WO2006082639A1

WO2006082639A1 - マーク画像処理方法、プログラム及び装置

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Publication number: WO2006082639A1
Application number: PCT/JP2005/001595
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Inventors: Kazumi Suto
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Filing date: 2005-02-03
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Abstract

　マーク画像処理装置は、撮像装置により照明強度又は露光時間といった撮像条件を変化させながらワーク上のアライメントマークを複数回撮像する撮像制御部と、複数の画像と予め登録されたマークのテンプレート画像との相関を演算して最適なマーク位置を検出する画像認識部とを備える。画像認識部は、所定範囲で撮像条件を変化させてマークを撮像する毎に、画像に対しテンプレート画像をスライドさせながら各スライド位置で相関を演算し、相関値が最小となるスライド位置からマーク位置を検出してその相関値と共に保存し、所定範囲で撮像条件を変化させた撮像の終了時に保存している複数の相関値の中から最小の相関値をもつマーク位置を最適値として検出する。

Description

明細書

マーク画像処理方法、プログラム及び装置

技術分野

[0001] 本発明は、基板やチップ上に形成された微細なァライメントマークを撮像して画像処理によりマーク位置を検出するマーク画像処理方法、プログラム及び装置に関し、特に、画像とテンプレート画像とのマッチングによりァライメントマークを認識してマーク位置を検出するマーク画像処理方法、プログラム及び装置に関する。背景技術

[0002] 従来、半導体製造装置やハードディスクのヘッド ·ジセンバル ·アッセンブリイ等の組立装置にあっては、装置上に基板やチップ等のワークをァライメントステージに搬入して位置決めする際に、ワーク上に設けたァライメントマークを CCDカメラ等の撮像装置で撮像し、予め登録したァライメントマークのテンプレートと画像とのマッチング処理によりァライメントマークを認識してマーク位置を検出している。

[0003] このようなァライメントマークは例えば数十 μ mから百 μ m程度の微細なマークであり、基板のエッジング処理などの微細加工により作り出されて!/、る。

[0004] ァライメントマークを撮像する際には、予め調整された最適な照明条件や露光時間を固定的に使用してァライメントマークを撮像して画像処理によりマークを認識して位置を検出している。

[0005] また一般のデジタルスチルカメラのもつ露光時間の自動調整機能を利用して最適条件で撮像することもできる。

特許文献 1：特開平 05— 159997号公報

特許文献 2：特開平 06 - 005502号公報

特許文献 3：特開 2001— 338867号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、このような従来のァライメントマークの画像認識方法にあっては、微細加工で形成されたァライメントマークおよびその周辺の状態は、固定的に決めた最適な照明強度や露光時間で撮像して、ても、ァライメントマークを形成してヽるチップ表面の状態や、照明の出力変動等の要因から、必ずしも想定した最適条件で撮像しているということはできない。

[0007] このため撮像条件が実際のァライメントマークの状況と適合して、な、ため、画像に基づくァライメントマークの検出が困難であったり、検出できてもマーク位置が正確に検出できない問題がある。

[0008] また一般のデジタルスチルカメラのもつ露光時間の自動調整機能にあっては、画面全体又はある特定の複数箇所を評価範囲として光量を評価するため、ァライメントマークの撮像をする場合、その位置が不定であるため、評価箇所が決められている露光時間の自動調整機能は実用的とはいえない。

[0009] 本発明は、ァライメントマークの形成状態や照明変動等に影響されることなぐそのときの状況に適合した最適条件による画像からマーク位置を認識するマーク画像処理方法、プログラム及び装置を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0010] 本発明はマーク画像処理方法を提供する。本発明のマーク画像処理方法は、撮像装置の撮像条件を変化させながらワーク上のマークを複数回撮像する撮像制御ステップと、

