KR20190131475A - 위치검출장치 및 위치검출방법 - Google Patents

위치검출장치 및 위치검출방법 Download PDF

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KR20190131475A
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

지지부에, 모퉁이부를 갖는 기판이 지지된다. 촬상장치가, 화각 내의 기판의 일부분을 촬상한다. 처리부가, 촬상장치의 화각 내에 포함되는 기판의 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변의 길이가 규정값 이상이 되도록 기판 또는 촬상장치를 이동시킨다. 이동 후의 촬상장치의 화각 내를 촬상하여 취득된 화상데이터에 근거하여, 기판의 모퉁이부의 위치를 검출한다. 이 구성에 의하여, 기판의 모퉁이부의 화상데이터에 근거하여, 보다 안정적인 위치검출을 행하는 것이 가능해진다.

Description

위치검출장치 및 위치검출방법
본 발명은, 위치검출장치 및 위치검출방법에 관한 것이다.
기판에 대하여 묘화나 가공을 행할 때에, 기판에 형성된 얼라인먼트마크를 이용하여 기판의 위치결정을 행하는 기술이 알려져 있다. 하기의 특허문헌 1에, 기판의 모퉁이부(角部) 부근을 촬상하여 얻어진 화상데이터에 근거하여 기판의 위치결정을 행하는 스크린인쇄기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개공보 2014-205286호
본 발명의 목적은, 기판의 모퉁이부의 화상데이터에 근거하여, 보다 안정적인 위치검출을 행하는 것이 가능한 위치검출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점에 의하면,
모퉁이부를 갖는 기판을 지지하는 지지부와,
화각 내의 상기 기판의 일부분을 촬상하는 촬상장치와,
처리부를 갖고,
상기 처리부는,
상기 촬상장치의 화각 내에 포함되는 상기 기판의 상기 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변의 길이가 규정값과 동일하거나, 또는 상기 규정값보다 길어지도록 상기 기판 또는 상기 촬상장치를 이동시키며,
이동 후의 상기 촬상장치의 화각 내를 촬상하여 취득된 화상데이터에 근거하여, 상기 기판의 상기 모퉁이부의 위치를 검출하는 위치검출장치가 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면,
모퉁이부를 갖는 기판을 지지하는 지지부와,
상기 기판의 일부분을 촬상하는 촬상장치와,
처리부와,
화상을 표시하는 표시부를 갖고,
상기 처리부는,
상기 촬상장치의 화각 내의 상기 기판의 상기 모퉁이부의 화상을 상기 표시부에 표시하며,
상기 촬상장치의 화각 내에 포함되는 상기 기판의 상기 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변의 길이가 규정값과 동일하거나, 또는 상기 규정값보다 길어지도록 상기 기판 또는 상기 촬상장치를 이동시키고, 이동 후의 상기 촬상장치의 화각 내의 상기 모퉁이부의 화상을 상기 표시부에 표시하며,
상기 촬상장치의 화각 내에 있어서의 상기 기판의 화상의 상기 모퉁이부의 위치의 좌표를 구하고, 구해진 좌표를 특정하는 정보를 상기 표시부에 표시하는 위치검출장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면,
모퉁이부를 갖는 기판의 제1 모퉁이부를 촬상하여 제1 화상데이터를 취득하는 공정과,
상기 제1 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변 중, 상기 제1 화상데이터에 포함되어 있는 부분의 길이와 규정값을 비교하여, 상기 제1 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변 중, 상기 제1 화상데이터에 포함되어 있는 부분의 길이가 상기 규정값 이상이 아닌 경우에는, 상기 규정값 이상이 되도록 촬상되는 영역을 이동시키고 상기 기판을 촬상하여, 제2 화상데이터를 취득하는 공정과,
상기 제2 화상데이터에 근거하여, 상기 기판의 상기 제1 모퉁이부의 위치를 구하는 공정을 갖는 위치검출방법이 제공된다.
촬상장치의 화각 내에 포함되는 기판의 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변의 길이가 규정값 이상이 되도록 하여 모퉁이부의 위치를 검출함으로써, 안정적인 위치검출을 행하는 것이 가능하다.
도 1은, 실시예에 의한 위치검출장치의 개략사시도이다.
도 2는, 실시예에 의한 위치검출장치의 처리부가 실행하는 위치검출처리의 플로차트이다.
도 3a는, 위치검출을 행하는 대상물인 기판의 평면도이고, 도 3b는, 위치검출처리 중에 실행되는 패턴매칭에서 이용하는 템플릿을 화상으로서 나타내는 도이며, 도 3c는, 위치검출처리 중에 처리부가 취급하는 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이다.
도 4a 및 4b는, 위치검출처리 중에 처리부가 취급하는 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이다.
도 5a는, 기판의 모퉁이부의 잘라낸 부분의 형상 및 치수가 규격대로일 때의 모퉁이부의 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이고, 도 5b는, 기판의 모퉁이부의 잘라낸 부분의 치수가 규격보다 작은 경우의 모퉁이부의 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이며, 도 5c는, 기판의 모퉁이부의 잘라낸 부분의 형상이 규격으로부터 벗어난 경우의 모퉁이부의 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이고, 도 5d는, 기판의 면내회전방향의 자세가 목표로 하는 자세로부터 약간 기울어져 있는 경우의 모퉁이부의 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이다.
도 6은, 다른 실시예에 의한 위치검출장치의 처리부가 실행하는 위치검출처리의 플로차트이다.
도 7a는, 또 다른 실시예에서 위치검출의 대상이 되는 기판의 평면도이고, 도 7b는, 도 2의 스텝 S03 및 S07에서 실행되는 패턴매칭에 있어서 이용되는 템플릿을 화상으로서 나타내는 도이다.
도 8은, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치가 실행하는 위치검출처리의 플로차트이다.
