TWM606479U - 晶圓盒檢測裝置 - Google Patents
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Abstract
本新型創作提供一種晶圓盒檢測裝置，適於對一盒體進行檢測，盒體內配置有複數個待測物，且晶圓盒檢測裝置包括一臺座、一影像感測單元、一旋轉機構以及一控制單元。臺座適於承載盒體；影像感測單元用以偵測這些待測物且擷取一第一影像以及一第二影像；旋轉機構配置於臺座以及影像感測單元之間；控制單元電性連接於旋轉機構以及影像感測單元，且控制單元包括一輸出單元。
Description
本新型創作提供一種晶圓盒檢測裝置及晶圓盒檢測方法，且特別是關於一種可透過相異二方向所擷取的二影像偵測盒體中待測物配置資訊的晶圓盒檢測裝置。
晶圓是一種在半導體產業中被高度利用的電子元件。一般而言，裝配有晶圓的晶圓盒可大致分為前開式通用晶圓盒(front opening unified pod, FOUP)以及前開式晶圓運輸盒(front opening shipping box, FOSB)兩大種類，這兩種晶圓盒通常會以壓克力等透明材質製成，且在運送過程中，晶圓盒會被放入包裝晶圓盒的專用袋體內，以避免運輸過程中外界的雜質混入從而汙染晶圓。
然而，在進行包裝前或後，需要確認晶圓盒內裝配的晶圓片是否有缺漏、重疊或歪斜等不良配置情況發生，而這些確認步驟多半以人工的方式進行，不僅曠日廢時，且僅藉由單一角度的目視，工作人員較難以發現視覺死角上的不良配置情況，進而造成檢測流程的延宕、檢測良率的降低以及人力的耗費。
創作人遂竭其心智悉心研究，進而研發出一種可透過相異二方向所擷取的二影像偵測盒體中待測物配置資訊的晶圓盒檢測裝置，以期達到加速檢測流程、提高檢測良率以及節省人力的效果。
本新型創作提供一種晶圓盒檢測裝置，適於對一盒體進行檢測，盒體內配置有複數個待測物，且晶圓盒檢測裝置包括一臺座、一影像感測單元、一旋轉機構以及一控制單元。臺座適於承載盒體；影像感測單元用以偵測這些待測物且擷取一第一影像以及一第二影像；旋轉機構配置於臺座以及影像感測單元之間；控制單元電性連接於旋轉機構以及影像感測單元，且控制單元包括一輸出單元，其中，控制單元接收第一影像以及第二影像，對第一影像以及第二影像執行一影像辨識程序，且透過輸出單元輸出這些待測物的一配置資訊。
在一實施例中，晶圓盒檢測裝置還包括一發光單元，且發光單元用以在影像感測單元擷取第一影像以及第二影像時提供一光源。
在一實施例中，上述的影像感測單元包括複數個影像感測器，且這些影像感測器沿待測物的排列方向配置。
在一實施例中，上述的盒體包括一第一角部以及一第二角部，且第一影像以及第二影像分別為影像感測單元透過第一角部以及第二角部擷取的二影像。
藉此，本新型創作的晶圓盒檢測裝置能藉由旋轉機構使盒體以及影像感測單元彼此相對旋轉，並透過影像感測單元分別擷取第一影像以及第二影像，再由控制單元對第一影像以及第二影像執行影像辨識程序而得到待測物的配置資訊，從而達到加速檢測流程、提高檢測良率以及節省人力的效果。
為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
有關本新型創作之前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。值得一提的是，以下實施例所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明，而非對本新型創作加以限制。此外，在下列各個實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。
請參考圖1及圖2，其中圖1為本新型創作的晶圓盒檢測裝置的一實施例的立體示意圖，而圖2為應用本新型創作的晶圓盒檢測裝置的一晶圓盒檢測方法的步驟流程圖。本實施例的晶圓盒檢測裝置1適於對一盒體2進行檢測，其中盒體2例如是一晶圓盒，且晶圓盒檢測裝置1包括一臺座100、一影像感測單元200、一旋轉機構300以及一控制單元400，其中旋轉機構300配置於臺座100以及影像感測單元200之間，控制單元400例如是一電腦並電性連接於影像感測單元200以及旋轉機構300，且控制單元400包括一輸出單元(未繪示)，其中輸出單元例如是一顯示螢幕。
請參考圖3及圖4，其中圖3為圖1中的盒體的俯視示意圖，而圖4為承載有正常配置待測物的盒體沿著圖3中A-A剖面的剖視示意圖。詳細而言，本實施例的臺座100適於承載盒體2，而旋轉機構300為一旋轉汽缸，可帶動臺座100自由地平移或旋轉。另一方面，盒體2內配置有複數個待測物3，其中待測物3例如是晶圓片。為了防止待測物3在盒體2內部有不良配置的情況發生，本實施例的晶圓盒檢測裝置1透過影像感測單元200對盒體2內的待測物3進行影像擷取，並將擷取的影像傳送至控制單元400進行影像辨識，再透過輸出單元得到待測物3的配置資訊。
