JPH04128984A - 図形読取装置及び図形読取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 物体に付された図形を読み取り判別する図形読取装置に
係り、より詳細には、半導体用のつｘ−ハ上に印字され
たウェーハナンバの読取・判別等に好適な図形読取装置
に関し、 ウェーハナンバ等の印字品質が不良な場合にも、それに
より悪影響を受けることなくウェーハナンバの読取・判
別を行いうる図形読取装置を提供することを目的とし、 物体に付された図形を撮像する撮像手段と、当該図形の
画像を表示する画像表示装置と、画像上下方向の読取開
始基準線及び画像水平方向の読取開始基準線を決定し、
かつ前記画像上下方向の読取開始基準線と前記画像水平
方向の読取開始基準線の交点である読取開始位置から、
撮像手段をして、画像水平方向に一定間隔ごとに一定長
さ分を読み取る動作を所定回数繰返す水平読取動作後に
、読み取った水平走査線に対し一定本数の水平走査線を
隔てた水平走査線と前記画像上下方向の読取開始基準線
との交点に移動して前記水平読取動作を行う単位読取動
作を一定回数繰返せしめる制御手段と、前記撮像手段が
読み取った画像データをマトリクスデータに変換し、予
め作成し記憶している特定の図形ごとのマトリクスデー
タと比較して、図形を判別し特定してその結果を出力す
る画像信号処理判別手段と、を備えて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、物体に付された図形を読み取り判別する図形
読取装置に係り、より詳細には、半導体用のウェーハ上
に印字されたウェーハナンバの読取・判別等に好適な図
形読取装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体デバイスの生産過程においては、まずシリコンウ
ェーハを製作し、このウェーハに各種の加工を施すこと
によりＩＣチップ等の半導体デバイスが製造される。ウ
ェーハは加工工程ごとに保管・移動されるが、個々のウ
ェーハを混同等しないように各ウェーハには各々を特定
するためのつ工−ハナンバが付されている。各加工工程
においては、加工を開始する前にウェーハナンバを読み
取って加工をすべきウェーハであるか否かを確認する必
要がある。従来、このウェーハナンバを読み取る装置と
しては、ウェーハに付された文字、数字等をビデオカメ
ラ等で撮像し、画像を画素に分割して走査しつつ読み取
って２値データ化し、辞書データ等と比較して判別し、
文字、数字等を特定する形式のものか知られている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかし、上記従来のウェーハナンバ読取装置においては
、画像を含む画面の領域をすべて走査して読み込む。し
たかって、ウェーハナンバが印字されるウェーハ面にキ
ズや膜などが存在し印字品質が不良の場合であってもこ
れらのキズや膜による不良印字部分も画像情報として取
り入れてしまう。このためウェーハナンバの読み取りエ
ラーが多く、ウェーハナンバの認識率は低かった。従っ
て、多量のウェーハについて安定したウェーハナンバ読
み取りか必要な半導体量産工場においては未だ実用化の
レベルには至っていないのが現状である。また、上記従
来の形式では、システムが大規模となり、製品価格も高
価であった。

本発明の目的は、ウェーハナンバ等の印字品質が不良な
場合にも、それにより悪影響を受けることなくウェーハ
ナンバの読取・判別を行いうる図形読取装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第
１図に示すように構成されている。