複数の画像と予め登録されたマークのテンプレート画像との相関を演算して最適なマーク位置を検出する画像認識ステップと

を備えたことを特徴とする。

[0011] ここで、撮像ステップは、照明強度を所定範囲で変化させながらマークを複数回撮像する。また撮像ステップは、露光時間を所定範囲で変化させながらマークを複数回撮像する。更に、撮像ステップは、照明装置の照明強度と露光時間とを所定範囲で変化させながらマークを複数回撮像するようにしても良い。

[0012] 画像認識ステップは、所定範囲で撮像条件を変化させてマークを撮像する毎に、画像に対しテンプレート画像をスライドさせながら各スライド位置で相関を演算し、相関値が最小となるスライド位置力マーク位置を検出してその相関値と共に保存し、所定範囲で撮像条件を変化させた撮像の終了時に保存している複数の相関値の中力最小の相関値をもつマーク位置を最適値として検出する。マークは基板またはチップ上に微細加工により形成されたァライメントマークである。

[0013] 本発明はマーク画像処理のためのプログラムを提供する。本発明のプログラムは、コンピュータに、

撮像装置の撮像条件変化させながらワーク上のマークを複数回撮像する撮像制御ステップと、

複数の画像と予め登録されたマークのテンプレート画像との相関を演算して最適なマーク位置を検出する画像認識ステップと、

を実行させることを特徴とする。

[0014] 本発明はマーク画像処理装置を提供する。本発明のマーク画像処理装置は、撮像装置の撮像条件変化させながらワーク上のマークを複数回撮像する撮像制御部と、

複数の画像と予め登録されたマークのテンプレート画像との相関を演算して最適なマーク位置を検出する画像認識部と、

を備えたことを特徴とする。

[0015] なお、本発明によるマーク画像処理のプログラム及び装置の詳細は、マーク画像処理方法の場合と基本的に同じになる。発明の効果

[0016] 本発明によれば、基板又はチップ上の微細なァライメントマークを撮像する際に、撮像条件として、照明強度及び又は露光時間を予め設定した範囲で変化させ、それぞれの撮像条件で撮像した画像と予め登録されたテンプレートと相関演算し、その中力相関値が最小になる箇所をマーク位置として求め、各画像のマーク位置の中力相関値が最小となるマーク位置を最適解とすることで、微細なァライメントマークの形成状態に様々なばらつきがあっても、常に最適条件で撮像された画像のマーク位置を認識でき、認識精度を大幅に向上することができる。 [0017] またワークが変わったり、同じワークであっても製造ロットが異なるような場合、従来方法であれば、その都度、最適な撮像条件を得るための調整を必要としたが、本発明にあっては、ワークの条件の変化に対し撮像条件を調整しなおす必要がなぐ取扱いが簡単且つ容易となる。図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明のマーク画像処理装置が使用される超音波接合装置の説明図

[図 2]本発明のマーク画像処理装置の機能構成の説明図

[図 3]照明装置を備えた図 2の撮像装置の説明図

[図 4]本発明で処理するァライメントマークを形成したワークの説明図

[図 5]マーク画像に対しテンプレート画像をスライドさせて行う相関演算の説明図 [図 6]照明強度を変化させて撮像する本発明の第 1実施形態によるマーク画像認識処理のフローチャート

[図 7]露光時間を変化させて撮像する本発明の第 2実施形態によるマーク画像認識処理のフローチャート

[図 8]照明強度及び露光時間を変化させて撮像する本発明の第 3実施形態によるマーク画像認識処理のフローチャート

発明を実施するための最良の形態

[0019] 図 1は本発明のマーク画像処理装置が摘要される超音波接合装置の説明図である。図 1において、超音波接合装置 10はァライメント機構 12を有し、ァライメント機構 12 に対しては超音波ヘッド 14を先端に備えた加圧機構 16と撮像装置 18を設けており、撮像装置 18には本発明のマーク画像処理装置 32が接続されている。

