CN103353457B - 基板检测装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基板检测装置与基板检测方法。基板检测装置包含光发射器、多个反射镜单元以及光接收器。光发射器用以产生光束。多个反射镜单元用以反射光束，由此使光束在多个基板之间的间隔中沿平行于基板的平面的方向传递。光接收器用以根据是否接收到光束产生破片侦测输出。

Description

基板检测装置与方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置，且特别是涉及具有多个反射镜的基板检测装置。

背景技术

在制作半导体材料时需经过多样化流程的处理且须配合各种不同的制作工艺设备，因此在整个流程中会运送到不同的工作站进行处理。

一般而言，制造厂会使用自动化物料搬运系统（AutomatedMaterialHandlingSystem,AMHS）以在各个不同工作站中进行输送。自动化物料搬运系统（AMHS）常利用有轨式无人搬运车（RailedGuidedVehicle,RGV）在各个工作站之间的传输带或输送轨道移载半导体材料。

然而，在搬运过程中可能会因为有轨式无人搬运车（RGV）进行前后、旋转等移动操作，使得前述的半导体材料意外滑动与掉落，进而造成半导体材料的破裂。当半导体材料破裂时，不仅会对自动化物料搬运系统（AMHS）内的其他半导体材料造成污染，在传输带或输送轨道上的破裂物更可能造成传输带或输送轨道的刮伤。

因此，如何能在自动化物料搬运系统（AMHS）搬运过程中立即得知半导体材料出现破裂以即时清理破裂时产生的污染物，实属当前重要研发课题之一，也成为当前相关领域极需改进的目标。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供了一种基板检测装置，利用多个反射镜的配置实现即时侦测破裂的功能。

基板检测装置适用于检测容置载具中的多片基板是否出现破片，其中各基板面对面地排列于容置载具中，基板检测装置包含光发射器、多个反射镜单元以及光接收器。光发射器用以产生光束。多个反射镜单元用以反射光束，由此使光束在各基板之间的间隔中沿平行于各基板的平面的方向传递。光接收器用以根据是否接收到光束已产生破片侦测输出。

根据本发明一实施例，其中前述的光发射器配置于各基板中的顶基板旁的一侧，且前述的光接收器配置于各基板中的底基板旁的一侧。

根据本发明一实施例，其中前述的各反射镜单元中每一者包含第一反射镜与第二反射镜，且第一反射镜与第二反射镜大致相互垂直地配置。

根据本发明一实施例，其中前述多个反射镜单元分别交错地配置于各基板旁的相对两侧。

根据本发明一实施例，其中前述的光束沿一入射方向投射至前述的第一反射镜，经第一反射镜与前述的第二反射镜反射后后沿一相反方向行进。

根据本发明一实施例，其中前述的光束可为激光，且激光的波长约在450纳米以上。

根据本发明一实施例，其中前述的反射镜单元对于激光的光损失率至多约2%。

本发明的次一态样是提供一种基板检测装置，基板检测装置一种基板检测装置适用于检测容置载具中的多片基板是否出现破片，其中各基板的平面彼此具有一间隔并平行排列于容置载具中，前述的基板检测装置包含多个反射镜单元、光发射器以及光接收器。各反射镜单元分别交错地配置于各基板旁的相对两侧，其中每一反射镜单元包含第一反射镜与第二反射镜，且第一反射镜与第二反射镜两者大致相互垂直地配置。光发射器配置于各基板中的顶基板旁的一侧，且光发射器用以产生一光束，其中光束沿一入射方向投射至前述的第一反射镜，经第一反射镜与第二反射镜反射后并沿一相反方向行进。光接收器配置于各基板中的底基板旁的一侧，且光接收器用以依据是否接收到光束以判断该容置载具内的多个基板是否出现破裂。

本发明的又一态样是提供一种基板检测方法，基板检测方法适用于检测多个基板，其中各基板的平面彼此平行排列于容置载具中，基板破裂检测方法包含：在多个基板中的顶基板旁的一侧输入光束，并通过多个反射镜单元使光束在各基板之间的间隔中沿平行于各基板的一平面的方向直线传递；以及在各基板中的底基板旁的一侧接收光束，以判断容置载具内的多个基板是否出现破裂。

