図面 (/)

技術 ターゲットパターン設定方法、及び、キーパターン検出方法

出願人 株式会社ディスコ
発明者 野間孝幸
出願日 2013年4月1日 (7年7ヶ月経過) 出願番号 2013-075940
公開日 2014年10月27日 (6年0ヶ月経過) 公開番号 2014-203836
状態 特許登録済
技術分野 ダイシング
主要キーワード 二箇所目 一箇所目 事前作業 レーザー照射ユニット 画像処理種別 エッジクランプ ノイズ要因 ウォータージェット加工装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年10月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (12)

課題

従来よりも高精度なパターンマッチングを可能とするターゲットパターン設定方法を提供する。

解決手段

ワークピース上のキーパターンを検出するためのターゲットパターン設定方法であって、ワークピース上のキーパターンを含む撮像してキーパターン撮像画像を取得形成する撮像画像形成ステップと、キーパターン撮像画像をトレースしキーパターンの外周縁を描画してキーパターン図を形成する描画ステップと、描画ステップで形成したキーパターン図をターゲットパターンとして設定するターゲットパターン設定ステップと、を備えたことを特徴とするターゲットパターン設定方法が提供される。

概要

背景

従来、例えば、特許文献1に開示されるように、切削装置レーザー加工装置においては、加工に際し、装置が自動的にワークピース加工予定ラインと加工手段とを整列させたりワークピース上で加工位置を特定するオートアライメントが実施される。

そして、このアライメントは、一般に、予め設定したターゲットパターンをもとにワークピース上のキーパターンを検出するパターンマッチングを利用して行われている。

このパターンマッチングの例として、まず、ある一つの登録用ワークピースの一部を撮像し、撮像画像内においてユニークなパターンを含む特定の領域がキーパターンとして定義され、このキーパターンがターゲットパターンとして登録される。

そして、登録用ワークピースとは別の処理用ワークピースについて、ターゲットパターンと一致するキーパターンが含まれていることを前提として、処理用ワークピースの一部を撮像するとともに、撮像画像の中からキーパターンが検出される。

このキーパターンを検出する処理において、ターゲットパターンが参照される、つまりは、ターゲットパターンとのパターンマッチングが実施される。

パターンマッチングの結果、ターゲットパターンと最も相関値が高い領域が、キーパターンとして定義されることになる。

以上のようなパターンマッチングを利用することによれば、例えば、まず、ある一つの登録用ワークピースによりターゲットパターンを登録しておくことで、その後に順次処理がなされる処理用ワークピースについて、自動的にキーパターンを検出することで、自動的にアライメント(オートアライメント)を実施することが可能となる。

概要

従来よりも高精度なパターンマッチングを可能とするターゲットパターン設定方法を提供する。ワークピース上のキーパターンを検出するためのターゲットパターン設定方法であって、ワークピース上のキーパターンを含む撮像してキーパターン撮像画像を取得形成する撮像画像形成ステップと、キーパターン撮像画像をトレースしキーパターンの外周縁を描画してキーパターンを形成する描画ステップと、描画ステップで形成したキーパターンをターゲットパターンとして設定するターゲットパターン設定ステップと、を備えたことを特徴とするターゲットパターン設定方法が提供される。

目的

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とする

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

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ワークピース上のキーパターンを検出するためのターゲットパターン設定方法であって、ワークピース上のキーパターンを含む撮像画像を取得する撮像画像形成ステップと、該撮像画像をトレースし該キーパターンの外周縁を描画してキーパターン図を形成する描画ステップと、該描画ステップで形成した該キーパターン図をターゲットパターンとして設定するターゲットパターン設定ステップと、を備えたことを特徴とするターゲットパターン設定方法。

請求項2

請求項1に記載のターゲットパターン設定方法で設定されたターゲットパターンをもとにワークピース上のキーパターンを検出するキーパターン検出方法であって、ワークピースを撮像し前記ターゲットパターンとのパターンマッチングで該ワークピース上からキーパターンを検出する検出ステップを備え、該検出ステップでは、該ワークピースを撮像した撮像画像に複数の画像処理をそれぞれ施して複数のワークピース処理画像を形成するとともに、各該ワークピース処理画像と該ターゲットパターンとの相関性をそれぞれ算出し、最も高い相関性を有した領域をキーパターンとして検出する、ことを特徴とするキーパターンの検出方法。