[0020] ァライメント機構 12にはァライメントステージ 40上にワーク 42を搭載しており、ァライメント機構 12はァライメントステージ 40を水平方向の直行する X方向、 Y方向、更に上下の Z方向、更にステージ面を水平面に対し Θの角度で傾斜させる機構を備えている。

[0021] ァライメントステージ 40に搭載されたワーク 42には、ワーク 42を所定の加工位置に位置決めするためのァライメントマークが形成されており、このァライメントマークを撮像装置 18で撮像し、マーク画像処理装置 32でァライメントマークの位置を検出し、ァライメント機構 12によりァライメントステージ 40を駆動し、超音波ヘッド 14に対し所定の加工位置にワーク 42を位置決め調整している。

[0022] ァライメント機構 12に対してはァライメント機構制御ユニット 24が設けられ、ァラィメントステージ 40を X, Υ, Z、更に水平面に対する角度 Θの方向に駆動可能としている。

[0023] 撮像装置 18に対しては撮像装置移動機構 20が設けられ、撮像装置移動機構 20 は撮像装置移動機構制御ユニット 30により撮像装置 18を水平面で直交する X方向、 Y方向に移動可能としている。

[0024] 超音波ヘッド 14に対しては超音波発振ユニット 28が設けられ、超音波発振ユニット 28に設けた超音波発振器力もの出力信号により超音波ヘッド 14を駆動し、超音波ヘッド 14をワーク 42に機械的に押圧した状態での超音波振動によりワークの接合箇所を接合加工している。

[0025] 超音波ヘッド 14に対し設けられた加圧機構 16は超音波ヘッド 14を上下方向すなわち Z方向に駆動し、ワーク 42に超音波ヘッド 14を押圧して超音波信号を変えることにより接合する。加圧機構 16は加圧制御ユニット 26により制御される。

[0026] メインコントローラ 22はァライメント機構制御ユニット 24、加圧制御ユニット 26、超音波発振ユニット 28、撮像装置移動機構制御ユニット 30及びマーク画像処理装置 32 を所定の手順に従って制御し、超音波結合装置 10におけるワーク 42の搬入力も超音波結合、取り出しまでの一連の作業を制御する。

[0027] 図 2は図 1の超音波結合装置 10に設けられた本発明のマーク画像処理装置の機能構成を示した説明図である。

[0028] 図 2において、撮像装置 18は CCDカメラ 34、レンズ 36及び照明ユニット 38で構成されており、ァライメントステージ 40に搭載されたワーク 42のァライメントマーク 44を撮像する。ワーク画像処理装置 32には撮像制御部 46と画像認識部 48が設けられ、それぞれコントローラ 50により所定の処理手順に従って制御される。

[0029] 撮像制御部 46には照明強度制御部 52と露光時間制御部 54が設けられ、本発明の第 1実施形態にあっては照明強度制御部 52により撮像装置 18に設けている照明ユニット 38の照明強度を所定範囲で変化させながらァライメントマーク 44を複数回撮像する。この時、露光時間制御部 54による CCDカメラ 34の露光時間は予め設定された最適露光時間に固定されている。

[0030] また本発明の第 2実施形態にあっては、露光時間制御部 54により露光時間を所定範囲で変化させながらァライメントマーク 44を複数回撮像する。このとき照明強度制御部 52は予め調整された最適な照明強度を固定的に設定している。

[0031] さらに本発明の第 3実施形態にあっては、照明強度制御部 52と露光時間制御部 5 4を同時に制御し、照明強度を所定範囲で変化させながら、且つ露光時間を所定範囲で変化させながらァライメントマーク 44を複数回撮像する。

[0032] 画像認識部 48は撮像制御部 46による撮像装置 18の撮像条件を変化させながらァライメントマーク 44を複数回撮像した画像と予め登録されたァライメントマークのテンプレート画像との相関を演算して最適なマーク位置を検出する。このため画像認識部 48には画像入力部 56、画像メモリ 58、テンプレートファイル 60、相関演算部 62、結果格納メモリ 64及び最適解抽出部 66が設けられている。