根据本发明一实施例，其中前述的各反射镜单元中每一者包含一第一反射镜与一第二反射镜，且第一反射镜与第二反射镜两者的入射面大致相互垂直地配置。

根据本发明一实施例，其中前述的光束沿一入射方向投射至第一反射镜，经第一反射镜与第二反射镜反射后沿一相反方向行进。

综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，本揭示内容通过多个反射镜的配置即可达成多片基板的即时检测，实施上简易快速且不需支出过高的成本。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1A是依照本发明一实施例绘示一种容置载具的立体示意图；

图1B是依照图1A中的容置载具绘示其另一视角的立体图；

图2A是依照图1A中的容置载具绘示其正视平面图；

图2B是依照本发明又一实施例绘示一种基板检测装置的正视平面图；

图2C是绘示图2A中的反射镜单元的配置示意图；

图3是依照本发明一实施例绘示反射镜单元的光损失率的曲线图；以及

图4是依照本发明一实施例绘示基板破裂检测方法的流程图。

符号说明

容置载具：100

框架：101

支架：102、104、106

支撑件：102a、104a、106a

基板：120

顶基板：122

底基板：124

基板检测装置：140

光发射器：142

反射镜单元：144

反射镜：144a、144b

光接收器：146

镜架：160、162

光损失率曲线：300

基板检测方法：400

步骤：410、420

具体实施方式

下文举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。

关于本文中所使用的『第一』、『第二』、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。

另外，关于本文中所使用的『耦接』或『连接』，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，也可指二或多个元件相互操作或动作。

图1A是依照本发明一实施例绘示一种容置载具的示意图。如图1A所示，容置载具100可包含支架102、104、106。支架102、104、106可与容置载具100的框架101直接连接，且各支架102、104、106上的支撑件（如图2A所示的支撑件102a、104a、106a）彼此具有间隔且平行排列，其中各支架102、104、106上的各支撑件用以安置对应的基板120。也就是说，多个基板120可通过各个支撑件面对面地排列于容置载具100中，而基板检测装置140设置于容置载具100旁以检测容置载具100内的多个基板120是否出现破片。一般而言，多个基板120可为半导体晶片或显示面板等半导体材料，容置载具100可为自动化物料搬运系统（AMHS）中的卡闸（cassette），通过基板检测装置140可在搬运卡闸时进行即时侦测卡闸内的基板是否出现破裂。此外，上述的容积载具100仅为例示，本发明的基板检测装置并不限用于图1A所示的容积载具100，且支架的数量也可根据基板的重量或大小进行调整。

如图1A所示，基板检测装置140包含光发射器142、多个反射镜单元144以及光接收器146。光发射器142用以产生光束。多个反射镜单元用以反射前述的光束，使得前述的光束在各基板120之间的间隔中沿着平行于各基板120的平面的方向传递。光接收器146用以根据是否接收到前述的光束以产生破片侦测输出。

图1B是绘示图1A中的容置载具另一视角的立体图。为了较清楚的说明，请一并参照图1A与图1B，光发射器142可配置于多个基板120中的顶基板122旁的一侧，而光接收器146可配置于多个基板120中的底基板124旁的一侧。例如，光发射器142、多个反射镜单元144以及光接收器146可通过额外的镜架160、162分别设置于各个基板的相对两侧，镜架160、162可与容积载具100直接连接(亦即镜架160、162可为容积载具100本身具有的框架)或是额外设置在容积载具旁的相对两侧。另一方面，光发射器142与光接收器146可依据实际基板120的数量配置于顶基板122或底基板124旁的同一侧或对应的两侧，由此让光发射器142产生的光束在各基板120之间的间隔传递。

图2A是依照图1A中的容置载具绘示其正视平面图，而图2B是依照本发明又一实施例绘示一种基板检测装置的正视平面图。举例来说，当多个基板120总合为偶数时（如图2A所示），此时光发射器142与光接收器146可各自配置于顶基板122与底基板124旁的同一侧；或者，当多个基板120总合为奇数时（如图2B所示），此时光发射器142可配置于顶基板122旁的一侧，而光接收器146可配置于底基板124旁的对应的另一侧。