技術分野

0001

本発明は、ワークピース上のキーパターンを検出するためのターゲットパターン設定方法に関する。

背景技術

0002

従来、例えば、特許文献1に開示されるように、切削装置レーザー加工装置においては、加工に際し、装置が自動的にワークピースの加工予定ラインと加工手段とを整列させたりワークピース上で加工位置を特定するオートアライメントが実施される。

0003

そして、このアライメントは、一般に、予め設定したターゲットパターンをもとにワークピース上のキーパターンを検出するパターンマッチングを利用して行われている。

0004

このパターンマッチングの例として、まず、ある一つの登録用ワークピースの一部を撮像し、撮像画像内においてユニークなパターンを含む特定の領域がキーパターンとして定義され、このキーパターンがターゲットパターンとして登録される。

0005

そして、登録用ワークピースとは別の処理用ワークピースについて、ターゲットパターンと一致するキーパターンが含まれていることを前提として、処理用ワークピースの一部を撮像するとともに、撮像画像の中からキーパターンが検出される。

0006

このキーパターンを検出する処理において、ターゲットパターンが参照される、つまりは、ターゲットパターンとのパターンマッチングが実施される。

0007

パターンマッチングの結果、ターゲットパターンと最も相関値が高い領域が、キーパターンとして定義されることになる。

0008

以上のようなパターンマッチングを利用することによれば、例えば、まず、ある一つの登録用ワークピースによりターゲットパターンを登録しておくことで、その後に順次処理がなされる処理用ワークピースについて、自動的にキーパターンを検出することで、自動的にアライメント(オートアライメント)を実施することが可能となる。

先行技術

0009

特開平7−106405号公報

発明が解決しようとする課題

0010

上述のように、従来のパターンマッチングでは、予め登録されたターゲットパターンを参照し、撮像画像とのパターンマッチングが実施されるものであるが、登録用、及び、処理用のワークピースにおいて、ワークピース上の傷や汚れの存在や、ワークピースのパターン(模様)自体の誤差の存在等から、ターゲットパターンと検出すべきキーパターンとが完全に一致する状況は殆どないといえる。

0011

つまり、登録用ワークピースの撮像画像の中から登録されるターゲットパターンと、処理用ワークピースの中に含まれるパターン(検出されるべきキーパターン)は完全に一致するものではなく、処理用ワークピースの中に含まれるパターンのうち、最も相関性の高いパターンがキーパターンとして検出されることになる。

0012

そこで、パターンマッチングにおいては、この相関性が高い結果が得られる状況でキーパターンを検出できることが求められることになる。相関性が低い結果しか得られない状況であると、処理用ワークピースの撮像画像からキーパターンを適切に検出することができず、本来はキーパターンが存在するのにもかかわらず、エラーとなってしまったり、異なるパターンをキーパターンとして検出してしまうことになる。

0013

このため、検出されるべきキーパターンとターゲットパターンとの相関性を高めるために、従来は、登録用ワークピースを撮像する際に、例えば光量や照射する光の色、向き等を調整してワークピース表面の傷や汚れが撮像画像に入り込まない様にするための工夫がなされていた。

0014

しかし、例えば、傷が撮像画像に入り込まない様に光量を上げてハレーションをさせた撮像画像をターゲットパターンとして登録してしまうと、パターンマッチング時に処理用ワークピースを撮像する際に、ターゲットパターン撮像時と同等の光量にて撮像をする必要が生じる。

0015

ところが、全体的にハレーションさせるようにして処理用ワークピースを撮像すると、検出されるべきキーパターン自体もハレーションするために検出精度落ちてしまう等、高精度なパターンマッチングが実施できないという問題がある。

0016

さらに、例えば、赤外線カメラを利用して裏面研削された半導体ウェーハの裏面側から表面側のキーパターンを検出するような場合には、ウェーハの表面側を撮像した撮像画像に裏面側の研削痕写り込むことになる。