第１図において、この図形読取装置１００は、物体に付
された図形Ｆを撮像する撮像手段１０１と、当該図形Ｆ
の画像を表示する画像表示装置１０４と、画像上下方向
の読取開始基準線及び画像水平方向の読取開始基準線を
決定し、かつ前記画像上下方向の読取開始基準線と前記
画像水平方向の読取開始基準線の交点である読取開始位
置から、撮像手段１０１をして、画像水平方向に一定間
隔ごとに一定長さ分を読み取る動作を所定回数繰返す水
平読取動作後に、読み取った水平走査線に対し一定本数
の水平走査線を隔てた水平走査線と前記画像上下方向の
読取開始基準線との交点に移動して前記水平読取動作を
行う単位読取動作を一定回数一繰返せしめる制御手段１
０２と、前記撮像手段１０１が読み取った画像データを
マトリクスデータに変換し、予め作成し記憶している特
定の図形ごとのマトリクスデータと比較して、図形を判
別し特定してその結果を出力する画像信号処理判別手段
１０３と、を備えて構成する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の図形読取装置に
おいて、前記図形Ｆはドツト印字された文字又は記号で
あり、かつ、前記水平方向の一定間隔は前記ドツトの拡
大された水平方向の間隔に合致し、かつ、前記水平読取
動作を行う個々の水平走査線の間隔は前記ドツトの拡大
された上下方向の間隔に合致するように構成する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の図形読取
装置において、前記制御手段１０２は、画像データの情
報量が多い水平線及び水平走査線を基準として、画像上
下方向に前記一定本数より１本多い水平走査線ごとに画
像データの有無を判別し、かつ、画像水平方向に前記一
定間隔ごとに画像データの有無を判別することにより、
読取開始位置を検出するように構成する。

請求項４記載の発明は、物体に付された図形Ｆを撮像し
て画像表示装置の表示面上に当該図形Ｆ画像を表示し、
画像上下方向の読取開始基準線及び画像水平方向の読取
開始基準線を決定する第１ステップ２０９と、前記画像
上下方向の読取開始基準線と前記画像水平方向の読取開
始基準線の交点である読取開始位置から、画像水平方向
に一定間隔ごとに一定長さ分を読み取る動作を所定回数
繰返す水平読取動作後に、読み取った水平走査線に対し
一定本数の水平走査線を隔てた水平走査線と前記画像上
下方向の読取開始基準線との交点に移動して前記水平読
取動作を行う単位読取動作を一定回数繰返す第２ステッ
プ２１０と、前記第２ステップ２１０において読み取っ
た画像データをマトリクスデータに変換し、予め作成し
記憶している特定の図形ごとのマトリクスデータと比較
して、図形を判別し特定する第３ステップ２１１と、を
含んで構成する。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の図形読取方法に
おいて、前記図形はドツト印字された文字又は記号であ
り、かつ、前記水平方向の一定間隔は前記ドツトの拡大
された水平方向の間隔に合致し、かつ、前記水平読取動
作を行う個々の水平走査線の間隔は前記ドツトの拡大さ
れた上下方向の間隔に合致するように構成する。

請求項６記載の発明は、物体に付された図形Ｆを撮像し
、画像データの情報量が多い水平線及び水平走査線を基
準として、画像上下方向に所定−数より１本多い水平走
査線ごとに画像データの有無を判別し、かつ、画像水平
方向に前記一定間隔ごとに画像データの有無を判別する
ことにより、読取開始位置を検出する第１ステップ２１
５と、前記読取開始位置から、画像水平方向に一定間隔
ごとに一定長さ分を読み取る動作を所定回数繰返す水平
読取動作後に、読み取った水平走査線に対し前記一定本
数の水平走査線を隔てた水平走査線と前記画像上下方向
に前記読取開始位置に対応する交点に移動して前記水平
読取動作を行う単位読取動作を一定回数繰返す第２ステ
ップ２１０と、前記第２ステップ２１０において読み取
った画像データをマトリクスデータに変換し、予め作成
し記憶している特定の図形ごとのマトリクスデータと比
較して、図形を判別し特定する第３ステップ２１１と、
を含んで構成する。

〔作用〕

上記構成を有する本発明によれば、画像データは、読取
開始位置から、画像水平方向には一定間隔ごとに一定長
さ分を読み取り、画像上下方向には一定本数ｎより１本
多い本数（ｎ＋１）本の水平走査線ごとに不連続に読み
取られる。従って、キズや膜等に起因する不良印字部分
の影響は全画素を読み取る形式よりも非常に少な（なる
。

