TWM609920U

TWM609920U - 晶圓盒倉儲的校正補償系統

Info

Publication number: TWM609920U
Application number: TW109215291U
Authority: TW
Inventors: 吳俊賢; 吳誌軒; 洪國智
Original assignee: 迅得機械股份有限公司
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2021-04-01

Abstract

一種晶圓盒倉儲的校正補償系統包括運算處理器、運動控制器、第一 CCD鏡頭、第二CCD鏡頭、第一雷射光源收發器、第二雷射光源收發器與機械手臂。第一雷射光源收發器用以擷取第一棚位標靶中心之第一棚位標靶座標之第一深度分量值並且傳送至運算處理器。第二雷射光源收發器用以擷取第二棚位標靶中心之第二棚位標靶座標之第二深度分量值並且傳送至運算處理器。機械手臂根據運動控制器之控制信號與位置與角度補償數據來向對應的普通棚進行修正，以完成晶圓盒與普通棚之對位。

Description

晶圓盒倉儲的校正補償系統

一種晶圓盒倉儲，尤指一種晶圓盒倉儲的校正補償系統。

中華民國公開編號第201730067號新型專利，係揭露一種有關晶圓盒保管裝置，其包括有：一對之收納部，各具有成列供晶圓盒儲置之複數個棚架，各對棚架被相向配置；以及一移載裝置，設置於該對收納部之間，而將一對導軌沿著該對收納部鋪設，並於該對導軌上設置一台車，該台車上設置一旋轉台，該旋轉台上設置一桅桿，該桅桿上設置一升降台，該升降台上設置一移載機構，該移載機構具有一叉架；因此，該移載裝置藉由台車之移行控制、升降台之升降控制及旋轉台之旋轉控制，將移載機構移動至指定之棚架前，再使移載機構伸長讓叉架進入棚架內，進而取出或放入晶圓盒，致使晶圓盒得於各棚架之間被移載而進行倉儲管理。

目前既有的校棚技術，採用人機協作的方式校棚。由人工操控機械手臂到達定位之後，再調整棚位上的承盤，使手臂與承盤的相對位置呈現一致，以完成校棚動作。過程中必須消耗大量的人力與時間成本。是以，如何解決上述現有技術之問題與缺失，即為相關業者所亟欲研發之課題所在。

本創作提出一種晶圓盒倉儲的校正補償系統，能夠具備自動檢測及回授位置給予機械手臂補正功能，減少人員教導時間。

本創作提供一種晶圓盒倉儲的校正補償系統，用以將晶圓盒倉儲內的多個普通棚進行校正補償以相同於基準棚，每一該普通棚具有第一棚位標靶中心與一第二棚位標靶中心，基準棚具有第一基準標靶中心與第二基準標靶中心並且第一基準標靶中心之第一基準標靶座標具有第一基準長度分量值、第一基準寬度分量值與第一基準深度分量值，並且第二基準標靶中心之第二基準標靶座標具有第二基準長度分量值、第二基準寬度分量值與第二基準深度分量值，晶圓盒倉儲的校正補償系統包括運算處理器、運動控制器、第一CCD鏡頭、第二CCD鏡頭、第一雷射光源收發器、第二雷射光源收發器與機械手臂。運動控制器連接至運算處理器，第一CCD鏡頭電性連接至運算處理器，第二CCD鏡頭電性連接至運算處理器，第一雷射光源收發器電性連接至運算處理器，第二雷射光源收發器電性連接至運算處理器，機械手臂電性連接至該運動控制器。運算處理器用以接收普通棚之相關數據資料來計算出普通棚之位置與角度補償數據。運動控制器接收運算處理器傳送之位置與角度補償數據，其中運動控制器包含有資料庫。第一CCD鏡頭用以擷取普通棚之第一棚位標靶中心之第一棚位標靶座標之第一長度分量值與第一寬度分量值並且傳送至運算處理器。第二CCD鏡頭用以擷取普通棚之第二棚位標靶中心之第二棚位標靶座標之第二長度分量值與第二寬度分量值並且傳送至運算處理器。第一雷射光源收發器用以擷取第一棚位標靶中心之第一棚位標靶座標之第一深度分量值並且傳送至運算處理器。第二雷射光源收發器用以擷取第二棚位標靶中心之第二棚位標靶座標之第二深度分量值並且傳送至運算處理器。機械手臂根據運動控制器之控制信號與位置與角度補償數據來向對應的普通棚進行修正，以完成晶圓盒與普通棚之對位。