0017

そして、この研削痕は同一ウェーハ上においても部位によって方向が異なるものであることから、仮に、研削痕(ソーマーク)が入った撮像画像をターゲットパターンとすると、同一のものが実質的に存在しない研削痕をも含めてパターンマッチングが実施されることになるため、ターゲットパターンと完全に一致するキーパターンの撮像画像は実質的に得られないことになる。このため、高精度なパターンマッチングを実施することは、実質的に困難な状況となる。

0018

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来よりも高精度なパターンマッチングを可能とするターゲットパターン設定方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0019

請求項1に記載の発明によると、ワークピース上のキーパターンを検出するためのターゲットパターン設定方法であって、ワークピース上のキーパターンを含む撮像してキーパターン撮像画像を取得形成する撮像画像形成ステップと、キーパターン撮像画像をトレースしキーパターンの外周縁を描画してキーパターン図を形成する描画ステップと、描画ステップで形成したキーパターン図をターゲットパターンとして設定するターゲットパターン設定ステップと、を備えたことを特徴とするターゲットパターン設定方法が提供される。

0020

請求項2に記載の発明によると、請求項1に記載のターゲットパターン設定方法で設定されたターゲットパターンをもとにワークピース上のキーパターンを検出するキーパターン検出方法であって、ワークピースを撮像しターゲットパターンとのパターンマッチングでワークピース上からキーパターンを検出する検出ステップを備え、検出ステップでは、ワークピースを撮像した撮像画像に複数の画像処理をそれぞれ施して複数のワークピース処理画像を形成するとともに、各ワークピース処理画像とターゲットパターンとの相関性をそれぞれ算出し、最も高い相関性を有した領域をキーパターンとして検出する、ことを特徴とするキーパターンの検出方法が提供される。

発明の効果

0021

本発明によると、従来よりも高精度なパターンマッチングを可能とするターゲットパターン設定方法が提供される。

0022

具体的には、ワークピース上のキーパターンを撮像した撮像画像をトレースして形成したキーパターン図がターゲットパターンとして設定され、当該ターゲットパターンを参照してパターンマッチングが行われる。

0023

これにより、仮にターゲットパターンを取得するために撮像した撮像画像に傷や汚れ、研削痕等の異物ノイズ要因)が写り込んだとしても、キーパターン図を描画する際に除去できるため、従来よりも高精度なパターンマッチングが可能となる。

図面の簡単な説明

0024

本発明の実施に適した加工装置(レーザー加工装置)の斜視図である。
(A)はウェーハの表面と撮像画像の例について示す図である。(B)はウェーハの裏面と撮像画像の例について説明する図である。
(A)は登録用ワークピースについて説明する図である。(B)は処理用ワークピースについて説明する図である。
(A)はウェーハの表面側からの撮像画像の例について示す図である。(B)はウェーハの裏面側からの撮像画像の例について示す図である。
(A)は登録用ワークピースの裏面側について説明する図である。(B)は処理用ワークピースの裏面側について説明する図である。
キーパターンのトレースについて説明する図である。
パターンマッチングの例について説明する図である。
画像処理の概念について説明する図である。
画像処理の組み合わせの例について説明する図である。
キーパターンの検出について説明する図である。
オートフォーカスの実施形態について説明する図である。

実施例

0025

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。加工装置の一例として、半導体ウェーハのレーザー加工装置2の外観斜視図が図1に示されている。なお、本発明は、このようなレーザー加工装置の他にも、切削装置、ウォータージェット加工装置洗浄装置測定機器等の各種装置について適用可能である。

0026

図1に示すレーザー加工装置2は、加工ヘッド11を有するレーザー照射ユニット10等の加工手段がハウジング8内に収容された加工装置本体4と、加工装置本体4のハウジング8に装着された表示モニタ6などを有して構成される。

0027

レーザー照射ユニット10の下方には、チャックテーブル12がX軸方向及びY軸方向に移動可能であって、さらに、回転可能に配設されている。チャックテーブル12の上面は、被加工物を保持するための保持面として構成される。なお、加工時にウェーハWを保持する保持手段としては、チャックテーブル12のようにテーブルで構成する他、エッジクランプ(端を挟持する形態)による保持手段が使用されることも考えられる。

0028

14はウェーハWを複数収容可能なカセット24を載置するカセット載置台エレベータ)であり、上下方向に移動可能に構成され、カセット24に収容されたウェーハWが適宜搬出搬入されるようになっている。