以下將針對晶圓盒檢測方法如何透過晶圓盒檢測裝置1對配置有待測物3的盒體2進行檢測加以說明。首先，工作人員透過人工或機械手臂提取的方式將盒體2配置於臺座100上(步驟S01)。在本實施例中，盒體2是以壓克力等透明材質製成，因此影像感測單元200可直接擷取盒體2內部的待測物3的影像，但本新型創作對此並不加以限制，在其它可能的實施例中，盒體2也可以使用有色材質或一般可見光無法穿透的材質製成，而影像感測單元200則對應配置可穿透上述盒體2的特殊波長光線(例如X光)進行影像擷取。
由於晶圓盒在上方以及前方通常配置有機械手臂提取用的提取部元件，為了防止在影像擷取時上述元件遮擋到影像內的辨識特徵，較佳地，盒體2的後部包括一第一角部22，且在將盒體2配置於臺座100上時，配置的工作人員或機械手臂可對盒體2進行方位校正，使盒體2的第一角部22對位於影像感測單元200，此時影像感測單元200擷取包括待測物3的一第一影像(步驟S02)，換言之，第一影像為影像感測單元200透過第一角部22擷取的影像。藉由這樣的配置，不僅可避免第一影像內的特徵受到遮擋，且可同時偵測到待測物3沿相鄰於第一角部22的兩側邊方向的配置情形，從而以較少的影像擷取數量得到足夠的影像辨識資訊。
為了得到高品質的影像以及良好的對比結果，較佳地，晶圓盒檢測裝置1還包括一發光單元500，其中發光單元500例如是一發光板，且發光單元500用以在影像感測單元200擷取第一影像時提供一光源。當然，若晶圓盒檢測裝置1本身所在的環境為光線充足的地方(例如室外)，晶圓盒檢測裝置1也可以不配置發光單元500，而僅透過外界的光線進行影像擷取。
之後，控制單元400會驅動旋轉機構300以使盒體2以及影像感測單元200彼此相對旋轉一角度(步驟S03)，在本實施例中是將旋轉機構300設置於盒體2上，並以旋轉盒體2的方式進行相對旋轉，且旋轉的角度例如是90度，但在其它可能的實施例中，也可以將旋轉機構300設置於影像感測單元200上，以盒體2固定不動，而影像感測單元200繞盒體2公轉的方式進行相對旋轉，又甚至可讓盒體2或影像感測單元200其中之一滑動一段距離從而產生相對角度差，本新型創作對此不加以限制。較佳地，盒體2還包括一第二角部24，且控制單元400驅動旋轉機構300的同時使盒體2的第二角部24對位於影像感測單元200，此時影像感測單元200擷取包括待測物3的一第二影像(步驟S04)，換言之，第一影像為影像感測單元200透過第二角部24擷取的影像。藉由這樣的配置，可避免第二影像內的特徵受到遮擋，且可同時偵測到獨立於相鄰於第一角部22的兩側邊方向的待測物3配置情形。相似地，上述的發光單元500亦可在影像感測單元200擷取第二影像時提供光源，以使第二影像的品質以及對比得到提昇。
值得一提的是，為了能對盒體2內的待測物3進行更精密的辨識，本實施例的影像感測單元200包括一第一影像感測器210、一第二影像感測器220以及一第三影像感測器230，其中第一影像感測器210、第二影像感測器220以及第三影像感測器230例如是感光耦合元件(charge-coupled device, CCD)相機，且這些影像感測器沿待測物3的排列方向配置。透過這樣的配置，在後續的影像辨識程序中，各個影像感測器可分別擷取不同區域的待測物3的影像，使得單一影像的特徵的解析度更為提昇。
在影像感測單元200擷取第一影像以及第二影像後，第一影像以及第二影像將會被傳送至控制單元400，而控制單元400接收第一影像以及第二影像，並對第一影像以及第二影像執行一影像辨識程序(步驟S05)。請同時參考圖4及圖5，其中圖5為承載有不良配置待測物的盒體沿著圖3中A-A剖面的剖視示意圖。具體而言，如圖5所示，影像辨識程序會將第一影像以及第二影像中盒體2的內部劃分為複數個區間，在本實施例中例如是劃分為25層，並依據這些區間的影像灰階值分佈與一標準灰階值分佈進行比對，判斷這些待測物的配置資訊，且上述的影像感測器分別擷取這些區間中的部份區間。在本實施例中，以第一影像感測器210偵測第1~8層，第二影像感測器220偵測第9~17層，而第三影像感測器230偵測第18~25層為例。
請參考圖6至圖8，其中圖6為第一影像或第二影像中正常配置情況的待測物的示意圖，圖7為第一影像或第二影像中發生重疊配置情況的待測物的示意圖，而圖8為第一影像或第二影像中發生歪斜配置情況的待測物的示意圖。詳細而言，本實施例的晶圓盒檢測裝置1所檢測待測物3的配置資訊包括待測物3的一正常資訊、一重疊資訊、一空缺資訊以及一歪斜資訊，控制單元400會根據正常配置的待測物3的影像灰階值分佈，建立一X-Y方向座標系以及一厚度T的閾值，倘若盒體2內的待測物3如圖7所示有兩個待測物重疊在同一層，此時待測物3的影像灰階值的分佈厚度將會超過正常配置的待測物3的厚度T，因此控制單元400可透過影像辨識得知該層的待測物3有重疊的情形發生，並輸出一重疊資訊；相似地，若控制單元400在第一影像以及第二影像的特定區域層未偵測到任何待測物3的灰階值分佈，則可判定該層發生待測物3缺漏的情形，並輸出一空缺資訊；同理，倘若盒體2內的待測物3如圖8所示有歪斜的狀況，此時待測物3的影像灰階值的分佈方向將會與標準的X-Y方向座標系產生偏差，因此控制單元400可透過影像辨識得知該層的待測物3有歪斜的情形發生，並輸出一歪斜資訊。
