JP2776956B2 - Ｉｄコード識別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パターン認識を応用したIDナンバ自動識別
における文字識別のための辞書パターンの登録及び認識
方法と識別結果に基づいた識別履歴の記憶を行い識別性
能を向上させるための方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、IDの自動識別方法と装置に関しては特開昭63−
308689号に記載のように、入力画像の中で文字の周辺に
領域を設定し領域内に文字があるかどうかを調べ、文字
の中心座標を検出し文字の傾きを算出してから文字パタ
ーンとマッチングして識別する方法が述べられている
が、文字パターンとのマッチングする場合の辞書パター
ン生成方法については述べられていない。また特開平１
−96920号記載においても、ウエハのID識別方法として
赤外線光を照射した検出方法が述べられているがIDコー
ドとしてバーコードを用いたものであり、識別のための
辞書パターン生成方法については述べられていない。ま
た、特開平１−213766号の記載に於ても半導体ウエハの
ID認識装置について述べられているがレーザ光を用いた
画像の検出方法であり、IDコード識別方法について具体
的な記載がない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、三例とも識別方法あるいは検出方法
そしてその装置について述べられているがこれらは全て
IDコードが正しく識別できた場合のみの記載である。

本来、この種の識別では、誤って識別し間違った情報
を提供することをなくすため、読み取り判定条件を厳し
くして積極的に識別不可とし、この場合の処理方法をシ
ステムとして対応可能なようにする具体的な方法につい
て配慮されておらず実用化に対する問題があった。

本発明の目的は、IDコード識別のための辞書パターン
登録方法とそれを用いたIDコード識別方法と識別不可に
なった場合の識別対処方法の手段を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、製品のIDコードをパター
ン認識技術等により自動識別して製造管理を行う応用に
おいて、識別対象の文字やコードを製品または部材に書
き込んだ直後に、そのIDコードの画像状態のパターンデ
ータとそのパターンデータからある一定の規則に従って
評価して得られる特徴量を辞書パターン及び辞書データ
として、製品の発行情報と合わせたIDコードの辞書作製
を行いそれを記憶して、以後この辞書に基づいてIDコー
ドを識別するようにしたものである。

さらに、IDコードを自動識別してオンラインで製造管
理する場合において、識別対象のコードがなんらかの原
因で識別ルールを満足せず識別不可となったときには、
そこで警報を出し何らかのアシスト作業が行われるまで
待機して進行をストップさせるのではなく、その時の製
品前後関係とかロット情報、日時や識別不可の過程と共
にその時の入力画像情報を、認識不可の履歴情報として
記憶したおく。そして、その履歴情報は、必要に応じて
サービスできるようにし、作業当や管理者が認識不可の
状況を再現して正しい情報のアシストを行えるようにし
たものである。

〔作業〕

製品のIDコードとして、識別対象の文字やコードを製
品または部材に書き込んだ直後に、そのIDコードの画像
を入力し、IDコードの各文字単位で辞書データにするだ
けでなく幾つかの文字や記号からなるコード全体を辞書
にすべく、その時のコード領域の画像パターンとコード
部の各面積、サイズ、周囲長等の特徴量を評価して現物
そのものからデータを収集することができる設備構成に
して識別装置に記憶し、IDコード発行時の情報と辞書デ
ータの対応付けを明確にすることにより、IDコード書き
込み時の印字バラツキをも吸収でき、さらには、印字品
質の評価チェックも兼ねて印字ミスの製品の流出を未然
に防止する。

このようにして生成した辞書データあるいは辞書パタ
ーンを使って印字後の製品のIDコード識別を行えば、製
品毎のパターンの形状、そしてコード体系が個々の製品
自身のものと比較することが出来るため、印字のバラツ
キや識別のためのコード体系を考慮せずに識別でき、更
には、コードの理解能力を軽減した単純な識別方法で実
用化することができる。

また、識別装置を製造ラインの中にインラインで適用
する場合において、識別対象のコードが、なんらかの原
因で識別条件が満足せずに識別不可と成ったときには、
その時の前後の製品の識別したIDコードの関係と、ロッ
ト情報（不明であれば無くてもよい）や日時、そして識
別不可となった識別の過程と共に、その時の入力画像を
識別不可製品の履歴情報として記憶しておく機能と、記
憶媒体をもった識別装置にその情報を記憶させておく。

