JPS61221882A - バ−コ−ド読取装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、主として半導体ウェーハ上に形成されたパー
フードを自動的罠読取るバーコード読取装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時、単結晶シリコン（Ｓｉ）製の半導体装置用のウェ
ーハに識別記号を手書き又はレーザマーカにより刻設す
ることが行われている。この識別記号は、工程管理上あ
るいは品質管理上、必要とされるものであって、実際の
各工程においては、刻設された認識記号を作業者が一枚
ごとに目視により確認するか、高度のパターン認識機能
を有する記号認識装置を用いて自動的に読取っていた。

しかるに、前者の目視による方法は、作業者の負担が大
きいことはもとより、作業能率が低く、かつ識別記号を
誤認する虞があった。他方、後者の方法は、装置が高価
であるとともに、記号認識に要する時間が目視による場
合よシも長くかかる欠点をもっている。

〔発明の目的〕

本発明は５例えばウェー・・上に形成されたバーコード
を迅速かつ正確に読取ることのできるバーコード読取装
置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

粗面からなるバ一部分及び平滑面からなるスペース部の
組合せによるバーコードが形成された被検査面にレーザ
光を走査し、このときバーコード形成部位にて反射され
た正反射光及び乱反射光に基づいてバーコードの復号処
理に用いられる２値化信号を得るようにしたものである
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は、この実施例のバーコード読取装置を示してい
る。このバーコード読取装置は、ウェーハ（１）を所定
位置に保持して、第２図に示すようにレーザ光照射によ
りウェーノ・（１）に刻設されたバーコード（２）が配
列されているオリフラ（１ａ）方向である矢印（３）方
向に沿って進退駆動する載物部（４）と、この載物部（
４）に載置されているウェーノ・（１）のバーコード（
１）形成部位にレーザ光（５）を照射するレーザ光照射
部（６）と、ウエーノ畳ｌ）にて反射されたレーザ光（
５）の反射光を集光し集光量に応じた電気信号に変換す
る集光部（７）と、この集光部（力から出力された電気
信号に基づいてバーコード（２）が示すウエーノ・（１
）の識別記号を読取る演算処理部（８）と、仁の演算処
理部（８）における読取結果を表示するＬＥＤ（Ｌｉｇ
ｈｔ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｄｉｏｄｅ　）、ブラウン管
部０衷示部（９）とから構成されている。しかして、載
物部（４）は、案内台ａ〔と、この案内台０ωに矢印（
３）方向に摺動自在に載架されたテーブルａυと、この
テーブル（１１１に螺合された送りねじ＠と、この送り
ねじαａの一端部に連結されこの送りねじαのを正逆回
転駆動してテーブル（１１Ｊを矢印（３）方向に沿って
進退させるモータα四と、チーブルミυ上に装設されウ
ェーノ５（１）を着脱自在に固着する真空吸着機構α４
とからなっている。そして、真空吸着機構Ｉは、上面に
図示せぬ吸気孔が分散して開口している平板状の吸着板
ｔｉ９と、案内台ｅｌＩからは離間して設置され吸気孔
に流体的に連結する真空源（図示せず）と、吸着板ａ９
上に植立されウェー−・（１）をそのバーコード（２）
配列方向が矢印（３）方向となるように位置決めする位
置決めビン（図示せず）とからなっている。一方、レー
ザ光照射部（６）は、半導体レーザ装置σｅと、この半
導体レーザ装置αｅから出光したレーザ光（５）を平行
光にする光学系Ｃ１７）と、この光学系αηから出光し
たレーザ光（５）の径を調節する円筒状の絞シ機構α秒
とからなっている。また、集光部（７）は、レーザ光照
射部（６）が連結された球状の積分球（ＩＩと、この積
分球σｌの円形開口（１９ａ）をウェーハ（１）に近接
させて支持する支持機構（図示せず）と、積分球ａ優に
一体的に取付けられこの積分球（ＬＩにより集光された
ウェーハ（１膜為らのレーザ光（５）の正反射光を電気
信号８Ａに光電変換する第１０光電変換部■と、積分球
α値に一体的に取付けられこの積分球により集光された
ウェーハ（１）すらのレーザ光（５）の乱反射光を電気
信号ＳＢに光電変換する第２の光電変換部Ｑ〃とからな
っている。しかして、積分球ａｃＪは、下端部に円形開
口（１９ａ）が穿設された中空体であって、その内壁面
は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が塗着され、拡散反射
面器となっている。そして、この積分球α■の上部には
、絞シ機構α印が、レーザ光（５）をウェーハ（１）に
対して入射角θで照射するように、配設されている。よ
って、ウェーハ（１）からの正反射光は１反射角θとな
るが、積分球ａ！Ｊのこの正反射光が通過する部位には
、通孔（ハ）が穿設されている。さらに、第１の光電変
換部■は、通孔２りを通過したレーザ光（５）の正反射
光を光電変換するホトダイオード、ホトトランジスタ等
からなる光電変換器（財）と、積分球員の外壁面に固着
され光電変換器（財）を一定位置にて支持するＬ字状の
支持具（イ）とからなっている。他方、第２の光電変換
部０１）は、積分球Ｈの側部にその受光部を拡散反射面
器から中空部（２２ａ）側に露出させて連設された光電
子増倍管（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）（ｌから
なっている。さらに、演算処理部（８）は、光電変換器
＠の出力側に接続された反転回路（２４ａ）と、この反
転回路（２４ａ）の出力側に接続された第１の増幅器（
５）と、光電子増倍管（至）の出力側に接続され、第２
の増幅器（ハ）とこれら第１及び第２の増幅器（５）、
＠に接続された加算器−と、この加算器器の出力側に接
続された２値化回路（３０）と、この２値化回路（３０
）の出力側に接続されバーコード（２）を対応する識別
記号に復号スルデコーダＣ（１）と、このデコーダｃ３
１）の出力側に接続され変換された識別信号を記憶する
とともに表示部（９）Ｋて表示させ且つテーブルαυを
進退させるための制御信号ＳＲをモータ（１３１に出力
する例えばマイクロコンビーータなどの制御部（３４と
から構成されている。上記反転回路（２４ａ）は、光電
変換器（財）からの出力電圧値の大小関係を逆転させる
ものである。また、制御信号８Ｒは、デコーダ０υにも
出力されるようになっている。

