特許ウォッチ

公開番号2024129745
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023039142
出願日2023-03-13
発明の名称ワークアライメント装置及び方法
出願人株式会社東京精密
代理人個人
主分類G01B 11/00 20060101AFI20240919BHJP(測定;試験)
要約【課題】チャックテーブルとワークとの相対的な位置関係を簡便に検出するワークアライメント装置及び方法を提供する。
【解決手段】ワークアライメント装置1は、チャックテーブル2に保持された回転状態のワークWのエッジ全周を撮像するカメラ4と、カメラ4が撮像した撮像画像からエッジの位置を全周に亘って検出し、エッジの位置をチャックテーブル2の所定回転角度おきにサンプリングし、チャックテーブル2の回転角度とエッジの位置との関係を示すエッジトレンド線の座標関数を導出し、座標関数をフーリエ変換してチャックテーブル2の回転中心O1に対するワークWの中心O2の配置誤差を検出する誤差検出部51と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
チャックテーブルと前記チャックテーブルに載置された略円形状のワークとの相対的な位置関係を検出するワークアライメント装置であって、
前記チャックテーブルに保持された回転状態の前記ワークのエッジ全周を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した撮像画像から前記エッジの位置を全周に亘って検出し、前記エッジの位置を前記チャックテーブルの所定回転角度おきにサンプリングし、前記チャックテーブルの回転角度と前記エッジの位置との関係を示す関係式を導出し、前記関係式を高速フーリエ変換して前記チャックテーブルの回転中心に対する前記ワークの中心の相対的な位置関係である配置誤差を検出する誤差検出部と、
を備えているワークアライメント装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記誤差検出部は、前記ワークの外周に形成されたノッチを除くように設定された前記エッジの位置を前記チャックテーブルの所定回転角度おきにサンプリングして前記関係式を導出することを特徴とする請求項１に記載のワークアライメント装置。
【請求項３】
チャックテーブルと前記チャックテーブルに載置された略円形状のワークとの相対的な位置関係を検出するワークアライメント方法であって、
前記チャックテーブルに保持された回転状態の前記ワークのエッジ全周を撮像部が撮像する撮像工程と、
前記撮像部が撮像した撮像画像から前記エッジの位置を全周に亘って検出し、前記エッジの位置を前記チャックテーブルの所定回転角度おきにサンプリングし、前記チャックテーブルの回転角度と前記エッジの位置との関係を示す関係式を導出し、前記関係式を高速フーリエ変換して前記チャックテーブルの回転中心に対する前記ワークの中心の相対的な位置関係である配置誤差を検出する誤差検出工程と、
を含むことを特徴とするワークアライメント方法。
【請求項４】
前記誤差検出工程では、前記ワークの外周に形成されたノッチを除くように設定された前記エッジの位置を前記チャックテーブルの所定回転角度おきにサンプリングして前記関係式を導出することを特徴とする請求項３に記載のワークアライメント方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャックテーブルと略円形状のワークとの相対的な位置関係を検出するワークアライメント装置及び方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体シリコンウェハ等（以下、「ワーク」という）の加工や検査は、搬送ロボットによりチャックテーブルに受け渡されたワークをチャックテーブルが保持した状態で行われる。しかしながら、加工や検査時に要求されるチャックテーブルに対するワークの位置精度に対して、搬送ロボットがワークをチャックテーブルに受け渡す際の位置精度が十分でない場合があり、チャックテーブルに対するワークの相対的な位置関係（配置ずれ）を検出する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、ワークの外周部の異なる複数の箇所においてエッジに対応する可能性のある点の座標を算出し、算出された全ての点の座標に対して最小二乗法を用いて作成された近似円と各点の座標とのずれ量を算出し、ずれ量が予め設定した閾値以上である座標が存在する場合には、ずれ量が最大の座標を誤検出位置と判定し、誤検出位置と判定された座標を考慮対象から除外し、除外されずに残った３個以上の座標からワークのエッジの位置を推定するエッジアライメント方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１５０４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のエッジアライメント方法では、エッジ位置を精度良く推定するために多数の点で座標を算出する必要があり、煩雑な演算処理を要する虞があった。
【０００６】
また、ワーク全体の撮像に好適なものとして、連続的に撮像位置を掃引可能なラインスキャンカメラが知られている。このようなラインスキャンカメラを用いて任意の位置を選択的に撮像する場合、ラインスキャンカメラを任意の位置に配置するために複雑な軸制御を組み合わせなければならず、また高頻度の加減速を伴うため振動を正確に制御することが要求される。そのため、ラインスキャンカメラのみを撮像手段とする検査装置に特許文献１記載のエッジアライメント方法を適用すると、処理速度が低下したり製造コストが過度に増加する虞があった。
【０００７】
そこで、チャックテーブルとワークとの相対的な位置関係を簡便に検出するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るワークアライメント装置は、チャックテーブルと前記チャックテーブルに載置された略円形状のワークとの相対的な位置関係を検出するワークアライメント装置であって、前記チャックテーブルに保持された回転状態の前記ワークのエッジ全周を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した撮像画像から前記エッジの位置を全周に亘って検出し、前記エッジの位置を前記チャックテーブルの所定回転角度おきにサンプリングし、前記チャックテーブルの回転角度と前記エッジの位置との関係を示す関係式を導出し、前記関係式を高速フーリエ変換して前記チャックテーブルの回転中心に対する前記ワークの中心の相対的な位置関係である配置誤差を検出する誤差検出部と、を備えている。
【０００９】
また、本発明に係るワークアライメント方法は、チャックテーブルと前記チャックテーブルに載置された略円形状のワークとの相対的な位置関係を検出するワークアライメント方法であって、前記チャックテーブルに保持された回転状態の前記ワークのエッジ全周を撮像する撮像工程と、前記撮像部が撮像した撮像画像から前記エッジの位置を全周に亘って検出し、前記エッジの位置を前記チャックテーブルの所定回転角度おきにサンプリングし、前記チャックテーブルの回転角度と前記エッジの位置との関係を示す関係式を導出し、前記関係式を高速フーリエ変換して前記チャックテーブルの回転中心に対する前記ワークの中心の相対的な位置関係である配置誤差を検出する誤差検出工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、チャックテーブルとワークとの相対的な位置関係を簡便に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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