在上述影像辨識程序執行完畢後，控制單元400將透過輸出單元輸出這些待測物3的配置資訊(步驟S06)。具體而言，當盒體2內的待測物3配置情形如圖5所示時，控制單元400會透過輸出單元輸出例如下表的資訊：
表一 配置資訊表
| 位置一補正 | 位置二補正 | ||||||||
| 第一影像感測器 | 0.000 | 第一影像感測器 | 0.140 | ||||||
| 第二影像感測器 | 0.000 | 第二影像感測器 | 0.654 | ||||||
| 第三影像感測器 | 0.000 | 第三影像感測器 | 0.413 | ||||||
| 層數 | 位置一 結果 | 層數 | 位置二 結果 | 層數 | 重疊 情形 | 層數 | 空缺 情形 | 層數 | 歪斜 情形 |
| 第1層 | + | 第1層 | + | 第1層 | - | 第1層 | - | 第1層 | - |
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | + | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| 第5層 | - | 第5層 | - | 第5層 | - | 第5層 | + | 第5層 | - |
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | + | + | |||||
| + | + | + | - | - | |||||
| 第10層 | + | 第10層 | + | 第10層 | - | 第10層 | - | 第10層 | - |
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| 第15層 | + | 第15層 | + | 第15層 | - | 第15層 | - | 第15層 | - |
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| 第20層 | + | 第20層 | + | 第20層 | - | 第20層 | - | 第20層 | - |
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| + | + | - | - | - | |||||
| 第25層 | + | 第25層 | + | 第25層 | - | 第25層 | - | 第25層 | - |
其中位置一為盒體2的第一角部22對位於影像感測單元200時的位置，而位置二為盒體2的第二角部24對位於影像感測單元200時的位置。藉由控制單元輸出上述配置資訊，檢測流程可有效地自動化從而節省人力，且使用者可快速得知第3層的待測物3有重疊情形、第5層的待測物3有缺漏情形，且第8層的待測物3有歪斜情形，從而快速得知盒體2內待測物3的配置資訊，因此可達到加速流程以及提高檢測良率的效果。
本新型創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，上述實施例僅用於描繪本新型創作，而不應解讀為限制本新型創作之範圍。且應注意的是，舉凡與上述實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本新型創作之範疇內。因此，本新型創作之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
1:晶圓盒檢測裝置
100:臺座
200:影像感測單元
210:第一影像感測器
220:第二影像感測器
230:第三影像感測器
300:旋轉機構
400:控制單元
500:發光單元
2、2’:盒體
22:第一角部
24:第二角部
3、3’:待測物
A-A、A’-A’:剖面
S01~S06:步驟
T:厚度
X、Y:方向
圖1為本新型創作的晶圓盒檢測裝置的一實施例的立體示意圖。
圖2為應用本新型創作的晶圓盒檢測裝置的一晶圓盒檢測方法的步驟流程圖。
圖3為圖1中的盒體的俯視示意圖。
圖4為承載有正常配置待測物的盒體沿著圖3中A-A剖面的剖視示意圖。
圖5為承載有不良配置待測物的盒體沿著圖3中A-A剖面的剖視示意圖。
圖6為第一影像或第二影像中正常配置情況的待測物的示意圖。
圖7為第一影像或第二影像中發生重疊配置情況的待測物的示意圖。