在本創作之一實施例中，其中運算處理器根據第一基準長度分量值、第二基準長度分量值、第一長度分量值與第二長度分量值來計算出第一長度補償分量值，其為位置與角度補償數據之一。

在本創作之一實施例中，其中運算處理器根據第一基準寬度分量值、第二基準寬度分量值、第一寬度分量值與第二寬度分量值來計算出第一寬度補償分量值，其為位置與角度補償數據之一。

在本創作之一實施例中，其中第一CCD鏡頭與第二CCD鏡頭之間的距離為第一固定長度，運算處理器根據第一基準寬度分量值、第二基準寬度分量值、第一寬度分量值、第二寬度分量值與第一固定長度來計算出第一角度補償值，其為位置與角度補償數據之一。

在本創作之一實施例中，其中運算處理器根據第一基準深度分量值、第一深度分量值、第二基準深度分量值與第二深度分量值來計算出第一深度補償分量值，其為位置與角度補償數據之一。

在本創作之一實施例中，其中第一雷射光源收發器與第二雷射光源收發器之間的距離為第二固定長度，運算處理器根據第一基準深度分量值、第一深度分量值、第二基準深度分量值、第二深度分量值與第二固定長度來計算出第二角度補償值，其為位置與角度補償數據之一。

在本創作之一實施例中，其中補償順序為先依序補償全部之多個普通棚之第一長度補償分量值與第一寬度補償分量值，再依序補償全部之多個普通棚之第一深度補償分量值，最後再依序補償全部之多個普通棚之第一長度補償分量值、第一寬度補償分量值與第一深度補償分量值。

在本創作之一實施例中，其中如果位置與角度補償數據其中之一個補償修正量超出預設值，則通知人員進行處理，再由人員判斷是否重新拍照或量測深度，如果是，則進行重新拍照或量測深度；如果否，則記錄普通棚之異常數值並儲存於資料庫中。

綜上所述，本創作所提出的晶圓盒倉儲的校正補償系統，能夠達到以下功效： 1.具備一鍵校正功能(將視覺座標與機械座標做連結，使視覺系統具備量測功能)。 2.具備自動檢測及回授位置給予機械手臂補正功能，減少人員教導時間。 3.提供可管可控的數據，檢測或修正儲位位置偏差。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本創作之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

為能解決現有人工校準棚位而消耗大量的人力與時間成本的問題，創作人經過多年的研究及開發，據以改善現有產品的詬病，後續將詳細介紹本創作如何以一種晶圓盒倉儲的校正補償系統來達到最有效率的功能訴求。

請同時參閱第一圖至第四圖，第一圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償系統之示意圖。第二圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償系統之棚位校準之一示意圖。第三圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償系統之棚位校準之另一示意圖。第四圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償系統之棚位校準之再一示意圖。本創作實施例所提出之晶圓盒倉儲的校正補償系統100，用以將晶圓盒倉儲內的多個普通棚進行校正補償以相同於一基準棚，每一該普通棚具有一第一棚位標靶中心與一第二棚位標靶中心，該基準棚具有一第一基準標靶中心與一第二基準標靶中心並且該第一基準標靶中心之一第一基準標靶座標具有一第一基準長度分量值、一第一基準寬度分量值與一第一基準深度分量值，並且該第二基準標靶中心之一第二基準標靶座標具有一第二基準長度分量值、一第二基準寬度分量值與一第二基準深度分量值。

在本創作實施例中，晶圓盒倉儲的校正補償系統100包括運算處理器110、運動控制器120、第一CCD鏡頭130、第二CCD鏡頭140、第一雷射光源收發器150、第二雷射光源收發器160與機械手臂170。運動控制器120連接至運算處理器110，第一CCD鏡頭130電性連接至運算處理器110，第二CCD鏡頭140電性連接至運算處理器110，第一雷射光源收發器150電性連接至運算處理器110，第二雷射光源收發器160電性連接至運算處理器110，機械手臂170電性連接至運動控制器120。