도 9a는, 도 8의 스텝 S11을 실행하는 시점의 화각과 기판과의 위치관계를 나타내는 평면도이고, 도 9b는, 스텝 S13을 실행한 후의 화각과 기판과의 위치관계를 나타내는 평면도이다.
도 10은, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치가 실행하는 위치검출처리의 플로차트이다.
도 11a는, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치를 이용하여 위치를 검출하는 대상이 되는 기판의 평면도이고, 도 11b는, 위치검출 시의 패턴매칭에 이용되는 템플릿을 화상으로서 나타내는 도이다.
도 12a 및 12b는, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치의 개략사시도이다.
도 13은, 또 다른 실시예에 의한 막형성장치의 개략정면도이다.
도 1~도 5d를 참조하여, 실시예에 의한 위치검출장치에 대하여 설명한다.
도 1은, 실시예에 의한 위치검출장치의 개략사시도이다. 본 실시예에 의한 위치검출장치는, 지지부(10), 촬상장치(11A, 11B), 처리부(12), 기억부(13), 및 표시부(14)를 포함한다. 지지부(10)는, 그 상면(지지면)에 처리대상의 기판(50)을 지지한다. 지지부(10)로서, 예를 들면 기판(50)을 면내의 이차원방향으로 이동시키고, 또한 면내방향으로 회전시킬 수 있는 가동스테이지가 이용된다. 기판(50)은, 예를 들면 정방형, 장방형 등의 복수의 모퉁이부를 갖는 평면형상을 갖는다.
촬상장치(11A)는 지지부(10)의 지지면 상의 화각(시야)(15A) 내의 영역을 촬상하여, 화상데이터를 취득한다. 촬상장치(11B)는 지지부(10)의 지지면 상의 화각(시야)(15B) 내의 영역을 촬상하여, 화상데이터를 취득한다. 기판(50)의 1개의 모퉁이부(51)가 화각(15A) 내에 배치되었을 때, 그 모퉁이부(51)에 1개의 변을 통하여 이웃하는 다른 모퉁이부(51)가 화각(15B) 내에 배치되도록, 2개의 촬상장치(11A, 11B)의 위치가 조정되어 있다.
처리부(12)가 기억부(13)에 저장되어 있는 처리프로그램을 실행함으로써, 위치검출의 기능이 실현된다. 기억부(13)에는, 처리프로그램 외에, 위치검출처리를 실행할 때에 참조되는 다양한 데이터, 촬상장치(11A, 11B)로 취득된 화상데이터, 처리부(12)의 처리결과인 좌표데이터 등이 저장된다. 처리부(12)는, 처리결과를 표시부(14)에 출력한다. 처리부(12)로서, 예를 들면 중앙처리유닛(CPU)이 이용된다. 기억부(13)로서, 예를 들면 RAM, ROM, 외부기억장치 등이 이용된다. 표시부(14)로서, 예를 들면 액정디스플레이, 유기 EL디스플레이 등이 이용된다.
도 2는, 처리부(12)(도 1)가 실행하는 위치검출처리의 플로차트이다. 이하에 설명하는 위치검출처리에서는, 기판(50)의 하나의 모퉁이부(51)의 위치를 검출한다. 다른 모퉁이부(51)의 위치도, 동일한 처리로 검출할 수 있다.
도 3a는, 위치검출을 행하는 대상물인 기판(50)의 평면도이다. 기판(50)은, 대략 장방형 또는 정방형의 평면형상을 갖고, 4개의 모퉁이부(51)가 비스듬하게 잘려 있다. 예를 들면, 비스듬하게 잘린 부분의 평면형상은, 밑각이 45도인 직각이등변삼각형이다.
도 3b는, 위치검출처리 중에 실행되는 패턴매칭에서 이용하는 템플릿(20A, 20B, 20C)을 화상으로서 나타내는 도이다. 템플릿(20A)은, 모퉁이부(51)의 비스듬한 변의 화상에 대응한다. 템플릿(20B)은, 모퉁이부(51)의 비스듬한 변과 가로방향으로 뻗는 변과의 교차부분의 화상에 대응한다. 템플릿(20C)은, 모퉁이부(51)의 비스듬한 변과 세로방향으로 뻗는 변과의 교차부분의 화상에 대응한다. 템플릿(20A, 20B, 20C)은, 기판(50)의 외형형상의 규격에 근거하여 작성되어 있다.
도 3c, 도 4a 및 4a는, 위치검출처리 중에 처리부(12)가 취급하는 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이다. 도 3c, 도 4a 및 도 4b에 있어서, 기판(50)의 내측의 영역에 해칭을 하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(50)의 위치검출을 행하기 전에, 먼저, 기판(50)을 지지부(10)의 지지면에 지지시킨다(스텝 S01). 이 처리는, 예를 들면 처리부(12)가 로봇암 등의 반송장치를 제어함으로써 행한다. 기판(50)을 지지부(10)에 지지시킨 시점에서, 기판(50)의 이웃하는 2개의 모퉁이부(51)(도 1) 또는 그 근방이, 각각 2개의 화각(15A, 15B)(도 1) 내에 들어가도록 대략적인 위치결정이 이루어져 있다.
처리부(12)는, 기판(50)의 모퉁이부(51)를 화각(15A) 내에 끌어들인다(스텝 S02). 이하, 기판(50)의 모퉁이부(51)를 화각(15A) 내에 끌어들이는 처리에 대하여 설명한다. 먼저, 기판(50)의 대략적인 위치결정이 이루어져 있는 상태에서, 모퉁이부(51)의 추정위치(화각(15A) 내)를 촬상하여 화상데이터(22)(도 3c)를 취득한다. 처리부(12)는, 취득한 화상데이터(22)에 대응하는 화상을 표시부(14)에 표시한다.