0029

図2(A)に示すように、被加工物となるウェーハWは、例えば裏面が研削された厚さが200μmのシリコンウェーハからなっており、表面Waに互いに交差する複数の第一,第二の分割予定ラインストリート)16が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン16によって区画された複数の領域にそれぞれデバイス15が形成されている。各デバイス15には、共通のパターンが形成される。

0030

図1に示すように、レーザー照射ユニット10の加工ヘッド11には、チャックテーブル12に保持されることになる被加工物(ウェーハW)を上方から撮像するための撮像装置13が付設されている。

0031

そして、撮像装置13では、図2(A)に示されるような撮像画像30Aが撮像される。撮像画像30Aには、デバイス15Aに存在する特定の領域で定義されるパターンPが含まれる。このパターンPが他のパターンに比べて特殊な形状(画像)である場合などにおいて、パターンPはデバイス15Aの位置を特定するためのキーパターンPkとして選定されることになる。なお、図2(A)では、撮像画像30A(撮像領域)とキーパターンPkの領域が異なるが、同じであってもよい。

0032

このキーパターンPkは、例えば、第一の分割予定ライン16のX軸方向との平行出し(θ合わせ)、及びカット位置検出、を装置が自動で行うつまりは、オートアライメントを実施する際に利用される。

0033

ここで、平行出し(θ合わせ)とカット位置検出を順に行うアライメントの一例を説明する。まず、平行出しについては、例えば、X軸方向において互いに離れた位置にあるデバイス15A,15Bについて撮像画像30A,30Bを取得するとともに、各撮像画像30A,30BのキーパターンPkを検出する。そして、この撮像画像30A,30BにおけるキーパターンPkのY軸方向の座標が一致するように、チャックテーブル12を回転させることで、X軸方向に離れた位置にあるキーパターンPkを結ぶ直線がX軸方向と平行となる。このようにして、第一の分割予定ライン16をX軸と平行にすることができる。

0034

次に、カット位置検出については、予め装置に記憶されたキーパターンPkからカット位置までの距離を参照し、当該距離の分だけキーパターンPkから離れた位置をカット位置とするものである。

0035

なお、このアライメントは、X軸方向に対する平行出しとカット位置検出に加え、Y軸方向に対する平行出しとカット位置検出がなされることで、一連の操作が完了されることになる。

0036

そして、このキーパターンPkを用いることでオートアライメントを実施することが可能となる。具体的には、図3に示すように、まず、事前作業として、オペレータの操作により、登録用ワークピースWtの或るデバイス15Cの撮像画像30Cが撮像され、撮像画像30Cに含まれる特定の領域で定義されるパターンPがキーパターンPkとして選定される。この選定の際、オペレータは、特徴的な形状を有するパターンPを選定することになる。選定されたキーパターンPkは、制御装置5のメモリ5mにテンプレート画像Tmとして登録される。

0037

そして、実際に加工が行われる多量の処理用ワークピースWsについてオートアライメントがなされる際には、制御装置5の処理プログラム5pは、処理用ワークピースWsのデバイス15Aの撮像を実行して撮像画像30Aを取得するとともに、撮像画像30Aの中に含まれることが予定されるキーパターンPkをパターンマッチングにより検出する。

0038

このパターンマッチングの際には、例えば、図4(A)に示すように、撮像画像30A内において、テンプレート画像Tmと同一の縦横画素数を有するマッチング用枠MWを縦横方向に1ピクセル単位でずらした際に、その都度、マッチング用枠MW内に含まれる被マッチング領域Mgと、メモリ5mに登録されたテンプレート画像Tmを対比し、複数ある被マッチング領域Mgの中で、テンプレート画像Tmと最も相関性が高い被マッチング領域Mgが、キーパターンPkとして検出されることになる。

0039

以上のようにパターンマッチングによるキーパターンPkの検出処理がなされるが、被マッチング領域Mgとテンプレート画像Tmの相関性の数値が低い場合には、当該被マッチング領域Mgが本来はキーパターンPkであるにもかかわらず、検出されないことが生じ得る。つまり、キーパターンPkが検出できないといったエラーが生じることになってしまう。

