TWI484160B - 基板檢測裝置與方法 - Google Patents

Description

基板檢測裝置與方法

本發明是有關於一種檢測裝置，且特別是有關於具有多個反射鏡之基板檢測裝置。

在製作半導體材料時需經過多樣化流程的處理且須配合各種不同的製程設備，因此在整個流程中會運送到不同的工作站進行處理。

一般而言，製造廠會使用自動化物料搬運系統(Automated Material Handling System,AMHS)以在各個不同工作站中進行輸送。自動化物料搬運系統(AMHS)常利用有軌式無人搬運車(Railed Guided Vehicle,RGV)在各個工作站之間的傳輸帶或輸送軌道移載半導體材料。

然而，在搬運過程中可能會因為有軌式無人搬運車(RGV)進行前後、旋轉等移動操作，使得前述的半導體材料意外滑動與掉落，進而造成半導體材料的破裂。當半導體材料破裂時，不僅會對自動化物料搬運系統(AMHS)內的其他半導體材料造成污染，在傳輸帶或輸送軌道上的破裂物更可能造成傳輸帶或輸送軌道的刮傷。

因此，如何能在自動化物料搬運系統(AMHS)搬運過程中立即得知半導體材料出現破裂以即時清理破裂時產生的污染物，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域極需改進的目標。

為了解決上述的問題，本揭示內容提供了一種基板檢測裝置，利用多個反射鏡的配置實現即時偵測破裂的功能。

基板檢測裝置適用於檢測容置載具中的多片基板是否出現破片，其中各基板面對面地排列於容置載具中，基板檢測裝置包含光發射器、多個反射鏡單元以及光接收器。光發射器用以產生光束。多個反射鏡單元用以反射光束，藉此使光束在各基板之間的間隔中沿平行於各基板的平面之方向傳遞。光接收器用以根據是否接收到光束已產生破片偵測輸出。

根據本發明一實施例，其中前述的光發射器配置於各基板中之頂基板旁的一側，且前述的光接收器配置於各基板中之底基板旁的一側。

根據本發明一實施例，其中前述的各反射鏡單元中每一者包含第一反射鏡與第二反射鏡，且第一反射鏡與第二反射鏡大致相互垂直地配置。

根據本發明一實施例，其中前述多個反射鏡單元分別交錯地配置於各基板旁之相對兩側。

根據本發明一實施例，其中前述的光束沿一入射方向投射至前述的第一反射鏡，經第一反射鏡與前述的第二反射鏡反射後後沿一相反方向行進。

根據本發明一實施例，其中前述的光束可為雷射光，且雷射光之波長約在450奈米以上。

根據本發明一實施例，其中前述的反射鏡單元對於雷射光的光損失率至多約2%。

本發明之次一態樣係在提供一種基板檢測裝置，基板檢測裝置一種基板檢測裝置適用於檢測容置載具中的多片基板是否出現破片，其中各基板的平面彼此具有一間隔並平行排列於容置載具中，前述的基板檢測裝置包含多個反射鏡單元、光發射器以及光接收器。各反射鏡單元分別交錯地配置於各基板旁之相對兩側，其中每一反射鏡單元包含第一反射鏡與第二反射鏡，且第一反射鏡與第二反射鏡兩者大致相互垂直地配置。光發射器配置於各基板中之頂基板旁的一側，且光發射器用以產生一光束，其中光束沿一入射方向投射至前述的第一反射鏡，經第一反射鏡與第二反射鏡反射後並沿一相反方向行進。光接收器配置於各基板中之底基板旁的一側，且光接收器用以依據是否接收到光束以判斷該容置載具內之多個基板是否出現破裂。

本發明之又一態樣係在提供一種基板檢測方法，基板檢測方法適用於檢測多個基板，其中各基板的平面彼此平行排列於容置載具中，基板破裂檢測方法包含：在多個基板中之頂基板旁的一側輸入光束，並藉由多個反射鏡單 元使光束在各基板之間的間隔中沿平行於各基板的一平面之方向直線傳遞；以及在各基板中之底基板旁的一側接收光束，以判斷容置載具內之多個基板是否出現破裂。

根據本發明一實施例，其中前述的各反射鏡單元中每一者包含一第一反射鏡與一第二反射鏡，且第一反射鏡與第二反射鏡兩者的入射面大致相互垂直地配置。

根據本發明一實施例，其中前述的光束沿一入射方向投射至第一反射鏡，經第一反射鏡與第二反射鏡反射後沿一相反方向行進。

綜上所述，本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，可達到相當的技術進步，並具有產業上的廣泛利用價值，本揭示內容透過多個反射鏡的配置即可達成多片基板的即時檢測，實施上簡易快速且不需支出過高的成本。

