処理の内容を模式的に示した図である。なお、同図および以下に説明する図面では、回転角度θと回転中心からの距離(動径)ρとで表される極座標軸を適宜示す。上述のとおり、画像処理手段53は、基板Wが所定の回転角度回転する度に1ライン分の画像を受信することで、極座標系で表される基板Wの概ね全体の画像を取得する。つまり、画像処理手段53が取得する画像IM1は、図5の「画像処理手段が取得した画像」の欄に示すように、極座標系で表された画像となる。なお、同欄において、画像IM1の左端が略回転中心に対応し、画像IM1の右端が基板Wの端に対応する。また、後に示す「基板の載置ずれ補正画像」および「変換対象範囲の画像」の欄における画像IM2についても同様である。

0038

ちなみに、基板Wは、その中心Cwが回転テーブル2の回転中心に一致するように載置されることが理想的である。しかしながら、実際には基板Wの載置精度に限界があるために、図6に示すように、基板Wの中心Cwと回転テーブル2の回転中心Crとが互いにずれるといった載置ずれが発生する。

0039

図6は、基板の中心と回転テーブルの回転中心の位置関係を模式的に示した平面図である。同図に示すように、基板の中心Cwと回転テーブル2の回転中心Crはずれ量ΔCだけずれている。したがって、円形の基板Wの端から回転中心Crまでの距離は、基板Wの直径Rwにずれ量ΔCを加算した最大値(=Rw+ΔC)と、基板Wの直径Rwからずれ量ΔCを減算した最小値(=Rw−ΔC)の間で正弦的に変動する。その結果、図5の「画像処理手段が取得した画像」の欄や図7に示すように、画像処理手段53が取得した画像IM1では、基板Wの端が直線状にならずに振幅ΔCで正弦的に波打つこととなる。

0040

図7は、画像処理手段が取得した画像における基板の端を拡大して示す模式図である。図7において、基板Wの変動周期が符号Tで表され、基板Wの変動中心線(いわゆるゼロクロスライン)が符号Lzcで表されている。このように、基板Wは、変動中心線Lzcを中心に振幅ΔCで正弦的に変動する。この際、基板中心Cwと回転中心Crの間にずれが無くてずれ量ΔCがゼロである理想的な場合には、基板Wの端は変動中心線Lzcに一致する。換言すれば、基板Wの端を変動中心線Lzcに揃える操作を実行することで、基板中心Cwと回転中心Crの間にずれが無い場合に相当する基板Wの画像を生成することができる。具体的には、座標変換部532は、n番目のラインデータD(n)の端(θn、ρz+Δρz)が変動中心線Lzcの位置ρzからずれている量Δρzを求めて、当該ラインデータDnを(−Δρz)だけρ方向にシフトせさせる処理を各ラインデータD(1)、D(2)、…に対して実行する。これによって、図5の「基板の載置ずれ補正画像」の欄に示すように、基板中心Cwと回転中心Crの間にずれが無い場合に相当する基板Wの画像IM2が生成される。なお、画像IM2では、右端が直線状に揃えられたため、左端が正弦的に振動する曲線L1となる。

0041

こうして、基板Wの載置ずれを補正した上で、座標変換部532は、基板Wの端から回転中心Crまでの変換対象範囲Atの画像に対して、極座標系から直交座標系への座標変換処理を実行する。ちなみに、画像IM1を取得するにあたって回転した回転テーブル2の回転量はちょうど1回転とはならず、1回転より若干多くなることが通常である。したがって、画像IM1、IM2には、基板Wの1回転分より多い余分な画像が含まれる。よって、適切に座標変換処理を行うためには、この余分な画像を除くことが好ましい。これに対応して、ここでの座標変換処理では、ρ方向において基板Wの端から回転中心Crまでの間にあるとともにθ方向において基板Wの回転周期Tの間にある範囲が変換対象範囲として特定される。

0042

なお、図6に示すように、撮像手段4が1ライン分の画像を取得する撮像領域Adは、回転中心Crから距離ΔAdだけはみ出している。換言すれば、極座標系での動径方向ρ(直線状の撮像領域Adが延びる方向)において、撮像領域Adは回転中心Crを跨いで変換対象範囲Atからはみ出している。そのため、画像IM2には、変換対象範囲Atから外れた場所の画像が紛れ込んでいる。このような状態で、画像IM2の全体が変換対象範囲Atの画像に対応するものとして座標変換処理を行うと、直交座標系に変換された画像に部分的な歪みが生じる。具体例を挙げると、直線で表されるべきパターンが部分的に屈曲したり、途切れたりといった歪みが生じる。