[0033] 画像入力部 56は撮像制御部 46による照明強度及び露光時間の変化により撮像装置 18で撮像された画像を入力して画像メモリ 58に記録する。テンプレートファイル 60にはァライメントマーク 44の画像を含むテンプレート画像が予め登録されている。

[0034] 相関演算部 62には、画像メモリ 56に格納された画像に対し、テンプレートファイル 60のテンプレート画像をスライドさせながら、各スライド位置で相関を演算し、相関値が最小となるスライド位置力もマーク位置を検出して、そのときの相関値と共に結果格納メモリ 64に保存する。

[0035] 本発明にあっては、例えば照明強度を変化させながらひとつのァライメントマーク 4 4にっき、例えば 10回の撮像を行っており、これに伴い画像メモリ 58には同じァラィメントマーク 44の画像力たとえば 10枚保存されている。

[0036] 相関演算部 62は 10枚の画像のそれぞれにっきテンプレート画像との相関演算を行って相関値が最小となるテンプレート画像のスライド位置力もマーク位置を検出して、そのときの相関値とともに結果格納メモリ 64に格納している。従って、たとえば照明強度を変化させながら撮像した 10枚の画像につき、相関演算部 62による相関演算から結果格納メモリ 64には 10枚の画像について求めた 10個の相関値がワーク位置ととちに格糸内されること〖こなる。

[0037] 最適解抽出部 66は結果格納メモリ 64に格納された、例えば照明強度を所定範囲で 10回変化させて撮像した 10枚の画像についての相関値の中から、最小の相関値を持つマーク位置を最適値として抽出して、外部に出力する。

[0038] この外部に出力された最適解としてのマーク検出位置は、たとえば図 1のァライメント機構 12に与えられ、ァライメントステージ 40上のワーク 42が超音波ヘッド 14に対し、規定の位置関係となるようにァライメント機構 12を調整し、このァライメント調整がすんだ状態で加圧制御ユニット 26により超音波ヘッド 14をワーク 42上におろして押し上げ、超音波発振ユニット 28から超音波信号を超音波ヘッド 14に供給して振動させることでワーク 42上の所定の接合部を超音波接合させる。

[0039] 図 3は照明ユニットを備えた図 2の撮像装置 18の説明図である。図 3において、撮像装置 18は CCDカメラ 34に設けたレンズ 36の先端部分に照明ユニット 38を装着している。照明ユニット 38はレンズ 36の光軸上にビームスプリッタ 70を配置し、その上部にビームスプリッタ 72, 74を配置し、ビームスプリッタ 72、 74に対しそれぞれ LED 照明部 76, 78を設けている。

[0040] CCDカメラ 34に対しては、露光時間制御部 54が設けられ、また LED照明部 76、 7 8に対しては照明強度制御部 52が設けられている。照明強度制御部 52は LED照明部 78のみを点灯した場合には CCDカメラ 34でァライメントステージ 40に搭載されたワーク 42のァライメントマーク 44を撮像する。また LED照明部 76を点灯した場合には超音波ヘッド 14のみを撮像する。

[0041] LED照明部 78を点灯した場合、 LED照明部 78からの照明光はビームスプリッタ 7 4で下方に反射され、ァライメントマーク 44を形成したワーク 42を照明する。このヮーク 42の照明による反射光はビームスプリッタ 74を透過した後、ビームスプリッタ 70で横方向に反射され、レンズ 36を介して CCDカメラ 34に入射し、ワーク 42の画像を結合して撮像することができる。

[0042] 一方、 LED照明部 76を点灯した場合には、その照明光はビームスプリッタ 72で上方に反射され、超音波ヘッド 14の画面を照明する。このため照明を受けた超音波へッド 14の画面の反射光はビームスプリッタ 72を透過して照明ユニット 38に入射した後、左方向に反射され左端面で反射した後に右側に戻ってレンズ 36を介して CCD カメラ 34に入射して、超音波ヘッド 14の画面の像を結合させる。