0040

このようなエラーは、例えば、登録用ワークピースWtの表面が汚れており、この汚れがテンプレート画像Tmに映り込んでいる場合には、発生確率が高くなってしまうものと考えられる。

0041

さらに、図2(B)、及び、図4(B)に示すように、裏面研削されたウェーハWの裏面Wbから赤外線カメラ(IRカメラ)を利用して撮像した撮像画像30Dに含まれるウェーハWの表面側のパターンPをキーパターンPkとし、当該キーパターンPkをテンプレート画像Tmとして登録していた場合には、当該テンプレート画像Tmに研削による研削痕(ソーマーク)が映り込む。この場合、処理用ワークピースWsについては、同一のものが実質的に存在しない研削痕をも含めてパターンマッチングが実施されることになるため、キーパターンPkが検出されないエラーの発生確率が高いものとなってしまう。

0042

加えて、図3に示す処理用ワークピースWsの表面が汚れており、この汚れが撮像画像30Aに映り込んでいることによって、相関性が低く算出され、キーパターンPkが検出されないエラーが発生するといったことも懸念される。

0043

そこで、このようなエラーの発生確率を低下させ、高精度なパターンマッチングを実現可能とするために、本発明では、以下に説明する特徴的な方法が実施される。

0044

以下では、図5に示すように、ウェーハWの裏面Wbからウェーハの表面側のパターンを撮像する場合の例を用いて説明する。

0045

まず、図5に示すように、登録用ワークピースWtの裏面側からウェーハ表面側のキーパターンPkを含む撮像画像30Cを取得する撮像画像形成ステップを実施する。

0046

撮像画像30Cの取得は、例えば、登録用ワークピースWtをチャックテーブル12(図1)にセットするとともに、例えば赤外線カメラからなる撮像装置13によって登録用ワークピースWtのデバイス15Cの一部のエリアを撮像することで行われる。

0047

この撮像画像30Cの取得はオペレータのマニュアル操作によって行うほか、自動処理によって行ってもよい。なお、撮像画像30Cには、パターンマッチングにおいて高い相関性が得られるようにするために、特徴的な形状を有するパターンP(キーパターンPk)が含まれるものとする。

0048

次いで、図6に示すように、撮像画像30Cをトレースしキーパターンの外周縁を描画してキーパターン図Pzを形成する描画ステップを実施する。

0049

本実施形態では、表示モニタ6上に撮像画像30Cが表示されるとともに、当該撮像画像30Cに含まれるキーパターンPkの輪郭をオペレータが上からタッチペン9でトレース(なぞる)ことによって、キーパターン図Pzを描画できるようになっている。ここで描画されたキーパターン図Pzには、仮に撮像画像30Cに傷や汚れ、研削痕等の異物(ノイズ要因)が写り込んだとしても、これらの異物が存在せず、キーパターンPkの輪郭のみが描画されたものとなる。

0050

尚、タッチペン9とするほか、マウスなど各種の入力装置、或いは、人指によって、キーパターン図Pzを描画できる構成としてもよい。さらに、オペレータによるトレースのほか、プログラムによって、撮像画像30Cのエッジ(輪郭)を検出し、自動で描画を行うこととしてもよい。また、四角形、円、線、折れ線などの幾何学図の描画ができるツールにてトレースすることとしてもよい。

0051

次いで、描画ステップで形成したキーパターン図PzをターゲットパターンTpとして設定するターゲットパターン設定ステップが実施される。

0052

具体的には、図5に示すように、キーパターン図Pzが制御装置5のメモリ5mに登録される。そして、このターゲットパターンTPは、他の撮像画像についてパターンマッチングを実施する際に参照されることで、高精度なパターンマッチングが実現できることになる。

0053

つまり、異物を含まないキーパターン図PzがターゲットパターンTpとして設定されることで、パターンマッチングにおいて参照されるターゲットパターンTpには、キーパターン図Pzの輪郭のみが含まれるものとなり、高精度なパターンマッチングが実現できることになる。

0054

ターゲットパターンTpを設定した後のパターンマッチングの一例として、図5に示す処理用ワークピースWsについて、二箇所のキーパターンを検出し、平行だし(θ合わせ)を実施する場合について説明する。