0043

そこで、図5の「変換対象範囲」の欄に示すように、座標変換部532は、基板Wの端から回転中心Crの変換対象範囲Atを画像IM2上において特定する動作を行なう。ちなみに、極座標系において、回転中心Crの位置は、基板Wの端から回転中心Crに向かって基板半径Rwの距離にある仮想直線Lrを中心に、曲線L1と同一形状正弦振動する曲線L2として現れる。したがって、曲線L2より右側にあって回転周期Tの間にある範囲が変換対象範囲Atとして特定される。

0044

ただし、撮像手段4と基板Wとの位置関係によって、動径軸方向ρにおける撮像手段4の1画素に対応する距離Pxは変動する。そのため、撮像手段4の撮像した画像上において、いずれの部分が変換対象範囲Atの画像であるかを特定するために、基板Wの端から基板半径Rwだけ離れた位置を見積もって当該位置で変動する曲線L2を推定するにあたっては、この距離Pxの値が必要となる。これに対して、この実施形態では、動径軸方向ρにおける撮像手段4の1画素に対応する距離Pxが距離情報として予め求められてメモリ533に記憶されており、座標変換部532は、基板Wの半径Rwを距離Pxで除すことで半径Rwに相当する画素数を求め、基板Wの端から当該画素数だけ離れた位置で正弦振動する曲線L2を推定する(つまり、回転中心Crの位置を推定する)。これによって、変換対象範囲Atが正確に特定される。そして、座標変換部532は、こうして特定した変換対象範囲Atにある基板Wの画像IM2に対して座標変換処理を実行する。この際、上述したとおり変換対象範囲Atは、θ方向においては回転周期Tに相当する長さを有する。

0045

ところで、撮像手段4が1ライン分の画像を取得する撮像領域Adは、回転テーブル2の回転中心Crに一致していることが理想的であるが、実際には回転中心Crに対してずれることが多い。このように撮像領域Adが回転中心Crからずれている場合、このずれ量を考慮すること無く座標変換処理を実行すると、直交座標系に変換された画像に部分的な歪みが生じる。具体例を挙げると、直線で表されるべきパターンが部分的に屈曲したり、途切れたりといった歪みが生じる。そこで、この実施形態では、撮像領域Adと回転中心Crとのずれ量R0が、撮像領域Adと回転中心Crの位置関係を示す位置情報として予め求められてメモリ533に記憶されている。そして、座標変換部532は、このずれ量R0に基づいて座標変換処理を実行する。これについて、以下に詳述する。

0046

図8は、極座標系から直交座標系へ座標を変換する座標変換処理の内容を模式的に示す図である。同図では、直交座標系における回転テーブル2の回転中心Crと撮像領域Adとの位置関係が示されている。なお、複数の撮像領域Adが示されているが、これは複数の撮像領域Adが実際に存在することを示すものではなく、基板Wに対して相対的に回転移動する撮像領域Adを異なる回転角度毎に示したものである。

0047

上述のとおり、基板Wを所定角度回転させる度に撮像手段4に1ライン分の撮像を実行することで、基板Wの概ね全体の画像が取得される。このような構成では、直線状の撮像領域Adが、回転テーブル2の回転中心Crの周りを相対的に回転することとなる。この際、撮像領域Adと回転中心Crがずれ量R0だけずれていると、撮像領域Adは、回転テーブル2の回転中心Crからずれ量R0だけ距離を置きながら回転する。換言すれば、回転中心Crを中心とする半径R0の仮想円Ceに接しながら撮像領域Adは回転する。

0048

そこで、座標変換部532は、メモリ533に記憶されるずれ量R0に基づいて、このような撮像領域Adの軌跡を特定する。このように撮像領域Adの軌跡をずれ量R0から特定することで、撮像手段4が撮像領域Adで撮像して取得したデータが、いずれの場所を撮像したものであるかを的確に把握することができる。具体的には、回転角度θに対応する1ライン分のラインデータは、回転中心Crから距離R0を置いて回転中心Cr周りに角度θだけ回転した撮像領域Adで撮像されたデータであると把握できる。

0049

そして、座標変換部532はこうして特定した撮像領域Adの軌跡に基づいて、極座標系での任意の点を直交座標系での点に対応付けて、極座標系から直交座標系への画像変換処理を実行する。つまり、撮像領域Adが仮想円Ceに接する接点から撮像領域Ad上の任意の点までの距離が極座標系での動径方向ρの距離に対応付けられるとともに、撮像領域Adの角度が極座標系での角度θに対応付けられる。これによって、極座標系と直交座標系とが的確に対応付けられる。