首先，第一CCD鏡頭130會擷取普通棚GA之第一棚位標靶中心AC之第一棚位標靶座標之第一長度分量值X1與第一寬度分量值Z1並且傳送至運算處理器110，第二CCD鏡頭140會擷取普通棚GA之第二棚位標靶中心BC之第二棚位標靶座標之第二長度分量值X2與第二寬度分量值Z2並且傳送至運算處理器110。之後，第一雷射光源收發器150會擷取第一棚位標靶中心AC之第一棚位標靶座標之第一深度分量值Y1並且傳送至運算處理器110，第二雷射光源收發器160會擷取第二棚位標靶中心BC之第二棚位標靶座標之第二深度分量值Y2並且傳送至運算處理器110。接下來，運算處理器110會接收普通棚GA之相關數據資料來計算出普通棚GA之位置與角度補償數據，運動控制器120會接收運算處理器110所傳送之位置與角度補償數據，其中運動控制器120包含有資料庫122。最後，機械手臂170會根據運動控制器120之控制信號CS與位置與角度補償數據PDS來向對應的普通棚GA進行修正，以完成晶圓盒與普通棚GA之對位。

進一步來說，運算處理器110會根據第一基準長度分量值、第二基準長度分量值、第一長度分量值X1與第二長度分量值X2來計算出第一長度補償分量值，其為位置與角度補償數據PDS之一。另外，運算處理器110會根據第一基準寬度分量值Z2、第二基準寬度分量值Z2、第一寬度分量值與第二寬度分量值來計算出第一寬度補償分量值，其為位置與角度補償數據之一。

此外，第一CCD鏡頭130與第二CCD鏡頭140之間的距離為第一固定長度L1，運算處理器110會根據第一基準寬度分量值、第二基準寬度分量值、第一寬度分量值Z1、第二寬度分量值Z2與第一固定長度L1來計算出第一角度補償值，其為位置與角度補償數據PDS之一。運算處理器110會根據第一基準深度分量值、第一深度分量值Y1、第二基準深度分量值與第二深度分量值Y2來計算出第一深度補償分量值，其為位置與角度補償數據PDS之一。此外，第一雷射光源收發器150與第二雷射光源收發器160之間的距離為第二固定長度L2，之後，運算處理器110會根據第一基準深度分量值、第一深度分量值Y1、第二基準深度分量值、該第二深度分量值Y2與第二固定長度L2來計算出第二角度補償值，其為位置與角度補償數據PDS之一。

值得一提的是，補償順序為先依序補償全部之普通棚之第一長度補償分量值與第一寬度補償分量值，再依序補償全部之普通棚之第一深度補償分量值，最後再依序補償全部之普通棚之第一長度補償分量值、第一寬度補償分量值與第一深度補償分量值。如果位置與角度補償數據其中之一個補償修正量超出預設值，則會警報通知人員進行處理，再由人員判斷是否重新拍照或量測深度，如果是，則進行重新拍照或量測深度；如果否，則記錄普通棚之異常數值並儲存於資料庫中。

請參閱第五圖，第五圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之流程圖。晶圓盒倉儲的校正補償方法流程500包括以下步驟：校正開始、基準棚位量測(步驟S510)、第一次修正(步驟S520)、第二次修正(步驟S530)、第三次修正(步驟S540)與校正結束。請參閱第六圖，第六圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之基準棚位量測流程圖。基準棚位量測流程方法600包括以下步驟：手臂移動到基準棚位(步驟S610)、CCD拍照計算(步驟S620)、雷射量測距離(步驟S630)、紀錄基準值(X、Y、Z)並儲存於資料庫中，由上述步驟取得基準棚位的數據。基準棚具有第一基準標靶中心與第二基準標靶中心並且第一基準標靶中心之第一基準標靶座標具有第一基準長度分量值、第一基準寬度分量值與第一基準深度分量值，並且第二基準標靶中心之第二基準標靶座標具有第二基準長度分量值、第二基準寬度分量值與第二基準深度分量值。