0055

まず、登録用ワークピースWtの撮像画像30Cが取得されるとともに、撮像画像30Cに含まれるキーパターンPkがトレースされることによってキーパターン図Pzが作成され、このキーパターン図PzがターゲットパターンTpとして設定される。なお、キーパターン図Pzの作成、及び、ターゲットパターンTpを設定する処理は、ティーチング処理(Teaching処理)とも称される。また、登録用ワークピースWtの撮像画像30Cをトレースしてキーパターン図Pzを描画するほか、処理用ワークピースWsの撮像画像30Aをトレースしてキーパターン図Pzを描画することとしてもよい。

0056

次いで、処理用ワークピースWsの一箇所目のデバイス15Aの撮像画像30Aに対し、ターゲットパターンTpとのパターンマッチングが行なわれる。

0057

ここで、撮像画像30Aが撮像される箇所は、例えば、登録用ワークピースWtの撮像画像30Cが撮像された位置と同一とすることができる。

0058

さらに、処理用ワークピースWsの二箇所目のデバイス15Bの撮像画像30Bに対し、ターゲットパターンTpとのパターンマッチングが行なわれる。

0059

ここで、二箇所目の撮像画像30Bが撮像される箇所は、一箇所目の撮像画像30Aの位置からX軸方向にずれた位置とされる。

0060

そして、以上の二箇所でのパターンマッチングにおいては、異物を含まないターゲットパターンTpが参照されるため、各撮像画像30A,30Bに含まれるであろうキーパターンPkに対して高い相関性が得られ、高精度なパターンマッチングが実施されることになる。

0061

なお、各箇所でのパターンマッチングは、図7の例にも示されるように、例えば、撮像画像30Aにおいて、ターゲットパターンTp(キーパターン図Pz)と同一の縦横画素数を有するマッチング用枠MWを縦横方向に1ピクセル単位でずらした際に、その都度、マッチング用枠MW内に含まれる被マッチング領域Mgと、ターゲットパターンTpを対比し、複数ある被マッチング領域Mgの中で、ターゲットパターンTpと最も相関性が高い被マッチング領域Mgが、キーパターンPkとして検出されることになる。

0062

そして、以上のように合計二箇所についてパターンマッチングを実施することで、上述したように、第一の分割予定ライン16(図2)の平行だし(θ合わせ)を実施することができる。

0063

また、ターゲットパターンTp(キーパターン図Pz)は、図2のY軸方向の第二の分割予定ライン16について、処理用ワークピースWsを90度回転させた後に、アライメントを実施する場合にも参照される。

0064

そして、同様にして、二枚目、三枚目、それ以降の処理用ワークピースWsについても同様に、メモリ5mに登録されたターゲットパターンTpを用いることで、高精度なパターンマッチングを実施することができる。

0065

なお、従来は、登録用ワークピースWtを用いて登録されたテンプレート画像をそのまま用いて、後のパターンマッチングを行うものに過ぎなかったため、テンプレート画像に異物が含まれる場合には、キーパターンPkが検出されないエラーが生じる可能性が高かった。これに対し、上記の実施形態では、異物を含まないキーパターン図Pzの描画を行ってターゲットパターンTpを設定することになるため、エラーが生じる確率を抑えることが可能となる。

0066

また、以上の例で説明した平行出し(θ合わせ)のほかにも、カット位置検出、加工位置を検出するためのアライメント、カーフチェック(ウェーハに加工された溝の位置、幅、チッピングの有無等の確認)、顕微鏡の高さ位置調整による照準合わせ(オートフォーカス)、といった各種動作においても、ターゲットパターンTpを参照することで、高精度な動作を実施することが可能となる。

0067

また、ターゲットパターンTpを用いたパターンマッチングがなされるワークピースとしては、上述した半導体ウェーハなどの被加工物のほか、測定対象となる被測定物や、洗浄対象となる被洗浄物も含まれる。

0068

以上のようにして、本発明を実施することができる。
即ち、ワークピース上のキーパターンを検出するためのターゲットパターン設定方法であって、登録用ワークピースWt上のキーパターンPkを含む撮像画像30Cを取得する撮像画像形成ステップと、撮像画像30CをトレースしキーパターンKpの外周縁を描画してキーパターン図Pzを形成する描画ステップと、描画ステップで形成したキーパターン図PzをターゲットパターンTpとして設定するターゲットパターン設定ステップと、を備えたことを特徴とするターゲットパターン設定方法とする。