图2C是绘示图2A中的反射镜单元的配置示意图。如图2C所示，前述的反射镜单元144每一者可包含反射镜144a与反射镜144b。反射镜144a与反射镜144b两者的入射面大致相互垂直地配置，且反射镜144a、144b对于光发射器142产生的光束的入射角与反射角大约为45度。另外，请一并参照图2A与图2C，反射镜单元104分别交错地配置于多个基板120的相对两侧，通过上述的配置可让光束在各个基板120之间进行传递。例如，在此实施例中，光发射器142产生的光束沿入射方向投射至反射镜144a，并经由反射镜144a与反射镜144b后平移了各支撑件彼此的间隔高度并沿着相反的方向投射。通过多组反射镜单元144的配置，让光束反复进行前述的操作，使得光束可在容置载具100内的各个基板120之间进行传递。

因此，当各个基板120其中任一者出现破裂，破裂的基板120的碎片会改变光束传递的路径，使得光接收器146无法接收到光发射器142产生的光束，光接收器146随之产生破片侦测输出以通知基板制造者进行处理。举例来说，光接收器146可为光敏电阻，当光束强度增加时，光敏电阻的电阻值减小；当光束强度减弱时，光敏电阻的电阻值增大，故通过量测流经光敏电阻的电流大小便可得知是否接收到光发射器142产生的光束，进而产生相对应的破片侦测输出。

在本发明的一实施例中，为了能够让光束进行多次反射，光发射器142产生的光束可为具有高功率的激光，例如光发射器142可为具有300照度以上的激光笔。在本发明又一实施例中，光发射器142可配合基板的材料来选择相应的激光波长。举例来说，当基板120为显示面板时，根据显示面板的规格可得知若选用波长为450纳米(nm)以下的光，可能会因操作不当而让显示面板的光致抗蚀剂意外曝光，故在此实施例中可选择具有约450nm以上的波长的激光，例如光发射器142可为具有532nm的绿光激光笔。

图3是依照本发明一实施例绘示反射镜单元的光损失率的曲线图。具体而言，为了能使光束进行多次反射，可进一步地根据前述激光的波长来选择对应的反射镜单元144。举例来说，假设前述光发射器142为具有波长532nm的绿光激光笔，如图3所示，通过反射镜的光损失率曲线300可得知反射镜单元144对于波长532nm的光束的光损失率至多约为2%。总言之，为了符合多次反射的需求，熟悉此领域者可选用对于光发射器142产生的光束的波长具有较低光损失率的反射镜单元144。

另一方面，随着基板个数增加，光束传递的路径也会加长，由于能量的衰减，可能会让光束无法完整的传递，此时可依据实际状况将其中一组反射镜单元144置换成光电信号装置。光电信号装置用以接收反射过程中产生的光束，并产生新的光束以继续传递下去至光接收器146。光电信号装置可包含光敏电阻与激光笔，通过光敏电阻侦测是否收到光发射器142的光束以启动激光笔产生新的光束；或者，光电信号装置可为光放大器，通过光放大器对光发射器142产生的光束进行功率放大，熟悉此领域者可视实际状况弹性应用之。

图4是依照本发明一实施例绘示基板破裂检测方法的流程图。本发明的另一态样提供一种基板破裂检测方法。基板破裂检测方法400适用于检测多个基板，多个基板的平面彼此平行排列于容置载具中，例如为图1A所示的容积载具100。如图4所示，基板破裂检测方法400包含步骤410、420。

在步骤410中，在多个基板中的顶基板旁的一侧输入光束，并通过多个反射镜单元使光束在各基板之间的间隔中沿平行于多个基板的平面的方向直线传递。

请一并参照图2A与图2C，在一实施例中，在步骤410中的多个反射镜单元可分别交错地配置于多个基板旁的相对两侧，且各反射镜单元包含第一反射镜与第二反射镜（亦即图2C中的反射镜144a与144b），且第一反射镜与第二反射镜两者的入射面大致相互垂直地排列。因此，如图2A所示，在顶基板旁输入的光束沿一入射方向投射至第一反射镜（反射镜144a），经第一反射镜与第二反射镜（反射镜144b）后平移各基板之间的间隔的高度并沿相反方向反射。