この様な構成と機能によって、警報を出して何らかの
アシスト作業が行われるまで識別不可のまま待機して進
行をストップさせるのではなく、次の製品の識別を行い
製品の流れを停滞させることなく製造ラインの信号管理
が出来る。そして、識別出来なかった製品に対するIDコ
ードの修復はロットの終了時や定期的なチェックまたは
一定量の識別不可品が記憶されたときに、その履歴情報
を情報提供サービスできるようにして、作業者や管理者
が認識不可の状況を再現し、製造ラインから認識不可の
製品を抜き取って現象を再現させたり現物からIDコード
を読み取ることなく瞬時に正しいIDコードを修復するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第11図に基づい
て説明する。第１図は、製品１に書き込んであるIDコー
ド２をTVカメラ等のセンサーを含む光学系３によりIDコ
ード部を撮像し、画像信号５に変換して識別装置４に取
り込み、パターン認識方法によりIDコードを自動識別す
るための構成を示した図であり、１台の認識装置に対し
１台または複数の光学系を接続して使用するときの構成
を示したものである。ここでTVモニタ６は、認識装置に
入力された画像や識別結果を表示するためのものであ
る。第２図は、識別装置４の内部構成を示した図であ
り、識別装置４では、センサー部３から出力されたIDコ
ード２の画像信号５を画像入出力基板９へ、TVモニタ６
に表示するような画像データとして入力し、この画像デ
ータを基にして識別装置内のCPU基板10とパターンマッ
チング等の画像処理を行う画像処理基板12とにより、入
力した画像の中からIDコード２を識別処理する。これら
の基板は、それぞれCPUのデータライン14及び画像のデ
ータライン15で結合されて動作する構成になっており、
さらに、このデータラインに認識した結果や認識過程の
履歴及び識別のための辞書パターンデータなどを記憶し
ておくための記憶装置（ICメモリ，ディスクなど）７と
それをコントロールするための記憶装置コントロール基
板13、及び認識結果や認識要求命令を外部装置と通信ラ
イン８で通信する通信基板11を接続している。

このような構成の識別装置によりIDコードを識別する
方法と、それを用いた応用方法について第３図および第
４図に基づいて半導体製造プロセス工程を対象にして説
明する。第３図は、半導体プロセス工程のマクロ的な工
程フローと識別装置の関係を示したものであり、半導体
を製造工程にウエハ17aを投入すると同時に、ウエハにI
Dコード印字装置180によりウエハ17bに文字を印字す
る。次に、印字されたウエハ17cは、通常の場合、その
まま酸化・CVD装置18等の製造プロセスの初工程に投入
されることが一般的であるのに対し、ここでは印字後の
ウエハ17cをIDコード識別装置4aと光学系3aにより、ID
コード状態の画像を入力する。そして、その画像状態を
基にして生産進行管理等の製造プロセス管理システム23
からの製品情報とIDコード画像との対応付けを識別装置
4aで行わせる。さらに、この対応付けを行った画像から
IDコードの印字品質をチェックすると同時に、このIDコ
ードの画像を辞書パターンとして用いるために、画像パ
ターンデータの特徴量を評価抽出して第２図に示す記憶
装置７に登録しておき、この辞書パターンを用いて全工
程の中で識別処理させる。この様にうることにより、製
品に印字されたIDコードの印字ミスした製品を生産ライ
ンに流すことを防ぐと同時に書き込まれた直後の製品の
IDコードから辞書パターンを登録することが出来るた
め、その時の印字状態、つまり、若干の位置ずれとか文
字のかすれ及び文字の組合せ等文字識別の特徴的な辞書
として登録でき、通常なら識別のための外乱要素となる
ものが識別のためのパターン情報として効果的な役割を
果たすことができる。したがって、辞書パターンと製品
のIDコードとが同一のパターンと成るものを認識すれば
よく簡単な識別方法で適用することが出来る。このた
め、第３図に示すように各製造工程（装置）18〜22に対
する識別装置は、通信ライン8bによって識別装置4aから
辞書パターンの情報伝送を行って製品のIDコードの識別
を行うことが出来る。この時、各識別装置4b〜4fと光学
系3b〜3fの倍率等の条件は、辞書パターンを登録した識
別装置4aと光学系3aと同じ条件にする必要があるが、前
もって条件係数が設定可能であれば識別装置で自動的に
変換して入力画像の条件を合わせることが出来るため、
この限りではない。また、識別結果は、通信ライン8a,8
cにより、プロセス管理システム23に情報を集め、その
情報を各製造工程の装置へ送りIDコードに従った製造を
行うことが出来る。この識別結果は、集中的に集めて管
理するのではなく、各装置毎に情報を送って管理させる
ことはもちろん可能である。（図示せず。）また、第３
図のように各製造工程または製造装置毎に識別装置を設
けて使用する以外に、第４図に示すように１台の識別装
置４でIDコードを印字した直後の印字品質及び辞書デー
タ登録と識別を行うようにしてもよい。このように、ID
コード書き込み直後のコードパターンをマスターとして
識別させることができるのは、IDコード自体が一度書き
込まれたならば不変のものとして途中の工程で変更や追
加なだ行わず、仮にそのような事が起こった時には、ID
コードを基本にした製品の履歴を管理するようになる事
が当然だからである。