また、請求項１．２．４又は５記載の発明によれば、画
像表示装置１０４の画面上で外部からの操作により読取
開始位置をアジャストすることができ、操作が簡便に行
える。

さらに、請求項３又は６記載の発明によれば、制御生画
像データの情報量が多い垂直線及び水平走査線を基準と
して、画像上下方向に前記一定本数より１本多い水平走
査線ごとに画像データの有無を判別し、かつ、画像水平
方向に前記一定間隔ごとに画像データの有無を判別する
ことにより、上下方向、水平方向ともに画像データの存
在しない部分を特定することができる。従って、画像デ
ータ群から上記の部分を除外した部分が画像領域となる
。この画像領域は矩形となり、その４つの隅角点のうち
のいずれかを検出し読取開始位置として読取を開始する
ことができる。すなわち、読取開始位置を自動検出する
ことができ、操作はさらに簡便化する。

〔実施例〕

次に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

以下、請求項１又は２記載の発明をウェーハナンバの読
取りに適用した例について開示する。

第２図において、この図形読取袋ａ１００Ａは、カメラ
１と、送り機構部２と、Ｉ１０インタフェイス３と、Ｃ
ＰＵ４と、画像信号処理部５と、ＣＲＴ表示装置６と、
外部入力装置７とを備えている。送り機構部２はカメラ
１に接続されている。

Ｉ１０インタフェイス３は送り機構部２とＣＰＵ４と画
像信号処理部５と外部入力装置７に接続されている。画
像信号処理部５はカメラ１とＩ１０インタフェイス３と
ＣＲ７表示装置６に接続されている。ここに、カメラ１
及び送り機構部２は撮像手段を構成している。ＣＰＵ４
は制御手段に相当し、画像信号処理部５は画像信号処理
判別手段に相当している。ＣＲ７表示装置６は画像表示
装置１０４に相当している。

この図形読取装置１００Ａにおける画像信号処理部５の
より詳細な構成を策３図に示す。

第３図（Ａ）、（Ｂ）において、この画像信号処理部５
は、アンプ１１と、画像信号２値化回路１２と、ゲート
１３と、ワンショット回路１４と、同期信号分離回路１
５と、タイミング回路１６と、ゲート１７と、サンプリ
ングクロック発生回路１８と、カウンタ回路１９と、シ
フトレジスタ２０と、加算／レベル変換回路２１と、Ｒ
ＡＭ２２と、切替スイッチ２３とを含み図示するように
構成される。

次に、この図形読取装置１００Ａの読取開始前のアジャ
スト動作について第２図、第３図、及び第６図を参照し
て説明する。

第２図において、カメラ１により撮像されたつ工−ハナ
ンバＮの画像か読取画像信号Ｓ１として画像信号処理部
５を経てＣＲ７表示装置６に送られ画像表示される。第
６図（Ａ）は、ＣＲ７表示装置６における読取開始位置
アジャスト前の表面画面を模式的に示した図である。請
求項１又は２記載の発明においては、操作者がこの表示
画面を見ながら第２図における外部入力装置７により操
作を行ってこの読取開始位置アジャスト動作を行う。第
６図（Ａ）は、ドツト印字されたウエーノλナンバＦ３
の例を示している。まず、操作者は、画像を上下方向の
読取開始基準線に合致させる。

この場合、画像データの読取は画像領域の左上隅角点か
ら開始するので、英文字第６図（Ａ）において左端の水
平走査線の一部が縦方向に連なった部分１１が画像上下
方向の読取開始基準線となる。

従って、第６図（Ａ）において、英文字Ｆの左上隅角ド
ツトＤ１を含む縦方向のドツト列を、第６図（Ｂ）に示
すように１１に合わせる。この操作は第２図における外
部入力装置７により行う。この場合、縦方向のドツト間
隔は、第２図における外部入力装置７により送り機構部
２を駆動させ、カメラ１のズーム動作を行い適宜画像の
大きさを拡大又は縮小して縦方向のドツトが一定本数の
走査線を隔てた水平走査線上に乗るように合わせる。