그 후, 처리부(12)는, 화상데이터(22)에 기판(50)의 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변의 일부가 포함되어 있는지 여부를 판정한다. 이하, "모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변의 일부가 포함되어 있는" 것을, 단순히 "모퉁이부(51)가 포함되어 있는"이라고 한다. 화상데이터(22)에 모퉁이부(51)가 포함되어 있지 않은 경우에는, 처리부(12)는 모퉁이부(51)가 화각(15A) 내에 들어가도록 지지부(10)를 이동시킨다. 처리부(12)는, 기판(50)의 이동 중에 취득된 화상데이터에 대응하는 화상을 표시부(14)에 표시한다.
이하, 도 3c를 참조하여, 화상데이터(22) 내에 모퉁이부(51)가 포함되어 있는지 여부를 판정하는 처리에 대하여 설명한다. 먼저, 처리부(12)는, 화상데이터(22)와 템플릿(20B)(도 3b)과의 패턴매칭을 행한다. 다음으로, 화상데이터(22)와 템플릿(20C)(도 3b)과의 패턴매칭을 행한다.
도 3c의 좌단에 나타낸 예에서는, 템플릿(20B)에 매칭되는 부분 및 템플릿(20C)에 매칭되는 부분의 양방(兩方)이 화상데이터(22) 내에 포함되어 있다. 이 경우에는, 화상데이터(22)에 모퉁이부(51)가 포함되어 있다고 판정된다.
도 3c의 왼쪽으로부터 2번째에 나타낸 예에서는, 템플릿(20B)에 매칭되는 부분이 화상데이터(22) 내에 포함되어 있지만, 템플릿(20C)에 매칭되는 부분은 화상데이터(22) 내에 포함되어 있지 않다. 이 경우, 기판(50)을 도 3c에 있어서 하측방향으로 이동시키면 모퉁이부(51)가 화각(15A) 내에 들어가는 것을 알 수 있다.
도 3c의 왼쪽으로부터 3번째에 나타낸 예에서는, 템플릿(20B)에 매칭되는 부분이 화상데이터(22) 내에 포함되어 있지 않지만, 템플릿(20C)에 매칭되는 부분이 화상데이터(22) 내에 포함되어 있다. 이 경우, 기판(50)을 도 3c에 있어서 좌측방향으로 이동시키면 모퉁이부(51)가 화각(15A) 내에 들어가는 것을 알 수 있다.
도 3c의 우단에 나타낸 예에서는, 템플릿(20B)에 매칭되는 부분 및 템플릿(20C)에 매칭되는 부분이 모두 화상데이터(22) 내에 포함되어 있지 않다. 이 경우, 처리부(12)는, 화상데이터(22)와 템플릿(20A)의 패턴매칭을 행한다. 템플릿(20A)에 매칭되는 부분이 화상데이터(22) 내에 포함되어 있는 경우, 처리부(12)는, 매칭되는 부분의 위치로부터, 기판(50)을 이동시켜야 할 이동방향 및 이동거리를 추정한다. 예를 들면, 템플릿(20A)에 매칭되는 부분이 화각(15A)의 우상측의 영역에 발견된 경우, 기판(50)을 경사 좌하측방향으로 이동시키면 되는 것을 알 수 있다.
처리부(12)는, 패턴매칭을 행하고 있을 때에, 표시부(14)에 표시되어 있는 화상 내에서 템플릿(20A, 20B, 20C)에 매칭된 부분을 나타내는 정보를 표시부(14)에 표시한다. 예를 들면, 매칭된 부분을 둘러싸는 프레임을, 화상에 반복하여 표시한다.
기판(50)을 이동시켜야 할 방향 및 거리만큼 기판(50)을 이동시킨 후, 화상데이터(22)를 재취득한다. 처리부(12)는, 재취득한 화상데이터(22) 내에 모퉁이부(51)가 포함되어 있는 경우에는, 화각(15A) 내에 모퉁이부(51)를 끌어들이는 처리가 완료된다.
화각(15A) 내로의 모퉁이부(51)의 끌어들임이 완료되면, 처리부(12)는, 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변의 각각 중, 화각(15A) 내의 부분의 길이(화각 내의 변의 길이)와 규정값을 비교한다(스텝 S03). 여기에서, 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변이란, 모퉁이부(51)가 잘려 형성된 비스듬한 변의 양단의 각각으로부터 인접한 모퉁이부를 향하는 변을 의미한다. 이 규정값은, 미리 기억부(13)에 기억되어 있다. 화각(15A) 내의 변의 길이는, 예를 들면 템플릿(20B, 20C)에 매칭되는 부분의 위치로부터 구할 수 있다. 처리부(12)는, 템플릿(20B, 20C)에 매칭되는 부분을 나타내는 정보를 표시부(14)에 표시한다.
도 4a는, 화각(15A) 내의 변의 길이가 규정값보다 짧은 경우의 화상데이터(22)를 화상으로서 나타내는 도이다. 도 4a의 화상데이터(22)는, 템플릿(20C)에 대응하는 패턴의 전체 영역을 완전히 포함하고 있지만, 템플릿(20B)에 대응하는 패턴의 일부분밖에 포함하고 있지 않다. 이와 같은 경우에도, 매칭판정임곗값을 낮춤으로써, 템플릿(20B)에 매칭되는 부분을 검출하는 것은 가능하다. 템플릿(20C)에 매칭된 부분의 정점으로부터 인접한 모퉁이부를 향하는 변의 길이(Lc)는 규정값 이상이지만, 템플릿(20B)에 매칭된 부분의 정점으로부터 인접한 모퉁이부를 향하는 변의 길이(Lb)는 규정값 미만이다.