0069

これにより、仮にターゲットパターンTpを取得するために撮像した撮像画像30Cに傷や汚れ、研削痕等の異物(ノイズ要因)が写り込んだとしても、キーパターン図Pzを描画する際に除去できるため、従来よりも高精度なパターンマッチングが可能となる。

0070

さらに、上述のようにパターンマッチングにおいて参照されるターゲットパターンTpの異物を除去して高精度なパターンマッチングを実現することに加え、パターンマッチングがされる対象となる処理用ワークピースWsの撮像画像30Aに画像処理を施して、更に高精度なパターンマッチングを実施することとしてもよい。

0071

以下詳述すると、撮像画像30Aに複数の画像処理をそれぞれ施して複数のワークピース処理画像T1,T2を形成するワークピース処理画像形成ステップを実施する。

0072

本実施形態では、図8に示すように、撮像画像30Aにフィルタ処理S1を施し、更に、2値化処理S2を施すことによって、複数のワークピース処理画像T1,T2が形成されるようになっている。

0073

ここで、フィルタ処理40は、周知の画像処理方法により実施することができ、例えば、パターンのエッジ(輪郭)を検出するためのエッジ検出フィルタが用いられる。例としては、以下の式で代表される各種エッジ検出フィルタを使用することができる。そして、複数のエッジ検出フィルタを用いることによって、各エッジ検出フィルタの特性に応じた画像が形成されることになる。

0074

0075

0076

0077

0078

0079

0080

また、2値化処理S2は、フィルタ処理40された画像について、例えば、白と黒の二色のみからなる画像に変換する処理である。この場合の閾値は、例えば、230、235、240、245、250といったように複数設定することができる。そして、複数の閾値を用いることによって、各閾値に応じた画像が形成されることになる。

0081

本実施形態では、図9に示すように、上述した合計6種類のエッジ検出フィルタと、合計5種類の閾値(A〜E)を用いることで、合計30種類の画像処理が実施され、合計30個のワークピース処理画像T1〜T30が形成される。

0082

そして異なる画像処理が施された合計30個のワークピース処理画像T1〜T30は、図8のワークピース処理画像T1〜T3の例に示されるように、それぞれ異なった画像となる。そして、例えば、もともと撮像画像30Aに傷や汚れ、研削痕などの異物(ノイズ要因)が含まれていた場合であっても、画像処理によって、この異物が効果的に除去されたワークピース処理画像の形成を図ることができる。

0083

例えば、図8の例では、ワークピース処理画像T1では異物として研削痕(ソーマーク)が現れているところ、ワークピース処理画像T3では、この研削痕が効果的に除去された画像として形成されるようになっている。

0084

なお、上述したエッジ検出フィルタや2値化処理に加え、例えば、移動平均フィルタメディアンフィルタ等を用いた平滑化処理を実施することとしてもよい。

0085

次いで、図10に示すように、ワークピース処理画像形成ステップで形成した複数のワークピース処理画像T1〜T30と、上述のターゲットパターンTp(キーパターン図Pz)をパターンマッチングにて相関性を算出し、最も高い相関性を有した領域(被マッチング領域Mg)をキーパターンとして検出する。この例では、ワークピース処理画像T15の被マッチング領域Mgが、キーパターンとして検出されることになる。

0086

ここでの相関性の算出は、周知の相関式を用いて実施することができ、例えば、下記式7にて示される相関式(NCC Normalized Cross−Correlation)を使用することができる。

0087

0088

なお、この他にも、相関式として、例えば、SSD(Sum of Squared Difference)やSAD(Sum of Absolute Difference)、ZNCC(Zero−mean Normalized Cross−Correlation)等を利用してもよい。

0089

以上のようにして、パターンマッチングがされる対象となる処理用ワークピースWsの撮像画像30Aに画像処理を施して、更に高精度なパターンマッチングを実施することが可能となる。