在步骤420中，在多个基板中的底基板旁的一侧接收光束，以判断容置载具内的多个基板是否出现破裂。

举例而言，如图2A所示，前述多个基板120可为半导体晶片、玻璃基板或显示面板等等、容置载具可为相对应的板材存储设备，而当多个基板120中之一者出现破裂，基板破裂产生的破裂物会挡住自光发射器142产生的光束的传递路径，使得光接收器146无法接受到光束，进而得知容置载具内有基板出现破裂。

综上所述，本发明所示的基板检测装置可通过在现有的容置载具旁设置多组反射镜即可实现即时侦测多片基板是否出现破裂的功能。

虽然已结合以上实施方式公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种基板检测装置，适用于检测一容置载具中的多片基板是否出现破片，其中该些基板面对面地排列于该容置载具中，该基板检测装置包含：

光发射器，用以产生一光束；

多个反射镜单元，用以反射该光束，由此使该光束在该些基板之间的间隔中沿平行于该些基板的平面的方向传递；以及

光接收器，用以根据是否接收到该光束产生一破片侦测输出；

其中，该光发射器配置于该些基板中的一顶基板旁的一侧，且该光接收器配置于该些基板中的一底基板旁的一侧，以及，该些反射镜单元中每一者包含第一反射镜与第二反射镜，且该第一反射镜与该第二反射镜两者的一入射面大致相互垂直地配置。

2.如权利要求1所述的基板检测装置，其中该些反射镜单元分别交错地配置于该些基板旁的相对两侧。

3.如权利要求1或2所述的基板检测装置，其中该光束沿一入射方向投射至该第一反射镜，经该第一反射镜与该第二反射镜反射后并沿一相反方向行进。

4.如权利要求1或2所述的基板检测装置，其中该光束为一激光，且该激光具有一波长，该波长在450纳米以上。

5.如权利要求4所述的基板检测装置，其中该些反射镜单元对于该激光的一光损失率至多为2％。

6.一种基板检测装置，适用于检测一容置载具中的多片基板是否出现破片，其中该些基板的平面彼此具有一间隔并平行排列于该容置载具中，该基板检测装置包含：

多个反射镜单元，各反射镜单元分别交错地配置于该些基板旁的相对两侧，其中每一反射镜单元包含第一反射镜与第二反射镜，且该第一反射镜与该第二反射镜两者的一入射面大致相互垂直地配置；

光发射器，配置于该些基板中的一顶基板旁的一侧，用以产生一光束，其中该光束沿一入射方向投射至该第一反射镜，经该第一反射镜与该第二反射镜反射后并沿一相反方向行进；以及

光接收器，配置于该些基板中的一底基板旁的一侧，用以依据是否接收到该光束，以判断该容置载具内的该些基板是否出现破裂。

7.一种基板破裂检测方法，适用于检测多个基板，其中该些基板的平面彼此平行排列于一容置载具中，该基板破裂检测方法包含：

在该些基板中的一顶基板旁的一侧输入一光束，并通过多个反射镜单元使该光束在各基板之间的间隔中沿平行于该些基板的一平面的方向直线传递；以及

在该些基板中的一底基板旁的一侧接收该光束，以判断该容置载具内的该些基板是否出现破裂。

8.如权利要求7所述的基板破裂检测方法，其中该些反射镜单元分别交错地配置于该些基板旁的相对两侧，各反射镜单元包含第一反射镜与第二反射镜，且该第一反射镜与该第二反射镜两者的一入射面大致相互垂直地配置。

9.如权利要求8所述的基板破裂检测方法，其中该光束沿一入射方向投射至该第一反射镜，经该第一反射镜与该第二反射镜反射后沿一相反方向行进。