스텝 S03에서, 화각(15A) 내의 적어도 1개의 변의 길이가 규정값보다 짧다고 판정된 경우에는, 화각(15A) 내의 변의 길이가 규정값과 동일하거나, 또는 규정값보다 길어지도록 기판(50)을 이동시킨다(스텝 S04). 예를 들면, 도 4a에 나타낸 예에서는, 기판(50)을 좌측방향으로 이동시키면 되는 것을 알 수 있다. 기판(50)의 이동 중에, 처리부(12)는 취득된 화상데이터에 대응하는 화상을 표시부(14)에 표시한다.
스텝 S03에서, 화각(15A) 내의 2개의 변의 길이가 규정값과 동일하거나, 또는 규정값보다 길다고 판정된 경우, 또는 스텝 S04 후, 처리부(12)는, 화각(15A) 내에 규정값과 동일하거나, 또는 규정값보다 긴 변을 포함하는 상태에서 취득된 화상데이터(22)에 근거하여, 모퉁이부(51)의 위치를 검출한다(스텝 S05). 이하, 모퉁이부(51)의 위치를 검출하는 처리에 대하여, 도 4b를 참조하여 설명한다.
도 4b는, 화각(15A) 내에 규정값 이상의 길이의 변을 포함하는 상태에서 취득된 화상데이터(22)를 화상으로서 나타내는 도이다. 먼저, 화상데이터(22) 내에서, 가로방향으로 직선적으로 뻗는 변, 및 세로방향으로 직선적으로 뻗는 변을 검출한다. 이 변의 검출에는, 1개의 직선의 변을 포함하는 템플릿을 이용한 패턴매칭을 이용할 수 있다. 그 외에, 세로방향으로 밝기가 크게 변화하고 있는 부분의 화소로 이루어지는 화소열에 근거하여, 가로방향으로 뻗는 변을 검출할 수 있다. 또, 가로방향으로 밝기가 크게 변화하고 있는 부분의 화소로 이루어지는 화소열에 근거하여, 세로방향으로 뻗는 변을 검출할 수 있다.
처리부(12)는, 검출된 2개의 변의 연장선 상의 교점(기준점)(28)의 위치를, 모퉁이부(51)의 위치로서 채용한다. 처리부(12)는, 검출된 2개의 변의 연장선, 및 기준점(28)을 나타내는 정보를 표시부(14)에 표시한다. 예를 들면, 2개의 변의 연장선을 실선 또는 파선(破線)으로 표시하고, 양자(兩者)의 교점을 플러스기호로 표시한다. 또한, 기준점의 좌표를 나타내는 정보(29)를 표시부(14)에 숫자로 표시한다.
다음으로, 도 5a~도 5d를 참조하여, 상기 실시예의 우수한 효과에 대하여 설명한다. 상기 실시예에서는, 얼라인먼트마크가 형성되어 있지 않은 기판(50)의 위치를 검출할 수 있다. 또한, 기판(50)의 표리를 반전시켜도, 기판(50)의 위치검출을 행할 수 있다.
도 5a는, 기판(50)의 모퉁이부(51)의 잘라낸 부분의 형상 및 치수가 규격대로일 때의 모퉁이부(51)의 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이다. 이와 같이, 기판(50)의 형상 및 치수가 규격대로일 때, 실시예에 의한 방법으로, 모퉁이부(51)의 기준점(28)의 위치를 검출할 수 있다.
도 5b는, 기판(50)의 모퉁이부(51)의 잘라낸 부분의 치수가 규격보다 작은 경우의 모퉁이부(51)의 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이다. 비스듬한 변, 및 그 양측의 2개의 변을 포함하는 1개의 템플릿을 이용한 경우에는, 패턴매칭에 의하여 모퉁이부(51)의 위치를 정확하게 검출하는 것이 어렵다. 본 실시예에 있어서는, 비스듬한 변의 양단의 정점을, 각각 패턴매칭함으로써 검출하기 때문에, 비스듬한 변의 길이에 편차가 있어도, 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변을 양호한 정밀도로 검출할 수 있다. 그 결과, 기준점(28)의 위치를 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.
도 5c는, 기판(50)의 모퉁이부(51)의 잘라낸 부분의 형상이 규격으로부터 벗어난 경우의 모퉁이부(51)의 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이다. 도 5c에 나타낸 예에서는, 비스듬한 변과, 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변이 이루는 각도가 45도로부터 어긋나 있다. 비스듬한 변의 양단의 정점을, 다른 템플릿(20B, 20C)을 이용하여 각각 패턴매칭함으로써 검출하기 때문에, 비스듬한 변이 45도로부터 어긋나 있어도, 비스듬한 변의 양단의 정점을 패턴매칭에 의하여 검출하는 것이 용이하다. 모퉁이부(51)의 기준점(28)은, 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변을 연장하여 결정하기 때문에, 비스듬한 변의 방향이 45도로부터 어긋나 있어도 기준점(28)의 위치검출정밀도는 저하되지 않는다.
도 5d는, 기판(50)의 면내회전방향의 자세가 목표로 하는 자세로부터 약간 기울어져 있는 경우의 모퉁이부(51)의 화상데이터를 화상으로서 나타내는 도이다. 예를 들면, 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변이, 화각(15A)(도 1) 내의 세로방향 및 가로방향에 대하여 기울어져 있다. 이 경우에도, 템플릿(20B, 20C)을 기울여 패턴매칭을 행함으로써, 비스듬한 변의 양단의 모퉁이를 검출할 수 있다. 모퉁이부(51)의 기준점(28)은, 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변을 연장하여 결정하기 때문에, 2개의 변이 세로방향 및 가로방향에 대하여 기울어져 있어도, 기준점(28)의 위치검출정밀도는 저하되지 않는다.
또한, 실시예에 있어서는, 모퉁이부(51)를 사이에 두는 2개의 변을 연장하여 모퉁이부(51)의 위치를 검출하기 때문에, 위치의 검출결과는 모퉁이부(51)의 정점부분의 형상에 영향을 받지 않는다. 예를 들면, 제조상의 편차에 의하여 정점부분이 부정형인 형상으로 되어 있는 경우에도, 모퉁이부(51)의 위치를 고정밀도로 검출하는 것이 가능하다.