次に、IDコード識別のための辞書パターンの登録方法
と識別方法について第５図、第６図、第７図に基づいて
説明する。第５図（ａ）に示すように、印字後ウエハ17
（印字装置は図示せず。）から入力した第５図（ｂ）に
示す画像24a〜24cを基本にして、第６図に示すように、
辞書ナンバーとIDコードとの意味付け及びパターンデー
タと特徴量α１〜αｎを関係付けた辞書データとして登
録する。この時のパターンデータ25a〜25nは、IDコード
全体の外接四角形の領域程度でよく、そのサイズを特に
限定する必要はないが辞書パターンとして適切かどうか
チェックを行うための規格化が必要である。また、IDコ
ードの意味付けは、第６図に示すように、IDコードと同
じものを用いて管理するのが運用し易いが、この限りで
はない。また、特徴量は、辞書パターンの検索や製品分
類と合わせた辞書の整理体系化を目的としてもので、多
数の辞書パターンから識別目的の辞書パターン候補を幾
つかに絞り込み、識別処理の高速化ができるようにして
いる。この特徴量も限定する必要はなく文字部が占める
総面積等の簡単な評価値でよい。これらの特徴量は、第
２図に示す記憶装置７に記憶させておき、他の識別装置
と共通使用を可能としている。

次に、上記した辞書データを用いてIDコード識別の認
識方法を第７図より説明する。第７図の（ａ）に示すよ
うに入力画像は、同図（ｂ）に示すようにコード全体の
領域の切り出しを行う。この領域の切り出しは、辞書パ
ターンの登録方法と同じようにIDコードに文字部全体の
外接四角形を検出する。そして既に登録してある辞書パ
ターンデータとマッチングすることにより最も一致する
辞書No.を検出し、辞書No.に対するコード意味付け関係
を読み出すことによってIDコードを識別することが出来
る。

これに対して、第８図に示す従来の方法による辞書パ
ターンの登録方法は、IDコードとして使用する全ての文
字フォントを書き込んだ辞書パターン登録のためにサン
プルウエハ26を用意して光学系３により同図（ｂ）に示
す画像27を入力し、第９図に示すように文字毎の辞書デ
ータとして文字のフォントパターンや面積周囲長等の特
徴量を登録するか、予め文字形状を設計してデータを作
成するかして識別処理をするために、第10図（ａ）に示
すように、各入力画像においてIDコードに中で同図
（ｂ）のように各文字毎に文字を切り出し、この切り出
した文字に対して既に登録した辞書パターンをマッチン
グさせて１文字づつ識別しIDコードを識別する方法であ
り、この方法は、文字毎が識別単位となるため非常に多
くの種類の辞書データが必要である欠点と、第10図
（ａ）に示したように、文字の並びに不揃いがある画像
（２）、（３）に対して複雑な文字の切り出しを細かく
行わなければならない。また、入力画像（４）のように
文字がかすれた場合などは、識別不可能となる。

このように、従来方法と比較して本発明のIDコード識
別方法は、辞書パターン登録の簡略化と文字切り出しの
簡略化と同時に識別率を向上させる効果がある。これ
は、辞書パターン種類を少なくし、辞書パターンの中に
持っているデータの要素を多くしたことによるものであ
る。

しかし、これらの識別方法によっても、製品が生産ラ
インで流れている間にIDコード部分が損傷したりして識
別できないことがある。このような場合には、第２図に
示す記憶装置７に、その時の識別履歴データを記憶する
その識別履歴データを次の（１）〜（６）に示す。

（１）整理ナンバー （２）日時 （３）ロット情報等 （４）入力画像データ （５）識別判定の評価値 （６）１あるいはＮ個前の製品のIDコード この識別不可時の情報は、第11図に示すフォーマット
で情報の整理ナンバーに対して、月・日・時・分等の日
時とその時の品種あるいはロット情報と識別不可となっ
た入力画像のファイル名と識別不可となった原因を解析
するための識別評価値と１つ前の製品のIDコードと仮番
コードそして仮番コードの修復履歴を記憶する。この情
報は基本的に第３図及び第４図に示す各認識装置に記憶
するようにして運用しても、システムの全体を管理する
装置に情報を送り管理させる方法のどちらでもよい。こ
のようにすることによって、識別不可の製品の履歴を登
録して、第３図に示す生産管理システム23にその情報を
送り、そこで識別不可の製品に対して第11図に示す整理
ナンバーに対応した仮のIDコードを付けて製品の流れを
止めることなく製造進行させることが出来る。そして、
各識別装置あるいは生産管理システムでは、第11図のフ
ォーマットで識別不可の状況を製造ライン管理者に知ら
せることが出来る構成にしておく。そして、その管理が
識別不可の履歴と画像状況等を呼び出し正式のIDコード
に修復して製造管理を正常に戻すことが出来る。この修
復作業は、各識別装置で行っても、システム全体の管理
を行うところに識別装置の履歴データを呼び出せる構成
にして行う方法どちらでも実現できることはもちろんで
ある。