[0043] CCDカメラ 34にあっては LED照明部 76, 78の点灯切替により、ワーク 42のァライメントマーク 44の画像と超音波ヘッド 14の画面の画像を撮像し、ァライメントマーク 4 4の画像カゝら検出したワーク位置を超音波ヘッド 14の画像の規定位置に一致するようにァライメントステージ 40の位置を調整する。

[0044] 図 4は図 3のワーク 42に形成されたァライメントマークの説明図である。図 4のワーク 42は半導体集積回路を形成した基板またはチップであり、この例では右上隅と左下隅の 2箇所にァライメントマーク 44 1, 44 2をエッジングなどの微細加工により形成している。

[0045] ァライメントマーク 44—1, 44— 2はこの例では十字マークであり、そのサイズは 60 m— 99 m程度の微少なサイズである。十字形をもつァライメントマーク 44— 1, 44— 2の中心点 PI, P2がマーク検出位置の座標点を示すことになる。

[0046] 図 5はマーク画像に対しテンプレートをスライドさせて行う相関演算の説明図である。図 5 (A)は図 4のワーク 42を撮像した画像 80であり、たとえば横 Mドット、縦 Nドットの画像サイズを持っている。この画像 80の 2箇所にはァライメントマークのマーク画像 82-1, 82— 2が存在しており、それぞれマーク検出位置となる中心点 PI, P2を持つている。

[0047] 図 5 (B)はテンプレート画像 86であり、図 5の画像 80に対し、小さなサイズとなる横 mドット、縦 nドットの画像サイズを持っており、中心位置に基準マーク画像 88を配置しており、その中心が基準検出位置を与える基準中心点 POとなっている。

[0048] 相関演算に際しては、図 5の画像 80から図 5 (B)のテンプレート画像 86と同じサイズの切り出し領域 84を例えば画像 80の左隅座標点を初期位置として画像を切り出し、この切り出し領域 84の切り出し画像とテンプレート画像 86の相関演算を行う。

[0049] 切り出し領域 84についてテンプレート画像 86の相関演算が済んだならば、切り出し領域 84を横方向に 1ドットずつずらしながら、同様に切り出し領域の画像とテンプレート画像 86との相関演算を繰り返す。切り出し領域 84が右端に達したならば左端に戻って縦方向に 1ドットずらし、同様に左力も右にスライドさせながら各スライド位置でテンプレート画像 86との相関演算を行う。

[0050] ここで切り出し領域 84の切り出し画像とテンプレート画像 86との相関演算は次式で行われる。

[0051] [数 1]

[0052] 但し、 Cは相関値、（u、 V)は相関値 Cの座標位置、 I (X, Y)は切り出し画像の位置画像における対象値。 I (x, y)はテンプレート画像 86の位置画像の対象値である。

[0053] このように画像 80に対し、切り出し領域 84を左隅から水平及び垂直方向に走査しながら右下隅の最終位置までスライドさせ、スライド位置ごとにテンプレート画像 86との相関計算を行って相関値を求めると、マーク画像 82— 1の近傍、マーク画像 82— 2 の近傍の 2箇所で最小値となる相関値が得られ、この 2つの最小値となる相関値を P 1, P2の座標で与えられるマーク検出位置と共に図 2の画像認識部 48に設けている結果格納メモリ 64に格納する。

[0054] そして例えば照明強度を所定範囲で 10回変化させて撮像された 10枚の画像から得られた最小相関値の中から、最も小さな相関値をもつマーク検出位置を最適解として出力することになる。

[0055] 図 6は照明強度を変化させて撮像する本発明の第 1実施形態によるマーク画像認識処理のフローチャートである。図 6において、ステップ S1で照明強度を示す照明ボリューム変数 iを初期値である i=0にセットする。続いてステップ S2で照明ボリュームを V=V[0]にセットする。