상기 실시예에서는, 모퉁이부(51)의 위치를 산출하기 위한 기초로서, 화각 내에 규정값 이상의 길이의 변을 포함하는 화상데이터(22)(도 4b)를 이용한다. 이 때문에, 이 2개의 변의 연장선을 양호한 정밀도로 확정할 수 있다. 그 결과, 이 연장선에 근거하여 산출되는 기준점(28)(도 4b)의 위치의 산출정밀도를 높일 수 있다.
또, 상기 실시예에서는, 위치검출장치의 동작에 따라, 촬상장치(11A, 11B)(도 1)로 촬상된 기판(50)의 화상, 및 패턴매칭을 행하고 있을 때의 템플릿의 화상이 표시부(14)에 표시된다. 이 때문에, 오퍼레이터는, 표시부(14)에 표시된 정보로부터, 위치검출장치의 동작상황을 알 수 있다. 또, 이들 정보로부터, 위치검출장치의 동작의 정상성을 확인할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 다른 실시예에 의한 위치검출장치에 대하여 설명한다. 이하, 도 1~도 5d에 나타낸 실시예와 공통의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 6은, 본 실시예에 의한 위치검출장치의 처리부(12)가 실행하는 위치검출처리의 플로차트이다. 스텝 S01 및 S02의 처리는, 도 2에 나타낸 실시예의 스텝 S01 및 S02의 처리와 동일하다.
본 실시예에 있어서는, 스텝 S03a에 있어서, 화각(15A) 내의 2개의 변의 길이와 규정값을 비교하여, 화각(15A) 내의 2개의 변의 길이가 규정값과 동일한지 여부를 판정한다. 여기에서, 화각(15A) 내의 2개의 변의 길이와 규정값과의 차가, 촬상장치(11A, 11B)에 의한 화상데이터에 근거하여 길이를 측정할 때의 측정정밀도에 기인하여 발생하는 최대 오차의 범위 내인 경우에는, 처리부(12)는 화각(15A) 내의 2개의 변의 길이와 규정값이 동일하다고 판정한다.
화각(15A) 내의 2개의 변의 길이와 규정값이 동일하지 않은 경우에는, 처리부(12)는, 화각(15A) 내의 2개의 변의 길이가 규정값과 동일해지도록 기판(50)을 이동시킨다(스텝 S04a).
스텝 S03a에서, 화각(15A) 내의 2개의 변의 길이가 규정값과 동일하다고 판정된 경우, 또는 스텝 S04a 후, 처리부(12)는, 화각(15A) 내에 규정값과 동일한 길이의 2개의 변을 포함하는 상태에서 취득된 화상데이터(22)에 근거하여, 모퉁이부(51)의 위치를 검출한다. 스텝 S05의 처리는, 도 2에 나타낸 실시예의 스텝 S05의 처리와 동일하다.
본 실시예에서는, 모퉁이부(51)의 기준점(28)(도 4b)의 화각(15A) 내에 있어서의 위치의 편차가 작아진다. 위치검출마다, 촬상장치(11A)의 렌즈의 수차(收差)의 영향을 균등화할 수 있으므로, 위치검출의 정밀도의 편차를 저감시킬 수 있다.
다음으로, 도 7a 및 7b를 참조하여, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치에 대하여 설명한다. 이하, 도 1~도 5d에 나타낸 실시예와 공통의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 7a는, 본 실시예에서 위치검출의 대상이 되는 기판(50)의 평면도이다. 도 1~도 5c에 나타낸 실시예에서 위치검출의 대상이 되는 기판(50)은, 모퉁이부(51)가 직선적으로 잘린 형상을 갖고 있지만, 본 실시예에서는, 위치검출의 대상이 되는 기판(50)은, 모퉁이부(51)가 둥글게 절취된 형상을 갖고 있다.
도 7b는, 도 2의 스텝 S02에서 실행되는 패턴매칭에 있어서 이용되는 템플릿(20A, 20B, 20C)을 화상으로서 나타내는 도이다. 도 7b의 템플릿(20A, 20B, 20C)은, 각각 도 3b의 템플릿(20A, 20B, 20C)에 대응한다. 본 실시예에서는, 기판(50)의 모퉁이부(51)의 환 형상에 따라, 템플릿(20A, 20B, 20C)의 패턴도 둥그스름하다.
도 7b에 나타낸 템플릿(20A, 20B, 20C)을 이용함으로써, 모퉁이부(51)가 둥그스름한 기판(50)의 위치검출을 행할 수 있다.
다음으로, 도 8~도 9b를 참조하여, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치에 대하여 설명한다. 이하, 도 1~도 5d에 나타낸 실시예와 공통의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 8은, 본 실시예에 의한 위치검출장치가 실행하는 위치검출처리의 플로차트이다. 기판(50)을 지지부(10)에 지지하는 처리(스텝 S11), 및 제1 모퉁이부를 화각 내에 끌어들이는 처리(스텝 S12)는, 각각 도 2에 나타낸 스텝 S01 및 S02의 처리와 동일하다.
본 실시예에 있어서는, 제1 모퉁이부를 화각 내에 끌어들인 후, 처리부(12)는, 제1 모퉁이부에 대하여 1개의 변을 통하여 이웃하는 제2 모퉁이부를 화각 내에 끌어들인다(스텝 S13). 예를 들면, 제1 모퉁이부를 화각(15A)(도 1) 내에 끌어들인 경우에는, 제2 모퉁이부를 화각(15B) 내에 끌어들인다. 제2 모퉁이부를 화각(15B) 내에 끌어들이는 처리에는, 도 2의 스텝 S02의 처리와 동일한 수법을 적용할 수 있다.