また、これに限られず第２図におけるＣＰＵ４の制御に
より、予め設定された本数の水平走査線を隔てた水平走
査線上に各ドツトが乗るように自動調整されるようにし
ておいてもよい。この場合は、第３図におけるタイミン
グ回路１６に、アジャスト時のみ動作する水平走査線数
計数回路（図示せず）を設ければよい。第６図（Ａ）、
（Ｂ）において、１１は水平走査線の一部が縦方向に連
なって形成され、その右側にも同様の部分１２〜１９が
形成されている。これらの部分は、第３図におけるサン
プリングクロック発生回路１８が、文字の水平方向のド
ツト数と等しいパルス列を有するサンプリングクロック
信号Ｓ１８を発生させることにより、第６図（Ａ）、（
Ｂ）に示すようにサンプリングクロック信号Ｓ１８の“
Ｈ”に相当する部分のみ水平走査線が表示され、“Ｌ”
の部分は水平走査線が消去されることによって形成され
る。

このサンプリングクロック信号Ｓ１８のパルス数は、読
み取る文字のドツト構成に基づき予め第２図における外
部入力装置７により設定入力する。

また、サンプリングクロック信号Ｓ１８のクロック同期
を第２図における外部入力装置７によりボリューム等で
可変制御すれば水平方向の各ドツトＤ１〜Ｄ９をそれぞ
れ１１〜１９に合致させることができる。このようにし
て、画像横方向（水平方向）の読取開始位置についての
アジャスト動作を行うことができる。

次に、この図形読取装置１００Ａの通常の読取動作につ
いて説明する。

この場合には、画像水平方向には各水平走査線について
サンプリングクロック信号Ｓ１８のタイミングにあわせ
て各部分が白か黒かによって１″又は“０”の２値化し
、シフトレジスタ２０にセットしてＩ１０インタフェイ
ス３を介してＣＰＵ４に送る。一方、画像上下方向には
、タイミング回路１６により一定本数の水平走査線ごと
に読み取る水平走査線を移動させていく。この手順を繰
返し、設定されたドツト構成によって定まる１文字文の
データ量に達した時点でＣＰＵ４はこれらの画像データ
をマトリクスデータに変換し、図示しないＲＯＭ等に格
納されたドツト文字の辞書データに基づき、文字を判別
・特定して判別結果信号を出力する。この判別結果信号
は画像信号Ｓ５としてＣＲ７表示装置６に送られ画像表
示される。

あるいはこの判別結果信号はＣＰＵ４からＩ１０インタ
フェイス３を介し、第２図に示す外部端子Ｔから信号Ｓ
７として外部出力され印刷装置等により印刷表示されて
もよい。これらの手順をフローチャート図に示したもの
が第４図である。そして、このフローチャート図は、同
時に請求項４又は５記載の発明の一実施例を示している
。ここに、読取位置アジャスト動作２０９は第１ステッ
プに相当する。データ読取動作２１０は第２ステップに
相当する。また、画像判別動作２１１は第３ステップに
相当する。

次に、請求項３記載の発明の実施例について以下に説明
する。

請求項３記載の発明の実施例の構成は第２図、第３図に
示す請求項１又は２記載の発明の実施例と同一である。

請求項３記載の発明の実施例が他と相異する点は、第２
図におけるＣＰＵ４の処理動作である。この処理動作の
手順を第５図に示す。

第５図に示すようにＣＰＵ４は、ステップ２１２におい
て、画像データの情報量が多い垂直線及び水平走査線を
検出する。第６図に例をとると、数字３において、上下
方向にドツト数が多い右端の垂直のドツト列がステップ
２１２における画像上下方向基準線となる。また、水平
方向にドツト数が多い上端の水平のドツト列及び下端の
水平のドツト列がステップ２１２における画像水平方向
基準線となる。