100‧‧‧容置載具

101‧‧‧框架

102、104、106‧‧‧支架

102a、104a、106a‧‧‧支撐件

120‧‧‧基板

122‧‧‧頂基板

124‧‧‧底基板

140‧‧‧基板檢測裝置

142‧‧‧光發射器

144‧‧‧反射鏡單元

144a、144b‧‧‧反射鏡

146‧‧‧光接收器

160、162‧‧‧鏡架

300‧‧‧光損失率曲線

400‧‧‧基板檢測方法

410、420‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1A圖係依照本發明一實施例繪示一種容置載具之立體示意圖；第1B圖係依照第1A圖中的容置載具繪示其另一視角之立體圖；第2A圖係依照第1A圖中的容置載具繪示其正視平面圖； 第2B圖係依照本發明又一實施例繪示一種基板檢測裝置之正視平面圖；第2C圖係繪示第2A圖中的反射鏡單元的配置示意圖；第3圖係依照本發明一實施例繪示反射鏡單元之光損失率之曲線圖；以及第4圖係依照本發明一實施例繪示基板破裂檢測方法之流程圖。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為使便於理解，下述說明中相同元件將以相同之符號標示來說明。

關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發明，其僅僅是為了區別以相同技術用語描述的元件或操作而已。

另外，關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。

第1A圖係依照本發明一實施例繪示一種容置載具之示意圖。如第1圖所示，容置載具100可包含支架102、104、106。支架102、104、106可與容置載具100的框架101直接連接，且各支架102、104、106上的支撐件(如第2A圖所示之支撐件102a、104a、106a)彼此具有間隔且平行排列，其中各支架102、104、106上的各支撐件用以安置對應的基板120。也就是說，多個基板120可藉由各個支撐件面對面地排列於容置載具100中，而基板檢測裝置140係設置於容置載具100旁以檢測容置載具100內的多個基板120是否出現破片。一般而言，多個基板120可為半導體晶圓或顯示面板等半導體材料，容置載具100可為自動化物料搬運系統(AMHS)中的卡閘(cassette)，藉由基板檢測裝置140可在搬運卡閘時進行即時偵測卡閘內之基板是否出現破裂。此外，上述之容積載具100僅為例示，本發明之基板檢測裝置並不限用於第1圖所示之容積載具100，且支架的數量亦可根據基板的重量或大小進行調整。

如第1A圖所示，基板檢測裝置140包含光發射器142、多個反射鏡單元144以及光接收器146。光發射器142用以產生光束。多個反射鏡單元用以反射前述的光束，使得前述的光束在各基板120之間的間隔中沿著平行於各基板120的平面之方向傳遞。光接收器146用以根據是否接收到前述的光束以產生破片偵測輸出。

第1B圖係繪示第1A圖中的容置載具另一視角之立體圖。為了較清楚的說明，請一併參照第1A圖與第1B 圖，光發射器142可配置於多個基板120中的頂基板122旁的一側，而光接收器146可配置於多個基板120中的底基板124旁的一側。例如，光發射器142、多個反射鏡單元144以及光接收器146可藉由額外的鏡架160、162分別設置於各個基板的相對兩側，鏡架160、162可與容積載具100直接連接(亦即鏡架160、162可為容積載具100本身具有的框架)或是額外設置在容積載具旁的相對兩側。另一方面，光發射器142與光接收器146可依據實際基板120的數量配置於頂基板122或底基板124旁的同一側或對應的兩側，藉此讓光發射器142產生的光束在各基板120之間的間隔傳遞。

第2A圖係依照第1A圖中的容置載具繪示其正視平面圖，而第2B圖係依照本發明又一實施例繪示一種基板檢測裝置之正視平面圖。舉例來說，當多個基板120總合為偶數時(如第2A圖所示)，此時光發射器142與光接收器146可各自配置於頂基板122與底基板124旁的同一側；或者，當多個基板120總合為奇數時(如第2B圖所示)，此時光發射器142可配置於頂基板122旁的一側，而光接收器146可配置於底基板124旁的對應的另一側。