ここで、第11図は日時は識別装置のcpuから読出し可
能なリアルタイムクロックを備えておくことにより実現
可能であり必要ならば秒単位の管理もできる。また、品
種・ロット情報は、システムの運用体型により様々であ
るが、識別装置の外部から何らかの形で情報が得られる
場合のみ用いる。これにより識別不可に集計に対して品
種・ロット単位で行うことができるため、製造プロセス
の不安定要素がIDコードの読み取り段階でチェックする
ことが可能であり、IDコードの印字状態及び識別装置の
欠点等もフィードバックすることが出来る。また、入力
画像は、記憶装置を備えることで容易に実現できる。識
別評価値は、ID識別の認識過程においてどこの部分で識
別不可になったかを現すものであり、この情報によって
識別不可の原因を解析することが出来る。また、前の製
品のIDコードは識別不可時の製品の関連を示すもので、
この情報に識別不可時の次の製品のIDコードを追加して
記憶して置き、製品の流れに規則性が有れば自動修復も
可能である。仮番コードはシステムの運用規則に従った
コードであり、ここでは品種情報が予め解っているため
品種情報に特殊コードをつけて通し番号にし、文字数を
合わせている。そして、修復履歴として修復作業を行っ
た日時を記録してシステムの運用を行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上に説明したように、識別装置内に識別処
理機能のハードウエアと辞書パターン及び画像データ、
識別履歴データを記憶する機構と通信機構を設けておく
ことにより、IDコードの識別を基本とした生産ラインの
オンライン化が可能である。また、IDコード識別の認識
率の向上と何等かの理由により識別不可と成ったとき、
警報を出してアシスト作業が行われるまで識別不可のま
ま待機して進行をストップさせるのではなく、次の製品
の識別を行い製品の流れを停滞させることなく製造ライ
ンの進行管理が出来る。そして、識別出来なかった製品
に対するIDコードの修復はロットの終了時や定期的なチ
ェックまたは一定量の識別不可品が記憶されたときに、
その履歴情報をサービスできるようにして、作業者や管
理者が認識不可の状況を再現し、製造ラインから認識不
可の製品を抜き取って現象を再現させたり現物からIDコ
ードを読み取ることなく瞬時に正しいIDコードを修復す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いるIDコード識別装置の外観構成図
である。第２図は識別装置のハードウエア構成図であ
る。第３図及び第４図は生産ラインにおける識別方式の
概略図である。第５図及び第６図は本発明の辞書パター
ン登録方法の概略図である第７図は本発明のIDコード識
別方法の概略図である。第８図及び第９図は従来の辞書
パターンの登録方法の概略図である。第10図は従来のID
コードの識別方法の概略図である。第11図は、IDコード
が識別できない場合に記憶しておく識別履歴データのフ
ォーマットを示す図である。 １……識別対象製品、２……IDコード、３……TVカメラ
を含めた光学系、４……識別装置、７……記憶装置、８
……通信ライン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 充夫 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (72)発明者 岩崎 武正 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−164236（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−253489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237186（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−5633（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−84946（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−46372（ＪＰ，Ｂ２) 特許2535399（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06K 9/00 H01L 21/02 ＰＡＴＯＬＩＳ（特許ファイル) ＪＩＣＳＴ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】IDコードを被対象物に付与した後のIDコー
   ドパターン全体からそのパターンとそのパターンの特徴
   量を抽出してパターンと特徴量を辞書データとし該辞書
   データに対してIDコードの意味付けを行い辞書へ登録
   し、被対象物の製造工程の識別部で登録した辞書データ
   の中から最も一致する辞書データを検出することによ
   り、IDコードの個々の文字パターン及びコード体系、意
   味付けを解析することなく該IDコードの識別をすること
   を特徴とするIDコード識別方法。
2. 【請求項２】ウエハにIDコードを印字し、ウエハにIDコ
   ードを印字した後のIDコードパターン全体からそのパタ
   ーンとそのパターンの特徴量を抽出してパターンと特徴
   量を辞書データとし該辞書データに対してIDコードの意
   味付けを行い辞書へ登録し、ウエハの製造工程の識別部
   で登録した辞書データの中から最も一致する辞書データ
   を検出し、該IDコードの識別を行ってウエハ処理を行う
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。