次いで、ステップ２１３において、これらの基準線に基
づいて、画像上下方向には一定本数の水平走査線ごとに
画像データの有無を判別し、かつ、画像水平方向にはサ
ンプリングクロックのタイミングで決定される一定間隔
ごとに画像データの有無を判別していく。これにより、
上下方向、水平方向ともに画像データの存在しない部分
を特定することができる。第６図の数字３に例をとると
、上端の水平ドツト列より上方、下端の水平ドツト列よ
り下方、右端の垂直ドツト列より右方がステップ２１３
における無画像領域に相当する。水平方向のドツト数９
は既知であるから、右端の垂直ドツト列からサンプリン
グクロックのタイミングパルス部分ずつ左端に向かって
判別を行っていくことにより、左端のドツト列より左方
が無画像領域であることが検出できる。このようにして
、次のステップ２１４に示すように読取開始位置の自動
アジャストを行うことができる。

第５図は、また、請求項６記載の発明の一実施例を示し
ている。

上記の実施例の説明は、ウェーハナンバがドツト形式で
印字されている部分について説明したが、これは活字体
など連続した線分で構成される文字、数字等についても
応用可能である。

また、読み取る対象は、文字、数字以外にも記号、図形
であってもかまわない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、画像全部を２値
化して読み取るのではなく一定の間隔をおいて不連続的
に読み取るため、キズや膜等に起因する不良印字部分の
悪影響を受けることなくつ工−ハナンパ等の文字や図形
を読み取ることができる。したがって、ウェーハプロセ
スにおいて枚葉処理・管理が可能となるほか、従来の同
種装置に比べ構成も比較的簡素で、小型であり、価格も
安価であるきいう利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細説明 第２図は請求項１．２又は３記載の発明の一実施例の構
成を示す図、 第３図は請求項１．２又は３記載の発明の一実施例にお
ける画像信号処理部の構成を示す図、第４図は請求項４
又は５記載の発明の一実施例の構成を示す図、 第５図は請求項６記載の発明の一実施例の構成を示す図
、 第６図は読取開始位置アジャスト動作を説明する図であ
る。 １・・・カメラ ２・・・送り機構部 ３・・・Ｉ１０インタフェイス ４・・・ＣＰＵ ５・・・画像信号処理部 ６・・・ＣＲＴ表示装置 ７・・・外部入力装置 １１・・・アンプ １２・・・画像信号２値化回路 １３・・・ゲート １４・・・ワンショット回路 １５・・・同期信号分離回路 １６・・・タイミング回路 １７・・・ゲート １８・・・サンプリングクロック発生回路１９・・・カ
ウンタ回路 ２０・・・シフトレジスタ ２１・・・加算／レベル変換回路 ２２　・Ｖ　−ＲＡ　Ｍ ２３・・・切替スイッチ １００・・・図形読取装置 １０１・・・撮像手段 １０２・・・制御手段 １０３・・・画像信号処理判別手段 １０４・・・画像表示装置 ２００〜２１１・・・ステップ Ｄ・・・ドツト Ｆ・・・図形 Ｇ・・・画像表示装置 Ｎ・・・ウェーハナンバ Ｐ・・・印刷装置 Ｓ・・・信号 Ｔ・・・外部端子 Ｗ・・・ウェーハ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体に付された図形（Ｆ）を撮像する撮像手段（１
   ０１）と、 当該図形（Ｆ）の画像を表示する画像表示装置（１０４
   ）と、 画像上下方向の読取開始基準線及び画像水平方向の読取
   開始基準線を決定し、かつ前記画像上下方向の読取開始
   基準線と前記画像水平方向の読取開始基準線の交点であ
   る読取開始位置から、撮像手段（１０１）をして、画像
   水平方向に一定間隔ごとに一定長さ分を読み取る動作を
   所定回数繰返す水平読取動作後に、読み取った水平走査