つぎに、上記構成のバーコード読取装置の作動について
述べる。

第２図に示されているバーコード（２）は、レーザマー
カにより刻役されたもので、レーザ光が直接照射され表
面が荒れた梨地状の粗面となっているバー部分（至）・
・・と、レーザ光が照射されず平滑面となっているスペ
ース部分（ロ）山とからなっている（第３図参照）。そ
うして、これらバー部分（至）・・・及びスペース部分
（ロ）・・・の幅により、所望のコードを示すようにな
っている。なお、バーコード（至）・・・のうち両端部
は、それぞれ読取開始及び読取終了のためのパーとなっ
ている。しかして、ますウェー−・（１）を吸着板α９
上の所定位置に固着させる。そして、制御部０）から出
方された制御信号ＳＲにょシ、テーブルαυが読取準備
位置に位置決めする。

ついで、ウェーハ（１）にレーザ光照射部（６）からレ
ーザ光（５）を照射する。つづいて、テーブル圓を矢印
（３）方向に定速で前進させる。その結果、レーザ光５
）は、積分球α■の中空部（２２ａ　）を介して、ウェ
ーハ（１）のバーコード（２）形成部位に、バー部分（
至）・・・の長手方向に直交する方向に沿って、照射さ
れる。その結果、レーザ光（５）が照射されたウェーハ
（１）からは、レーザ光（５）の正反射光と乱反射光と
が積分球σ９により集光される。そして、正反射光は、
通孔（ハ）を経由して、光電変換器＠にて受光される。

その結果、受光量に対応した大きさの電圧を有する電気
信号ＳＡが反転回路（２４ａ）に出力され、電圧値の大
小関係が逆転した電気信号ＳＣが、この反転回路（２４
ａ）から第１の増幅器（５）に出力される（第３図参照
）。他方、乱反射光は、拡散反射面＠により集光され、
集光された乱反射光は、光電子増倍管（イ）により受光
される。そして、受光量に対応した大きさの電圧を有す
る電気信号ＳＢが、第２の増幅器（至）に出力される（
第３図参照）。ところで第３図に示すように、バー部分
（至）・・・における正反射光量は、スペース部分（ロ
）・・・における正反射光量よりも若干低めになる。つ
まり、バー部分（至）・・・は粗面であるため、レーザ
光（５）の一部が乱反射する。

しかし、バ一部分器・・・における乱反射光よシも、は
るかに大きくなるっしたがって、第１及び第２の増幅器
（５）、弼のそれぞれから出力された電気信号８Ｄ、Ｓ
Ｅの和を示す加算器−から出力された電気信号８Ｆは、
第３図に示すように、バー部分（至）・・・Ｋ相当する
電圧値の方が、スペース部分（ロ）・・・に相当する電
圧値よシも、けるかに大きくなる。

そこで、２値化回路（３０）に、あらかじめバー部分（
至）・・・とスペース部分（ロ）・・・を峻別するため
の閾電圧値ｖＴを設定しておく。かくて、２値化回路（
３０）に入力した電気信号ＳＦは、閾電圧値ｖＴにより
２値化され、２値化信号ＳＧが、デコーダｃ３１）に出
力される。すなわち、この２値化信号８Ｇは、バー部分
（至）・・・を示す部分が、論理「月に、またスペース
部分（ロ）・・・を示す部分が、論理「０」になってい
る。