0050

具体的には、直交座標系において、回転中心Cr(xk,yk)を中心とする半径R0の仮想円Ceに対して任意の点(xj,yj)から引いた接線の式を
ax+by+c=0
とおくと、係数a、b、cのそれぞれは、図9に示す各式で表される。ここで、図9は、仮想円に引いた接線の式の各係数を表す式を示した図である。そこで、座標変換部532は、図9に示した式を用いて、極座標系の各点直交座標系の対応する点に写像して座標変換処理を実行する(座標変換工程)。これによって、図5の「直交座標系での画像」の欄に示すように、直交座標系で表された基板Wの画像IM3が得られる。なお、仮想円Ceの範囲内では撮像領域Adが通過しないため画像が取得されない。したがって、直交座標系での基板Wの画像IM3では、仮想円Ceは画像の欠落した不可視円として現れる。そして、画像処理手段53の評価部531が、直交座標系で表された基板Wの画像に基づいて、例えば基板Wに形成された複数のダイのうち、異常のあるダイを特定するといった検査を実行する(基板処理工程)。

0051

以上に説明したように、この実施形態では、画像処理手段53が取得した基板Wの画像を極座標系から直交座標系へ変換する座標変換処理が、回転テーブル2の回転中心Crと撮像領域Adとのずれ量R0に基づいて実行される。したがって、撮像手段4の撮像領域Adと回転テーブル2の回転中心Crとのずれによらず、極座標系から直交座標系への座標変換を適切に行い、直交座標系で基板Wの画像IM3を正確に表すことが可能となる。

0052

また、この実施形態では、座標変換部532は、直交座標系において、回転中心Crから距離R0(一定距離)を置いて回転中心Cr周りに相対的に回転する撮像領域Adの軌跡を特定した結果に基づいて、座標変換処理を実行する。このように撮像領域Adの軌跡を、撮像領域Adと回転中心Crとのずれ量を示す距離R0に基づいて特定することで、撮像手段4が撮像領域Adで撮像して取得したデータが、いずれの場所を撮像したものであるかを的確に把握することができ、座標変換処理を適切に実行することが可能となる。

0053

特に、この実施形態では、撮像領域Adが仮想円Ceに接する接点から撮像領域Ad上の任意の点までの距離を極座標系での動径方向ρの距離に対応させるとともに、撮像領域Adの角度を極座標系での角度θに対応させることで、座標変換処理が実行されている。これによって、極座標系と直交座標系とを的確に対応付けで、上記の座標変換処理を適切に実行することが可能となる。

0054

ちなみに、上述した通り、極座標系での動径方向ρにおいて撮像領域Adが回転中心Crを跨いで、変換対象範囲Atからはみ出す場合がある。このような場合、変換対象範囲Atから外れた場所の画像が撮像手段4の撮像画像Atに紛れ込んで、極座標系から直交座標系への座標変換処理が適切に行えないおそれがある。

0055

これに対して、この実施形態では、基板Wの端から回転中心Crまでの変換対象範囲Atを特定し、画像取得手段が取得した基板Wの画像のうち、変換対象範囲Atの外にある画像を座標変換処理の対象から外した上で、変換対象範囲At内にある画像に対して座標変換処理が実行される。このような構成では、変換対象範囲Atから外れた場所の画像が座標変換処理の対象から外されるため、極座標系から直交座標系への座標変換処理を適切に行うことができる。

0056

特にこの実施形態では、撮像手段4の1画素に対応する距離Pxがメモリ533に記憶されており、座標変換部532は、メモリ533が記憶する当該距離Pxに基づいて変換対象範囲Atを特定する。このような構成は、変換対象範囲Atを正確に特定することができるため、極座標系から直交座標系への座標変換処理をより適切に行うことができ好適である。

0057

また、この実施形態のように円形の基板Wに対して処理を実行する基板処理装置1に対しては、極座標系で画像を取得する本発明を特に好適に適用することができる。

0058

このように、この実施形態では、基板処理装置1が本発明の「基板処理装置」に相当し、回転テーブル2が本発明の「回転支持手段」に相当し、撮像手段4が本発明の「撮像手段」に相当し、画像処理手段53が本発明の「画像取得手段」に相当し、メモリ533が本発明の「記憶手段」に相当し、座標変換部532が本発明の「画像変換手段」に相当し、評価部531が本発明の「基板処理手段」に相当する。また、撮像領域Adと回転中心Crとのずれ量R0が本発明の「位置情報」に相当し、撮像手段4の1画素に対応する距離Pxが本発明の「距離情報」に相当する。また、撮像領域Adが本発明の「撮像領域」に相当し、変換対象範囲Atが本発明の「変換対象範囲」に相当する。