0090

即ち、上述したターゲットパターン設定方法で設定されたターゲットパターンTpをもとにワークピース上のキーパターンを検出するキーパターン検出方法であって、図10にも参照されるように、ワークピースを撮像しターゲットパターンTpとのパターンマッチングでワークピース上からキーパターンPkを検出する検出ステップを備え、検出ステップでは、ワークピースを撮像した撮像画像30Aに複数の画像処理をそれぞれ施して複数のワークピース処理画像T1〜T30を形成するとともに(ワークピース処理画像形成ステップ)、各ワークピース処理画像T1〜T30とターゲットパターンTpとの相関性をそれぞれ算出し、最も高い相関性を有した領域をキーパターンとして検出する、キーパターンの検出方法とするものである。

0091

これによれば、マッチングされる側の画像である撮像画像30Aについて、複数のワークピース処理画像T1〜T30が形成されることになり、マッチングされる側の画像についても、傷や汚れ、研削痕等の異物(ノイズ要因)が写り込んだとしても、この異物を効果的に除去することができる。

0092

そして、複数のワークピース処理画像T1〜T30と、ターゲットパターンTpとを、全組み合わせで対照し、キーパターンPkの検出と、相関性の算出がなされる。

0093

この処理用ワークピースWsの撮像画像についての画像処理は、処理用ワークピースWsの一枚一枚についてそれぞれ実施し、各処理用ワークピースWsについて最もターゲットパターンTpと相関性の高いワークピース処理画像を形成する画像処理の種別を都度選定し、同一の処理用ワークピースWsについては、当該種別の画像処理を利用することとしてもよい。

0094

或いは、同一ロット複数枚の処理用ワークピースWsを処理する場合において、例えば、一枚目の処理用ワークピースWsについて相関性が高かった画像処理種別を、以降の画像処理において優先的に利用することとしてもよい。

0095

次に、キーパターン図Pzを用いた、オートフォーカスについて図11を用いて説明する。撮像装置13には顕微鏡13aが設けられており、Z軸方向に図示せぬレンズを移動させることで、撮像対象の撮像領域に対する焦点が合わせられるようになっている。

0096

オートフォーカスをする際には、まず、Z軸方向の高さ位置H1〜H4において撮像画像G1〜G4を取得し、各撮像画像G1〜G4と、キーパターン図Pzのパターンマッチングを実施する。

0097

そして、最も高い相関性を呈した撮像画像G1〜G4が撮像された高さ位置が、撮像領域に対して最も焦点が合っているものとして、当該高さ位置がレンズのオートフォーカス位置(撮像対象とレンズの距離)として定義される。

0098

このようにオートフォーカスに際し、キーパターン図Pzを参照し、キーパターンとのパターンマッチングを実施することでレンズ高さを定義することができる。

0099

パターンマッチングについては、トレースによって作成されたキーパターン図Pzが参照されるため、高精度なオートフォーカスが実現されることになる。

0100

さらに、撮像画像G1〜G4についても画像処理を行って、各撮像画像G1〜G4について複数の処理画像を形成し、各処理画像とキーパターン図Pzのパターンマッチングを実施することとしてもよい。

0101

2レーザー加工装置
5制御装置
5mメモリ
15Aデバイス
30A撮像画像
30B 撮像画像
30C 撮像画像
Pパターン
Pkキーパターン
Pz キーパターン図
S1フィルタ処理
S22値化処理
Tpターゲットパターン
Ws処理用ワークピース
Wt登録用ワークピース

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社ディスコの「 収容トレイ及び加工装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】収容トレイに載置する際にはデバイスチップと粘着材を密着させる粘着力を有し、ピックアップする際には粘着力を弱めることが出来ること。【解決手段】収容トレイ1は、被加工物を収容可能な大きさの凹部から... 詳細

  • 株式会社ディスコの「 環状の砥石の製造方法」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】環状の砥石を製造する際に、該環状の砥石に含まれる多孔質構造を検査する。【解決手段】第1の層と、多孔質構造を有する第2の層と、が交互に積層され両面が該第1の層で構成される砥石部を備える環状の砥石... 詳細

  • アズビル株式会社の「 ダイシング装置および方法」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】ウエハの表面側にすでに形成されている切り込みと同じ位置に、ウエハの裏面から切り込みが形成できるようにする。【解決手段】投光器105から出射されるスポット光131の光路を、保持テーブル101のウ... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