도 9a는, 스텝 S13을 실행하는 시점의 화각(15A, 15B)과, 기판(50)의 위치관계를 나타내는 평면도이다. 화각(15B)의 원점으로부터 화각(15A)의 원점을 향하는 방향을 기준방향(x방향)이라고 정의한다. 이 시점에서 기판(50)의 각 변은 기준방향에 대하여 기울어져 있다.
처리부(12)는, 제1 모퉁이부를 화각 내에 끌어들인 상태, 및 제2 모퉁이부를 화각 내에 끌어들인 상태로부터, 2개의 모퉁이부의 상대적 위치관계를 산출함으로써, 기판(50)의 면내회전방향의 자세를 검출한다(스텝 S14). 처리부(12)는, 기판(50)의 면내회전방향의 자세의 검출결과에 근거하여 지지부(10)를 회전시킴으로써, 기판(50)의 면내회전방향에 관하여 위치맞춤을 행한다(스텝 S15).
도 9b는, 스텝 S15를 실행한 후의 화각(15A, 15B)과, 기판(50)의 위치관계를 나타내는 평면도이다. 기판(50)의 한 쌍의 변이 기준방향에 대하여 평행하게 되어 있다.
기판(50)의 면내회전방향의 위치맞춤을 행한 후, 처리부(12)는, 제1 모퉁이부의 위치를 다시 검출한다(스텝 S16). 제1 모퉁이부의 위치는, 도 2의 스텝 S02부터 S05까지의 절차와 동일한 절차에 의하여 검출할 수 있다. 마찬가지로, 처리부(12)는, 제2 모퉁이부의 위치를 다시 검출한다(스텝 S17).
도 8~도 9b에 나타낸 실시예에서는, 도 9b에 나타낸 바와 같이, 기판(50)의 면내회전방향에 관한 위치맞춤을 행함과 함께, 면내의 2방향에 관한 기판(50)의 위치를 검출할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치에 대하여 설명한다. 이하, 도 1~도 8에 나타낸 실시예와 공통의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 10은, 본 실시예에 의한 위치검출장치가 실행하는 위치검출처리의 플로차트이다. 먼저, 기판(50)을, 제1면을 상측을 향하게 하여 지지부(10)(도 1)의 지지면에 지지시킨다(스텝 S21). 이 처리는, 도 2에 나타낸 스텝 S01의 처리와 동일하다.
처리부(12)는, 기판(50)의 위치를 검출한다(스텝 S22). 이 위치검출처리는, 도 2에 나타낸 스텝 S02부터 S05, 또는 도 8에 나타낸 스텝 S12부터 S16까지의 처리와 동일하다.
다음으로, 처리부(12)는, 화각 내의 2개의 변의 길이가 규정값 이상일 때의 모퉁이부(51)의 화상데이터로부터 템플릿을 작성한다(스텝 S23). 이하, 템플릿의 작성 처리에 대하여 설명한다. 스텝 S05(도 2)에 있어서 모퉁이부(51)의 위치를 검출하기 위하여 이용한 화상데이터(22)(도 4b)와 템플릿(20B, 20C)(도 3b)의 패턴매칭을 행하여, 실제의 화상데이터(22)로부터, 템플릿(20B, 20C)에 대응하는 부분의 화상을 잘라낸다. 잘라낸 화상을 거울변환하여 템플릿으로 하고, 기억부(13)에 기억시킨다. 화상데이터(22)로부터 잘라낸 화상에 근거하여 작성한 템플릿을, 기판(50)의 규격형상에 근거하여 작성한 템플릿(20A, 20B, 20C)(도 3b)과 구별하여 동적 템플릿으로 한다.
동적 템플릿을 작성한 후, 처리부(12)는, 기판(50)의 제1면의 처리를 행한다(스텝 S24). 예를 들면, 제1면을 향하여 잉크젯헤드로부터 잉크를 토출시켜, 원하는 평면형상의 절연수지막을 형성한다.
제1면의 처리가 종료되면, 기판(50)의 표리를 반전시켜(스텝 S25), 제1면과는 반대의 제2면을 상측을 향하게 한다. 표리의 반전은, 예를 들면 처리부(12)가 로봇암을 제어하여 행한다. 다만, 수동으로 표리를 반전시키도록 해도 된다.
처리부(12)는, 제2면이 상측을 향한 상태의 기판(50)의 위치를 검출한다(스텝 S26). 이 위치검출처리에 있어서는, 도 2에 나타낸 스텝 S02부터 S05까지의 처리를 실행할 때에, 템플릿(20A, 20B, 20C)(도 3b) 대신에, 스텝 S23에서 작성한 동적 템플릿을 이용한다. 보다 구체적으로는, 기판(50)의 화상데이터로부터 특정 개소를 탐색할 때, 제1면을 촬상하여 얻어진 화상데이터의 대응하는 개소로부터 잘려나온 동적 템플릿을 이용한다.
기판(50)의 위치검출 후, 처리부(12)는, 기판(50)의 제2면의 처리를 행한다(스텝 S27).
도 10에 나타낸 실시예에서는, 스텝 S26에 있어서 동적 템플릿을 이용하여 기판(50)의 위치를 검출한다. 이 때문에, 모퉁이부(51)의 형상이 규격형상으로부터 벗어나 있는 경우에도, 패턴매칭의 정밀도의 저하를 억제할 수 있다. 그 결과, 제1면과 제2면의 사이의 상대적인 위치맞춤정밀도를 높일 수 있다.
다음으로, 도 11a 및 도 11b를 참조하여, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치에 대하여 설명한다. 이하, 도 1~도 5d에 나타낸 실시예와 공통의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 11a는, 본 실시예에 의한 위치검출장치를 이용하여 위치를 검출하는 대상이 되는 기판(50)의 평면도이다. 기판(50)의 모퉁이부(51)는 잘려있지 않으며, 대략 직각의 정점이 나타나 있다.