[0056] ここで照明ボリューム即ち照明強度は、撮影条件を変化させない場合の固定設定する経験的且つ統計的な最適正照明強度の値を中心にたとえば ± 5%の範囲で 10 段階に変化するようにボリューム変数 iを設定している。この場合の露光時間は経験的且つ統計的に得られた最適露光時間を固定的に使用する。

[0057] ステップ S2で最初のボリューム設定が済んだならばステップ S3に進んで照明をォンする。この照明は図 3における LED照明部 78をオンする。これにより LED照明部 7 8からの光はビームスプリッタ 74で反射されてワーク 42上に照射され、ワーク 42上の照明部反射光はビームスプリッタ 74を透過し、ビームスプリッタ 70で反射されて CCD カメラ 34に入射してァライメントマーク 44の撮像像を結合する。

[0058] 次にステップ S4で CCDカメラ 34の露光読取りによる撮像を行ってァライメントマークの画像を入力し、ステップ S 5で照明をオフする。続いてステップ S6でテンプレート画像と画像との相関演算により相関値の最小となる最もマッチングする位置を検出し、ステップ S7でマッチング位置の照明ボリューム値、検出位置を示す座標 (x、 y)、更にマッチングスコアとしての相関値 Ciを格納結果メモリ 64に格納する。

[0059] 次にステップ S8でボリューム変数を i=i+ 1にインクリメントした後、ステップ S9で完了か否かチェックし、完了していなければステップ S2に戻り新たに設定した照明ボリユームの設定に基づく撮像処理に基づいたステップ S2— S8の処理を繰り返す。

[0060] ステップ S9で照明ボリュームの設定範囲完了が判別されるとステップ S10に進み、結果格納メモリ 64内のデータでマッチングスコアとしての相関値が最小となる位置を最適解としてのマーク検出位置として抽出して出力する。

[0061] 図 7は露光時間を変化して撮像させる本発明の第 2実施形態におけるマーク画像認識処理のフローチャートである。図 7において、ステップ S1で露光時間変数 iを i= 0の初期値に設定する。続、てステップ S2で露光時間 Tとして T=T[0]を設定する。

[0062] ここで露光時間としては、撮影条件を変化させない場合の固定設定する経験的且つ統計的な最適露光時間の値を中心に例えば ± 5%の範囲で例えば 10段階で露光時間を変化させるように予め設定されている。続いてステップ S3で照明をオンする。この場合の照明強度は経験的且つ統計的に得られた最適照明強度を固定的に使用する。

[0063] 続、てステップ S4で設定した露光時間 Τミリ秒で撮像を行、、ステップ S5で照明をオフする。続いてステップ S6でテンプレート画像と撮像画像との相関演算により最もマッチングする最小相関値となる位置を検出し、ステップ S7で結果格納メモリ 64に露光時間 Τ、検出位置 (x、 y)及びマッチングスコアとしての検出位置 Ciを格納する。

[0064] 続!、てステップ S8で露光時間変数を i=i+ 1にインクリメントした後、ステップ S9で設定範囲完了か否かチェックし、完了していなければステップ S2に戻り、次の露光時間変数による設定でステップ S2— S8の処理を同様に繰り返す。 [0065] ステップ S9で設定範囲完了であればステップ S10に進み、そのときの結果格納メモリ 64の中力相関値が最小となる位置をマーク検出位置を最適解として抽出して出力する。

[0066] 図 8は照明強度及び露光時間を変化させて撮像する本発明の第 3の実施形態によるマーク画像認識処理のフローチャートである。図 8において、まずステップ S1で照明ボリューム変数 iを i=0に初期値設定する。次にステップ S2で露光時間変数 jを j = 0に初期値設定する。次にステップ S3で照明ボリュームを Vを V=V[i]に設定した後、ステップ S4で露光時間 Tを T=T[j]にセットする。