第2C圖係繪示第2A圖中的反射鏡單元的配置示意圖。如第2C圖所示，前述的反射鏡單元144每一者可包含反射鏡144a與反射鏡144b。反射鏡144a與反射鏡144b兩者之入射面大致相互垂直地配置，且反射鏡144a、144b對於光發射器142產生的光束之入射角與反射角大約為45 度。另外，請一併參照第2A圖與第2C圖，反射鏡單元104分別交錯地配置於多個基板120的相對兩側，透過上述的配置可讓光束在各個基板120之間進行傳遞。例如，在此實施例中，光發射器142產生的光束沿入射方向投射至反射鏡144a，並經由反射鏡144a與反射鏡144b後平移了各支撐件彼此的間隔高度並沿著相反的方向投射。藉由多組反射鏡單元144的配置，讓光束反覆進行前述的操作，使得光束可在容置載具100內的各個基板120之間進行傳遞。

因此，當各個基板120其中任一者出現破裂，破裂的基板120之碎片會改變光束傳遞的路徑，使得光接收器146無法接收到光發射器142產生之光束，光接收器146隨之產生破片偵測輸出以通知基板製造者進行處理。舉例來說，光接收器146可為光敏電阻，當光束強度增加時，光敏電阻之電阻值減小；當光束強度減弱時，光敏電阻之電阻值增大，故透過量測流經光敏電阻之電流大小便可得知是否接收到光發射器142產生之光束，進而產生相對應的破片偵測輸出。

在本發明的一實施例中，為了能夠讓光束進行多次反射，光發射器142產生的光束可為具有高功率之雷射光，例如光發射器142可為具有300照度以上的雷射筆。在本發明又一實施例中，光發射器142可配合基板之材料來選擇相應的雷射光波長。舉例來說，當基板120為顯示面板時，根據顯示面板的規格可得知若選用波長為450奈米(nm)以下的光，可能會因操作不當而讓顯示面板之光阻意外曝 光，故在此實施例中可選擇具有約450nm以上的波長之雷射光，例如光發射器142可為具有532nm的綠光雷射筆。

第3圖係依照本發明一實施例繪示反射鏡單元之光損失率之曲線圖。具體而言，為了能使光束進行多次反射，可進一步地根據前述雷射光的波長來選擇對應的反射鏡單元144。舉例來說，假設前述光發射器142為具有波長532nm的綠光雷射筆，如第3圖所示，藉由反射鏡之光損失率曲線300可得知反射鏡單元144對於波長532nm的光束之光損失率至多約為2%。總言之，為了符合多次反射的需求，熟悉此領域者可選用對於光發射器142產生的光束之波長具有較低光損失率的反射鏡單元144。

另一方面，隨著基板個數增加，光束傳遞的路徑亦會加長，由於能量的衰減，可能會讓光束無法完整的傳遞，此時可依據實際狀況將其中一組反射鏡單元144置換成光電訊號裝置。光電訊號裝置用以接收反射過程中產生的光束，並產生新的光束以繼續傳遞下去至光接收器146。光電訊號裝置可包含光敏電阻與雷射筆，透過光敏電阻偵測是否收到光發射器142的光束以啟動雷射筆產生新的光束；或者，光電訊號裝置可為光放大器，透過光放大器對光發射器142產生的光束進行功率放大，熟悉此領域者可視實際狀況彈性應用之。

第4圖係依照本發明一實施例繪示基板破裂檢測方法之流程圖。本發明之另一態樣係提供一種基板破裂檢測方法。基板破裂檢測方法400適用於檢測多個基板，多 個基板的平面彼此平行排列於容置載具中，例如為第1A圖所示的容積載具100。如第4圖所示，基板破裂檢測方法400包含步驟410、420。

在步驟410中，在多個基板中之頂基板旁的一側輸入光束，並藉由多個反射鏡單元使光束在各基板之間的間隔中沿平行於多個基板的平面之方向直線傳遞。

請一併參照第2A圖與第2C圖，在一實施例中，在步驟410中的多個反射鏡單元可分別交錯地配置於多個基板旁之相對兩側，且各反射鏡單元包含第一反射鏡與第二反射鏡(亦即第2C圖中的反射鏡144a與144b)，且第一反射鏡與第二反射鏡兩者之入射面大致相互垂直地排列。因此，如第2A圖所示，在頂基板旁輸入之光束沿一入射方向投射至第一反射鏡(反射鏡144a)，經第一反射鏡與第二反射鏡(反射鏡144b)後平移各基板之間的間隔之高度並沿相反方向反射。