２値化信号ＳＧは、バーコード（２）を示すものとなっ
ている。しかして、デコーダＧυにては、制御信号ＳＥ
と同期して、２値化信号８Ｇが、ウェーハ（１）の識別
記号を示す識別信号ＳＨＫ復号される。ついで、デコー
ダ０１）からは、識別信号ＳＨが制御部Ｇ３に出力され
て、そのメモリ部に格納されるとともに、表示部（９）
にバーコード責２）が示す当該ウェーハ（１）の識別記
号が表示される。

このように、この実施例のバーコード読取装置は、バ一
部分（至）・・・とスペース部分（ロ）・・・とのレー
ザ光（５）の反射光量差を利用しそ、両者を峻別し、バ
ーコードを示す２値化信号８Ｇを得るようにしたもので
、バーコード（２）を高速かつ高精度で復号することが
できる。とくに、正反射光を示す電気信号ＳＡと乱反射
光を示す電気信号８Ｂの和である電気信号ＳＦを復号処
理に利用していることにより、Ｓハ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎ
ｏ１ｓｅ）比が格段に向上し、誤認の虞が全くなくなる
。つまシ、電気信号８Ａのみにより、復号処理を行う場
合は、ウェー−（１）が、例えばシリコン酸化膜を被着
している場合、光干渉により、十分な正反射光を得られ
ず、バー部分（至）・・・とスペース部分（ロ）・・・
との峻別が困難となる虞がある。逆に、電気信号ＳＢの
みにより、復号処理を行う場合は、ウェーハ（１）上に
アルミニウム膜やシリコン酸化膜などの被膜が形成され
ると、バ一部分（至）・・・とスペース部分（２）・・
・の精粗の程度が小さくなシ結果、Ｓ／Ｎ比が低下する
。しかしながら、電気信号ＳＡ、ＳＢの和を取ることに
より、パーなお、上記実施例においては、電気信号ＳＡ
を反転処理しているが、電気信号ＳＢを反転処理して、
復号用の２値化信号を得るようにしてもよい０さらに、
テーブル（１１！を動かすことなく、積分球（１！Ｊ側
を移動させるようにしてもよい。あるいは、ポリゴンミ
ラーを用いてレーザ光（５）をバーコード（２）Ｋ対し
て走査するようにしてもよい。さらに、光電子増倍管（
ハ）の代りに、ホトダイオード、ホトトラン−ジスタを
用いてもよい。さらに、反射レーザ光を光フ・ｆイパを
介して受光するようにしてもよい０ 〔発明の効果〕 本発明のバーコード読取装置は、レーザ光が投射された
被検査物からの正反射光及び乱反射光を利用して、復号
用の２値化信号を得るようにしているので、８／Ｎ比が
格段に向上し、読取精度及び読取時間が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のバーコード読取装置の全体
構成図、第２図はバーコードを示す平面図、第３図はバ
ーコードの復号処理を示すタイミングチャートである。 （１）・・・ウエーノ・（被検査物）、（２）・・・バ
ーコード、（５）・・・レーザ光、（６）・・・レーザ
光照射部、（８）・・・演算処理部、（１１・・・積分
球、　　（イ）・・・第１の光電変換部、（２１）・・
・第２の光電変換部、（ハ）・・・通孔。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査物上に形成され且つ複数の互に平行な棒状
   のバー部分及びこれらバー部分よりも表面が平滑なスペ
   ース部分が交互に列設されてなるバーコードに対してレ
   ーザ光を上記バーコード列設方向に沿って相対的に走査
   するレーザ光照射部と、上記バーコードに照射されたレ
   ーザ光の乱反射光を集光するとともに上記バーコードに
   照射されたレーザ光の正反射光を外部に逃す通孔が穿設
   された積分球と、上記通孔を通過した上記正反射光を受
   光して受光量に対応した第１の電気信号に光電変換する
   第１の光電変換部と、上記積分球により集光された上記
   乱反射光を受光して受光量に対応した第２の電気信号に
   光電変換する第２の光電変換部と、上記第１の電気信号
   及び上記第２の電気信号に基づいて上記バーコードを示
   す２値化信号を得この２値化信号に基づいて上記バーコ
   ードの復号処理を行う演算処理部とを具備することを特
   徴とするバーコード読取装置。
2. （２）演算処理部にては第１の電気信号又は第２の電気
   信号のうちいずれか一方の電気信号を反転させこの反転
   した電気信号と反転していない他方の電気信号の和に基
   づいて２値化信号を得ることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のバーコード読取装置。