도 11b는, 위치검출 시의 패턴매칭에 이용되는 템플릿(20)을 화상으로서 나타내는 도이다. 도 1~도 5d에 나타낸 실시예에서는, 모퉁이부(51)를 검출할 때(스텝 S02, S05)의 패턴매칭에 있어서 2개의 템플릿(20B, 20C)(도 4b)을 이용했다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 모퉁이부(51)를 검출할 때의 패턴매칭에 있어서 1개의 템플릿(20)(도 11b)을 이용한다.
본 실시예에 있어서도, 모퉁이부(51)의 위치검출을 행하는 기초가 되는 화상데이터에 있어서, 화각 내의 2개의 변의 길이가 규정값 이상이 되어 있기 때문에(스텝 S03), 모퉁이부(51)의 기준점(28)(도 4b)의 위치의 검출정밀도를 높일 수 있다.
다음으로, 도 12a 및 도 12b를 참조하여, 또 다른 실시예에 의한 위치검출장치에 대하여 설명한다. 이하, 도 1~도 5d, 및 도 8~도 9b에 나타낸 실시예와 공통의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 12a 및 도 12b는, 본 실시예에 의한 위치검출장치의 개략사시도이다. 도 1에 나타낸 실시예에서는, 기판(50)의 2개의 모퉁이부(51)에 대응시켜 2개의 촬상장치(11A, 11B)를 배치했지만, 본 실시예에서는, 1개의 촬상장치(11A)만이 배치되어 있다. 도 8에 나타낸 실시예에서는, 스텝 S12에 있어서 제1 모퉁이부를 촬상장치(11A)의 화각(15A) 내에 끌어들이고, 스텝 S13에 있어서 제2 모퉁이부를 촬상장치(11B)의 화각(15B) 내에 끌어들였다.
본 실시예에 있어서는, 스텝 S12에 있어서, 도 8의 실시예와 동일하게, 제1 모퉁이부(51)를 촬상장치(11A)의 화각(15A) 내에 끌어들인다(도 12a). 스텝 S13에 있어서는, 기판(50)을 병진이동(竝進移動)시켜, 제2 모퉁이부(51)를 촬상장치(11A)의 화각(15A) 내에 끌어들인다(도 12b).
그 후, 스텝 S16에 있어서, 제1 모퉁이부(51)를 촬상장치(11A)의 화각(15A) 내에 끌어들여, 제1 모퉁이부(51)의 위치를 검출하는 처리를 실행한다. 스텝 S17에 있어서는, 제2 모퉁이부(51)를 촬상장치(11A)의 화각(15A) 내에 끌어들여, 제2 모퉁이부(51)의 위치를 검출하는 처리를 실행한다.
도 12a 및 12b에 나타낸 바와 같이, 1개의 촬상장치(11A)만을 이용하여, 기판(50)의 2개의 모퉁이부의 위치를 검출할 수 있다. 본 실시예에서는, 도 12a 상태로부터 도 12b 상태에 이르는 기판(50)의 이동방향을, 도 9a 및 도 9b에 나타낸 기준방향(x방향)이라고 정의하면 된다.
다음으로, 도 13을 참조하여, 상술한 실시예에 의한 위치검출장치를 탑재한 막형성장치에 대하여 설명한다.
도 13은, 본 실시예에 의한 막형성장치의 개략정면도이다. 기대(基臺)(30)에 이동기구(31)를 통하여 지지부(10)가 지지되어 있다. 지지부(10)는, 도 1에 나타낸 실시예의 지지부(10)에 상당한다. 지지부(10)의 상면(지지면)에 기판(50)이 지지된다. 이동기구(31)는, 지지부(10)를 지지면에 평행한 2차원 방향으로 이동시켜, 지지면에 평행한 면내방향으로 회전시킬 수 있다. 통상, 지지부(10)의 지지면은 수평으로 유지된다.
지지부(10)에 지지된 기판(50)의 상방에 복수의 잉크젯헤드(33) 및 복수의 촬상장치(11A, 11B)가 배치되어 있다. 잉크젯헤드(33) 및 촬상장치(11A, 11B)는, 문형(門型) 프레임(32)에 의하여 기대(30)에 지지되어 있다. 촬상장치(11A, 11B)는, 각각 승강기구(17A, 17B)에 의하여 승강 가능하다. 잉크젯헤드(33)의 각각에 복수의 노즐구멍이 마련되어 있다. 노즐구멍으로부터 기판(50)을 향하여 막재료의 액적(液滴)이 토출된다.
촬상장치(11A, 11B)는, 지지부(10)에 지지된 기판(50)의 일부분을 촬상하여, 취득된 2차원 화상의 화상데이터를 처리부(12)에 송신한다. 촬상장치(11A, 11B), 및 처리부(12)가, 각각 도 1에 나타낸 실시예의 촬상장치(11A, 11B), 및 처리부(12)에 상당한다. 또한, 처리부(12)는, 승강기구(17A, 17B)를 제어하여 촬상장치(11A, 11B)를 승강시킴으로써, 촬상장치(11A, 11B)의 핀트위치를 조정할 수 있다.
처리부(12)는, 형성해야 할 막의 형상을 정의하는 화상데이터에 근거하여, 이동기구(31) 및 잉크젯헤드(33)를 제어한다. 부착된 액상의 막재료를 경화시킴으로써 막을 형성할 수 있다. 이로써, 기판(50)에 원하는 형상의 막을 형성할 수 있다. 막재료로서, 광경화성 수지, 열경화성 수지 등을 이용할 수 있다. 잉크젯헤드(33)의 측방에, 기판(50)에 부착된 막재료를 경화시키는 광원 또는 열원이 배치되어 있다.