圖8為第一影像或第二影像中發生歪斜配置情況的待測物的示意圖。
1:晶圓盒檢測裝置
100:臺座
200:影像感測單元
210:第一影像感測器
220:第二影像感測器
230:第三影像感測器
300:旋轉機構
400:控制單元
500:發光單元
2:盒體
Claims (4)
- 一種晶圓盒檢測裝置，適於對一盒體進行檢測，該盒體內配置有複數個待測物，且該晶圓盒檢測裝置包括： 一臺座，適於承載該盒體； 一影像感測單元，用以偵測該複數個待測物且擷取一第一影像以及一第二影像； 一旋轉機構，配置於該臺座以及該影像感測單元之間； 一控制單元，電性連接於該影像感測單元以及該旋轉機構，且該控制單元包括一輸出單元； 其中，該控制單元接收該第一影像以及該第二影像，對該第一影像以及該第二影像執行一影像辨識程序，且透過該輸出單元輸出該複數個待測物的一配置資訊。
- 如請求項1所述的晶圓盒檢測裝置，還包括一發光單元，且該發光單元用以在該影像感測單元擷取該第一影像以及該第二影像時提供一光源。
- 如請求項1所述的晶圓盒檢測裝置，其中該影像感測單元包括複數個影像感測器，且該複數個影像感測器沿該複數個待測物的排列方向配置。
- 如請求項1所述的晶圓盒檢測裝置，其中該盒體包括一第一角部以及一第二角部，且該第一影像以及該第二影像分別為該影像感測單元透過該第一角部以及該第二角部擷取的二影像。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109212067U TWM606479U (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 晶圓盒檢測裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109212067U TWM606479U (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 晶圓盒檢測裝置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM606479U true TWM606479U (zh) | 2021-01-11 |
Family
ID=75238648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109212067U TWM606479U (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 晶圓盒檢測裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM606479U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220216081A1 (en) * | 2021-01-07 | 2022-07-07 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Method and device for detecting placement of wafers in wafer cassette |
| TWI771753B (zh) * | 2020-09-14 | 2022-07-21 | 鴻績工業股份有限公司 | 晶圓盒檢測裝置及晶圓盒檢測方法 |
| TWI829533B (zh) * | 2023-02-17 | 2024-01-11 | 科嶠工業股份有限公司 | 前開式基板傳送盒的內肋瑕疵檢測裝置及其方法 |
-
2020
- 2020-09-14 TW TW109212067U patent/TWM606479U/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI771753B (zh) * | 2020-09-14 | 2022-07-21 | 鴻績工業股份有限公司 | 晶圓盒檢測裝置及晶圓盒檢測方法 |
| US20220216081A1 (en) * | 2021-01-07 | 2022-07-07 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Method and device for detecting placement of wafers in wafer cassette |
| TWI829533B (zh) * | 2023-02-17 | 2024-01-11 | 科嶠工業股份有限公司 | 前開式基板傳送盒的內肋瑕疵檢測裝置及其方法 |
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