[0067] 続いてステップ S5でそのときの照明ボリュームの設定値の強度で照明をオンし、ステツプ S6でそのときの設定した露光時間 Tミリ秒で撮像し、ステップ S 7で照明をオフする。次にステップ S8でテンプレート画像と画像との相関演算により最もマッチングする相関値が最小となる位置を検出し、ステップ S9で照明ボリューム値、露光時間、検出位置 (x、 y)及びマッチングスコアとしての最小相関値 Ciを結果格納メモリ 64に格納する。

[0068] 続いてステップ S10で露光時間変数を j =j + lにインクリメントした後に、ステップ S1 1で露光時間設定範囲完了力否かチェックし、完了していない場合にはステップ S4 に戻り、ステップ S4— S 10の処理を繰り返す。

[0069] ステップ S11で露光時間設定範囲が完了した場合にはステップ S12に進み、照明ボリューム変数を i=i+ lにインクリメントした後、ステップ S13で照明ボリューム設定範囲完了か否かチェックし、完了していない場合にはステップ S3に戻り、ステップ S3 一 S 12の処理を繰り返す。

[0070] ステップ S13で照明ボリューム設定範囲が完了した場合にはステップ S14に進み、そのとき結果格納メモリ 64に格納されて!、るデータの中力もマッチングスコアとしての相関値が最小となる位置をマーク検出位置の最適解として抽出して出力する。

[0071] 図 8の第 3実施形態において照明ボリューム及び露光時間の設定範囲における変化数をそれぞれ 10回とした場合、合計 100回の撮像による画像にっ、てそれぞれ相関演算による最小相関値を持つ検出位置を求め、その中から最小となる相関値を持つマーク検出位置を最適解として抽出することになる。 [0072] このように照明ボリュームと露光時間の両方を変化させた場合には、撮像回数が動作の調整回数の上段数と大きなことから、たとえば第 1実施形態、第 2実施形態の調整回数 10に対し、第 3実施形態の場合にはそれぞれ調整回数を 5回に絞ることで全体的な撮像回数を低減して処理時間を短縮させるようにしてもょヽ。

[0073] また図 8の第 3実施形態にあっては、調整ボリュームを設定した中で、露光時間を所定範囲で変化させて撮像させる処理を繰り返しているが、逆に露光時間を設定した中で、調整ボリュームを所定範囲で変化させる処理を繰り返すようにしてもよい。

[0074] さらに本発明はァライメントマークを対象として、マーク画像処理のプログラムを提供するものであり、このプログラムは図 2のマーク画像処理 32を構成するコンピュータのハードウェア環境により実行されることになる。

[0075] 即ち図 2のマーク画像処理 32はコンピュータのハードウェア環境で実現されており、このようなコンピュータにあっては CPUのバスに ROM、 RAM,ハードディスクドライブを接続しており、ハードディスクドライブに本発明によるマーク画像処理プログラムをローデイングしており、コンピュータの起動時にハードディスクドライブ力も本発明のマーク画像処理プログラムを読み出して、 ROM上に展開し、 CPUにより実行することになる。

[0076] このコンピュータのハードウェア環境に実行される本発明のマーク画像処理プログラムは図 6、図 7または図 8のフローチャートに示した処理手順を持つことになる。

[0077] 尚、上記の実施形態はマーク画像処理装置 32として超音波結合装置に適用した場合を例にとるものであつたが、本発明はこれに限定されず回路基板やチップ状の微細なァライメントマークを撮像装置で撮像して位置を検出する装置であれば適宜の装置に本発明をそのまま適用することができる。

[0078] また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、さらに上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

Claims

請求の範囲

[1] 撮像装置の撮像条件変化させながらワーク上のマークを複数回撮像する撮像制御ステップと、

前記複数の画像と予め登録された前記マークのテンプレート画像との相関を演算して最適なマーク位置を検出する画像認識ステップと、

を備えたことを特徴とするマーク画像処理方法。

[2] 請求項 1記載のマーク画像処理方法に於!、て、前記撮像制御ステップは、照明強度を所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするマーク画像処理方法。