입력부(16)로부터 처리부(12)로, 다양한 커맨드나 데이터가 입력된다. 입력부(16)에는, 예를 들면 키보드, 포인팅디바이스, USB포트, 통신장치 등이 이용된다. 표시부(14)에, 막형성장치의 동작에 관한 다양한 정보가 출력된다. 표시부(14)에는, 예를 들면 액정디스플레이 등이 이용된다. 다만, 표시부(14)로서, 외부의 표시장치에 표시해야 할 화상데이터를 송신하는 통신장치를 이용해도 된다.
본 실시예에서는, 도 1~도 12에 나타내고자 하는 어느 하나의 실시예에 의한 방법으로 기판(50)의 위치를 검출한다. 이로써, 고정밀도로 위치를 검출할 수 있다.
각 실시예는 예시이며, 다른 실시예로 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 말할 필요도 없다. 복수의 실시예의 동일한 구성에 의한 동일한 작용효과에 대해서는 실시예별로는 따로 언급하지 않는다. 또한, 본 발명은 상술한 실시예에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 다양한 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게 자명할 것이다.
10 지지부
11A, 11B 촬상장치
12 처리부
13 기억부
14 표시부
15A, 15B 화각
16 입력부
17A, 17B 승강기구
20, 20A, 20B, 20C 템플릿
22 화상데이터
28 모퉁이부의 기준점
29 기준점의 좌표를 나타내는 정보
30 기대
31 이동기구
32 문형 프레임
33 잉크젯헤드
50 기판
51 모퉁이부

Claims (9)

  1. 모퉁이부를 갖는 기판을 지지하는 지지부와,
    화각 내의 상기 기판의 일부분을 촬상하는 촬상장치와,
    처리부를 갖고,
    상기 처리부는,
    상기 촬상장치의 화각 내에 포함되는 상기 기판의 상기 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변의 길이가 규정값과 동일하거나, 또는 상기 규정값보다 길어지도록 상기 기판 또는 상기 촬상장치를 이동시키며,
    이동 후의 상기 촬상장치의 화각 내를 촬상하여 취득된 화상데이터에 근거하여, 상기 기판의 상기 모퉁이부의 위치를 검출하는 위치검출장치.
  2. 모퉁이부를 갖는 기판을 지지하는 지지부와,
    상기 기판의 일부분을 촬상하는 촬상장치와,
    처리부와,
    화상을 표시하는 표시부를 갖고,
    상기 처리부는,
    상기 촬상장치의 화각 내의 상기 기판의 상기 모퉁이부의 화상을 상기 표시부에 표시하며,
    상기 촬상장치의 화각 내에 포함되는 상기 기판의 상기 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변의 길이가 규정값과 동일하거나, 또는 상기 규정값보다 길어지도록 상기 기판 또는 상기 촬상장치를 이동시키고, 이동 후의 상기 촬상장치의 화각 내의 상기 모퉁이부의 화상을 상기 표시부에 표시하며,
    상기 촬상장치의 화각 내에 있어서의 상기 기판의 화상의 상기 모퉁이부의 위치의 좌표를 구하고, 구해진 좌표를 특정하는 정보를 상기 표시부에 표시하는 위치검출장치.
  3. 모퉁이부를 갖는 기판의 제1 모퉁이부를 촬상하여 제1 화상데이터를 취득하는 공정과,
    상기 제1 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변 중, 상기 제1 화상데이터에 포함되어 있는 부분의 길이와 규정값을 비교하여, 상기 제1 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변 중, 상기 제1 화상데이터에 포함되어 있는 부분의 길이가 상기 규정값 이상이 아닌 경우에는, 상기 규정값 이상이 되도록 촬상되는 영역을 이동시키고 상기 기판을 촬상하여, 제2 화상데이터를 취득하는 공정과,
    상기 제2 화상데이터에 근거하여, 상기 기판의 상기 제1 모퉁이부의 위치를 구하는 공정을 갖는 위치검출방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 화상데이터와 템플릿의 패턴매칭을 행함으로써, 상기 제1 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변 중 상기 제1 화상데이터에 포함되어 있는 부분의 길이가 상기 규정값 이상인지 여부를 판정하는 위치검출방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 템플릿은, 상기 기판의 외형형상의 규격에 근거하여 작성되어 있는 위치검출방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 템플릿은, 상기 기판의 상기 제1 모퉁이부를 반대측의 면으로부터 촬상한 화상에 근거하여 작성되어 있는 위치검출방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 화상데이터를 취득하기 전에, 상기 기판의 상기 제1 모퉁이부의 추정위치를 촬상하여 초기 화상데이터를 취득하는 공정과,
    상기 초기 화상데이터에 상기 제1 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변의 각각의 일부가 포함되어 있지 않을 때, 상기 제1 모퉁이부를 화각 내에 배치하고, 그 후, 상기 제1 화상데이터를 취득하는 공정을 갖는 위치검출방법.
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 모퉁이부의 위치를 검출한 후, 상기 제1 모퉁이부에 이웃하는 제2 모퉁이부를 촬상하여 제3 화상데이터를 취득하고, 상기 제1 화상데이터와 상기 제3 화상데이터에 근거하여 상기 기판의 면내회전방향의 자세를 구하는 공정과,
    상기 기판의 면내회전방향의 자세에 따라 상기 기판을 면내방향으로 회전시켜, 회전방향의 위치맞춤을 행하는 공정을 갖고,
    면내회전방향의 위치맞춤을 행한 후, 상기 제1 모퉁이부의 위치를 다시 검출하는 위치검출방법.
  9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 화상데이터를 취득하는 공정에 있어서, 상기 제1 모퉁이부를 사이에 두는 2개의 변 중 상기 제1 화상데이터에 포함되어 있는 부분의 길이가 상기 규정값과 동일하지 않은 경우에는, 상기 규정값과 동일해지도록 촬상되는 영역을 이동시키고 상기 기판을 촬상하여, 상기 제2 화상데이터를 취득하는 위치검출방법.
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