   線に対し一定本数の水平走査線を隔てた水平走査線と前
   記画像上下方向の読取開始基準線との交点に移動して前
   記水平読取動作を行う単位読取動作を一定回数繰返せし
   める制御手段（１０２）と、 前記撮像手段（１０１）が読み取った画像データをマト
   リクスデータに変換し、予め作成し記憶している特定の
   図形ごとのマトリクスデータと比較して、図形を判別し
   特定してその結果を出力する画像信号処理判別手段（１
   ０３）と、を備えたことを特徴とする図形読取装置。 ２、請求項１記載の図形読取装置において、前記図形（
   Ｆ）はドット印字された文字又は記号であり、かつ、前
   記水平方向の一定間隔は前記ドットの拡大された水平方
   向の間隔に合致し、かつ、前記水平読取動作を行う個々
   の水平走査線の間隔は前記ドットの拡大された上下方向
   の間隔に合致することを特徴とする図形読取装置。 ３、請求項１又は２記載の図形読取装置において、前記
   制御手段（１０２）は、画像データの情報量が多い水平
   線及び水平走査線を基準として、画像上下方向に前記一
   定本数より１本多い水平走査線ごとに画像データの有無
   を判別し、かつ、画像水平方向に前記一定間隔ごとに画
   像データの有無を判別することにより、読取開始位置を
   検出することを特徴とする図形読取装置。 ４、物体に付された図形（Ｆ）を撮像して画像表示装置
   の表示面上に当該図形（Ｆ）の画像を表示し、画像上下
   方向の読取開始基準線及び画像水平方向の読取開始基準
   線を決定する第１ステップ（２０９）と、 前記画像上下方向の読取開始基準線と前記画像水平方向
   の読取開始基準線の交点である読取開始位置から、画像
   水平方向に一定間隔ごとに一定長さ分を読み取る動作を
   所定回数繰返す水平読取動作後に、読み取った水平走査
   線に対し一定本数の水平走査線を隔てた水平走査線と前
   記画像上下方向の読取開始基準線との交点に移動して前
   記水平読取動作を行う単位読取動作を一定回数繰返す第
   ２ステップ（２１０）と、 前記第２ステップ（２１０）において読み取った画像デ
   ータをマトリクスデータに変換し、予め作成し記憶して
   いる特定の図形ごとのマトリクスデータと比較して、図
   形を判別し特定する第３ステップ（２１１）と、 を含むことを特徴とする図形読取方法。 ５、請求項４記載の図形読取方法において、前記図形は
   ドット印字された文字又は記号であり、かつ、前記水平
   方向の一定間隔は前記ドットの拡大された水平方向の間
   隔に合致し、かつ、前記水平読取動作を行う個々の水平
   走査線の間隔は前記ドットの拡大された上下方向の間隔
   に合致することを特徴とする図形読取方法。 ６、物体に付された図形（Ｆ）を撮像し、画像データの
   情報量が多い水平線及び水平走査線を基準として、画像
   上下方向に一定本数より１本多い水平走査線ごとに画像
   データの有無を判別し、かつ、画像水平方向に前記一定
   間隔ごとに画像データの有無を判別することにより、読
   取開始位置を検出する第１ステップ（２１５）と、 前記読取開始位置から、画像水平方向に一定間隔ごとに
   一定長さ分を読み取る動作を所定回数繰返す水平読取動
   作後に、読み取った水平走査線に対し前記一定本数の水
   平走査線を隔てた水平走査線と前記画像上下方向に前記
   読取開始位置に対応する交点に移動して前記水平読取動
   作を行う単位読取動作を一定回数繰返す第２ステップ（
   ２１０）と、 前記第２ステップ（２１０）において読み取った画像デ
   ータをマトリクスデータに変換し、予め作成し記憶して
   いる特定の図形ごとのマトリクスデータと比較して、図
   形を判別し特定する第３ステップ（２１１）と、 を含むことを特徴とする図形読取方法。