在步驟420中，在多個基板中之底基板旁的一側接收光束，以判斷容置載具內之多個基板是否出現破裂。

舉例而言，如第2A圖所示，前述多個基板120可為半導體晶圓、玻璃基板或顯示面板等等、容置載具可為相對應的板材存儲設備，而當多個基板120中之一者出現破裂，基板破裂產生之破裂物會擋住自光發射器142產生之光束的傳遞路徑，使得光接收器146無法接受到光束，進而得知容置載具內有基板出現破裂。

綜上所述，本發明所示的基板檢測裝置可透過在現 有的容置載具旁設置多組反射鏡即可實現即時偵測多片基板是否出現破裂的功能。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧容置載具

102、104、106‧‧‧支架

102a、104a、106a‧‧‧支撐件

120‧‧‧基板

122‧‧‧頂基板

124‧‧‧底基板

140‧‧‧基板檢測裝置

142‧‧‧光發射器

144‧‧‧反射鏡單元

144a、144b‧‧‧反射鏡

146‧‧‧光接收器

160、162‧‧‧鏡架

Claims (11)

1. 一種基板檢測裝置，適用於檢測一容置載具中的複數片基板是否出現破片，其中該些基板面對面地排列於該容置載具中，該基板檢測裝置包含：一光發射器，用以產生一光束；複數個反射鏡單元，用以反射該光束，藉此使該光束在該些基板之間的間隔中沿平行於該些基板的平面之方向傳遞；以及一光接收器，用以根據是否接收到該光束產生一破片偵測輸出。
2. 如請求項1所述的基板檢測裝置，其中該光發射器配置於該些基板中之一頂基板旁的一側，且該光接收器配置於該些基板中之一底基板旁的一側。
3. 如請求項2所述的基板檢測裝置，其中該些反射鏡單元中每一者包含一第一反射鏡與一第二反射鏡，且該第一反射鏡與該第二反射鏡兩者之一入射面大致相互垂直地配置。
4. 如請求項3所述的基板檢測裝置，其中該些反射鏡單元分別交錯地配置於該些基板旁之相對兩側。
5. 如請求項3或4所述的基板檢測裝置，其中該光束沿一入射方向投射至該第一反射鏡，經該第一反射鏡與該第二反射鏡反射後並沿一相反方向行進。
6. 如請求項1至請求項4中任一項所述的基板檢測裝置，其中該光束為一雷射光，且該雷射光具有一波長，該波長約在450奈米以上。
7. 如請求項6所述的基板檢測裝置，其中該些反射鏡單元對於該雷射光的一光損失率至多約2%。
8. 一種基板檢測裝置，適用於檢測一容置載具中的複數片基板是否出現破片，其中該些基板的平面彼此具有一間隔並平行排列於該容置載具中，該基板檢測裝置包含：複數個反射鏡單元，各反射鏡單元分別交錯地配置於該些基板旁之相對兩側，其中每一反射鏡單元包含一第一反射鏡與一第二反射鏡，且該第一反射鏡與該第二反射鏡兩者之一入射面大致相互垂直地配置；一光發射器，配置於該些基板中之一頂基板旁的一側，用以產生一光束，其中該光束沿一入射方向投射至該第一反射鏡，經該第一反射鏡與該第二反射鏡反射後並沿一相反方向行進；以及一光接收器，配置於該些基板中之一底基板旁的一側，用以依據是否接收到該光束，以判斷該容置載具內之該些基板是否出現破裂。
9. 一種基板破裂檢測方法，適用於檢測複數個基板，其中該些基板的平面彼此平行排列於一容置載具中，該基板破裂檢測方法包含： 在該些基板中之一頂基板旁的一側輸入一光束，並藉由複數個反射鏡單元使該光束在各基板之間的間隔中沿平行於該些基板的一平面之方向直線傳遞；以及在該些基板中之一底基板旁的一側接收該光束，以判斷該容置載具內之該些基板是否出現破裂。
10. 如請求項9所述的基板破裂檢測方法，其中該些反射鏡單元分別交錯地配置於該些基板旁之相對兩側，各反射鏡單元包含一第一反射鏡與一第二反射鏡，且該第一反射鏡與該第二反射鏡兩者之一入射面大致相互垂直地配置。
11. 如請求項10所述的基板破裂檢測方法，其中該光束沿一入射方向投射至該第一反射鏡，經該第一反射鏡與該第二反射鏡反射後沿一相反方向行進。