[3] 請求項 1記載のマーク画像処理方法に於!、て、前記撮像制御ステップは、露光時間を所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするマーク画像処理方法。

[4] 請求項 1記載のマーク画像処理方法に於!、て、前記撮像制御ステップは、照明装置の照明強度と露光時間とを所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするマーク画像処理方法。

[5] 請求項 1記載のマーク画像処理方法に於!ヽて、前記画像認識ステップは、所定範囲で撮像条件を変化させて前記マークを撮像する毎に、画像に対しテンプレート画像をスライドさせながら各スライド位置で相関を演算し、相関値が最小となるスライド位置力マーク位置を検出してその相関値と共に保存し、前記所定範囲で撮像条件を変化させた撮像の終了時に保存している複数の相関値の中から最小の相関値をもつマーク位置を最適値として検出することを特徴とするマーク画像処理方法。

[6] 請求項 1記載のマーク画像処理方法に於いて、前記マークは基板またはチップ上に微細加工により形成されたァライメントマークであることを特徴とするマーク画像処理方法。

[7] コンピュータに、

を実行させることを特徴とするプログラム。

[8] 請求項 7記載のプログラムに於いて、前記撮像制御ステップは、照明強度を所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするプログラム。

[9] 請求項 7記載のプログラムに於、て、前記撮像制御ステップは、露光時間を所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするプログラム。

[10] 請求項 7記載のプログラムに於いて、前記撮像制御ステップは、照明装置の照明強度と露光時間とを所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするプログラム。

[11] 請求項 7記載のプログラムに於、て、前記画像認識ステップは、所定範囲で撮像条件を変化させて前記マークを撮像する毎に、画像に対しテンプレート画像をスライドさせながら各スライド位置で相関を演算し、相関値が最小となるスライド位置カゝらマーク位置を検出してその相関値と共に保存し、前記所定範囲で撮像条件を変化させた撮像の終了時に保存している複数の相関値の中力最小の相関値をもつマーク位置を最適値として検出することを特徴とするプログラム。請求項 7記載のプログラムに於、て、前記マークは基板またはチップ上に微細加工により形成されたァライメントマークであることを特徴とするプログラム。 [13] 撮像装置の撮像条件変化させながらワーク上のマークを複数回撮像する撮像制御部と、

前記複数の画像と予め登録された前記マークのテンプレート画像との相関を演算して最適なマーク位置を検出する画像認識部と、

を備えたことを特徴とするマーク画像処理装置。

[14] 請求項 13記載のマーク画像処理装置に於いて、前記撮像装置は、照明強度を所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするマーク画像処理装置。

[15] 請求項 13記載のマーク画像処理装置に於いて、前記撮像装置は、露光時間を所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするマーク画像処理装置。

[16] 請求項 13記載のマーク画像処理装置に於いて、前記撮像装置は、照明装置の照明強度と露光時間とを所定範囲で変化させながら前記マークを複数回撮像することを特徴とするマーク画像処理装置。

[17] 請求項 13記載のマーク画像処理装置に於ヽて、前記画像認識部は、所定範囲で撮像条件を変化させて前記マークを撮像する毎に、画像に対しテンプレート画像をスライドさせながら各スライド位置で相関を演算し、相関値が最小となるスライド位置力マーク位置を検出してその相関値と共に保存し、前記所定範囲で撮像条件を変化させた撮像の終了時に保存している複数の相関値の中から最小の相関値をもつマーク位置を最適値として検出することを特徴とするマーク画像処理装置。

[18] 請求項 13記載のマーク画像処理装置に於いて、前記マークは基板またはチップ上に微細加工により形成されたァライメントマークであることを特徴とするマーク画像処理装置。