0059

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、直交座標系で表された基板Wの画像に基づいて基板Wに対して検査を行う場合について説明した。しかしながら、基板処理装置1が基板Wに対して実行する処理は基板検査に限られない。そこで、基板Wを回転させながら基板Wにレジストを塗布する処理を実行する基板処理装置1や、基板Wを回転させながら基板Wのエッジビードを除去する処理を実行する基板処理装置1に対しても本発明を適用することができる。

0060

また、上記実施形態では、撮像手段4の1画素に対応する距離Pxを予め求める手法や、撮像領域Adと回転中心Crとのずれ量R0を予め求める手法については特に説明しかなったが、これらの手法としては種々のものを採用できる。一例を挙げると次のとおりである。

0061

上述したとおり、変換対象範囲Atから外れた場所の画像を取り込んで座標変換処理を行った場合、直交座標系で表される画像に歪みが生じる。そこで、上記実施形態では、撮像手段4の1画素に対応する距離Pxに基づいて変換対象範囲Atにある画像が特定される。この際、距離Pxが正しい値でないと、変換対象範囲Atを正確に特定することができず、直交座標系で表される画像には歪みが生じる。そこで、距離Pxを求める際には、このような距離Pxの値と画像の歪みとの関係を利用することができる。

0062

つまり、例えば直線状のテストパターンが形成されたテスト用の基板Wの画像IM1を上述の要領で極座標系において取得する。そして、上述の要領で当該画像IM1を、画像IM2を経由して、直交座標系での画像IM3に変換する。この動作を距離Pxの値を変化させながら複数回実行することで、テストパターンの歪みの程度が異なる複数の画像IM3が得られる。そして、テストパターンの歪みが最も小さい画像IM3を取得するにあたって用いた距離Pxの値が、正しい距離Pxを示すものとして求めることができる。

0063

また、上述したとおり、撮像領域Adと回転中心Crのずれ量R0を考慮すること無く座標変換処理を行った場合、直交座標系で表される画像に歪みが生じる。そこで、上記実施形態では、このずれ量R0から求められた撮像領域Adの軌跡に基づいて、撮像手段4が撮像領域Adで撮像して取得したデータが、いずれの場所を撮像したものであるかを把握している。この際、ずれ量R0が正しい値でないと、撮像したデータがいずれの場所のものかを正確に把握することができず、直交座標系で表される画像には歪みが生じる。そこで、ずれ量R0を求める際には、このようなずれ量R0の値と画像の歪との関係を利用することができる。

0064

つまり、距離Pxの場合と同様に、例えば直線状のテストパターンが形成されたテスト用の基板Wの画像IM1を上述の要領で極座標系において取得する。そして、上述の要領で当該画像IM1を、画像IM2を経由して、直交座標系での画像IM3に変換する。この動作をずれ量R0の値を変化させながら複数回実行することで、テストパターンの歪みの程度が異なる複数の画像IM3が得られる。そして、テストパターンの歪みが最も小さい画像IM3を取得するにあたって用いたずれ量R0の値が、正しいずれ量R0を示すものとして求めることができる。

0065

また、上記実施形態では、基板Wの載置ずれが発生した場合について説明した。しかしながら、基板Wの載置精度が非常に高く、基板Wの載置ずれがほとんど無いような基板処理装置1に対しても本発明を適用することができる。この場合には、基板載置ずれの補正処理(つまり、画像IM1を画像IM2に変換する処理)を省略することができる。

0066

また、基板Wの形状についても、上記の円形に限られない。したがって、円形以外の基板Wに対して処理を行う基板処理装置1に対して本発明を適用することもできる。

0067

本発明は、極座標系で表された基板Wの画像を直交座標系に変換した結果に基づいて、基板への処理を実行する基板処理装置に利用することができる。

0068

1…基板処理装置
2…回転テーブル
3…光照射手段
4…撮像手段
51…制御手段
53…画像処理手段
531…評価部
532…座標変換部
533…メモリ
W…基板
R0…撮像領域Adと回転中心Crとのずれ量
Px…撮像手段4の1画素に対応する距離
Ad…撮像領域
At…変換対象範囲

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