請參閱圖七、圖八與圖九，第七圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之第一次修正流程圖。第八圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之第二次修正流程圖。第九圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之第三次修正流程圖。晶圓盒倉儲的校正補償方法之第一次修正流程700包括以下步驟：手臂移動至第一棚位(步驟S701)；CCD拍照計算(步驟S702)；計算修正量並儲存於資料庫中(步驟S703)；判斷修正量是否超出設定(步驟S704)；補償修正量(X、Z)(步驟S705)；判斷是否修正所有棚位(步驟S706)；警報通知人員處理(步驟S707)；人員判斷是否重新拍照(步驟S708)；紀錄棚位數值異常並儲存於資料庫中(步驟S709)；手臂移動至下一棚位(步驟S710)。晶圓盒倉儲的校正補償方法之第二次修正流程800包括以下步驟：手臂移動至第一棚位(步驟S801)；雷射量測距離(步驟S802)；計算修正量並儲存於資料庫中(步驟S803)；判斷修正量是否超出設定(步驟S804)；補償修正量(Y)(步驟S805)；判斷是否修正所有棚位(步驟S806)；警報通知人員處理(步驟S807)；人員判斷是否重新量測(步驟S808)；紀錄棚位數值異常並儲存於資料庫中(步驟S809)；手臂移動到下一棚位(步驟S810)。晶圓盒倉儲的校正補償方法之第三次修正流程900包括以下步驟：手臂移動至下一棚位(步驟S901)；CCD拍照計算(步驟S902)；雷測量測距離(步驟S903)；計算修正量並儲存於資料庫中(步驟S904)；判斷修正量是否超出設定(步驟S905)；補償修正量(X、Z)(步驟S906)；判斷是否修正所有棚位(步驟S907)；警報通知人員處理(步驟S908)；人員判斷是否重新量測(步驟S909)；紀錄棚位數值異常並儲存於資料庫中(步驟S910)；手臂移動至下一棚位(步驟S911)。

詳細來說，在第一次修正的階段，透過第一CCD鏡頭來擷取普通棚之第一棚位標靶中心之第一棚位標靶座標之第一長度分量值與第一寬度分量值並且傳送至運算處理器。透過第二CCD鏡頭來擷取普通棚之第二棚位標靶中心之第二棚位標靶座標之第二長度分量值與第二寬度分量值並且傳送至運算處理器。透過運算處理器，根據第一基準長度分量值、第二基準長度分量值、第一長度分量值與第二長度分量值來計算出第一長度補償分量值。透過運算處理器，根據第一基準寬度分量值、第二基準寬度分量值、第一寬度分量值與第二寬度分量值來計算出第一寬度補償分量值。透過運算處理器，根據第一基準寬度分量值、第二基準寬度分量值、第一寬度分量值、第二寬度分量值與第一固定長度來計算出第一角度補償值。之後，運算處理器會判斷補償修正量是否超出預設值，最後如果否，透過機械手臂且根據運動控制器之控制信號與位置與角度補償數據來向對應的普通棚進行修正。

接下來，在第二次修正的階段，透過第一雷射光源收發器來擷取第一棚位標靶中心之第一棚位標靶座標之第一深度分量值並且傳送至運算處理器。透過第二雷射光源收發器來擷取第二棚位標靶中心之第二棚位標靶座標之第二深度分量值並且傳送至運算處理器。透過運算處理器，根據第一基準深度分量值、第一深度分量值、第二基準深度分量值與第二深度分量值來計算出第一深度補償分量值。透過運算處理器，根據第一基準深度分量值、第一深度分量值、第二基準深度分量值、第二深度分量值與第二固定長度來計算出第二角度補償值。之後，運算處理器會判斷補償修正量是否超出預設值，最後如果否，透過機械手臂且根據運動控制器之控制信號與位置與角度補償數據來向對應的普通棚進行修正。

最後，在第三次修正的階段，其為同時進行第一次修正與第二次修正之步驟。第一CCD鏡頭與第二CCD鏡頭之間的距離為第一固定長度，其中第一雷射光源收發器與第二雷射光源收發器之間的距離為第二固定長度，其中位置與角度補償數據包括第一長度補償分量值、第一寬度補償分量值、第一角度補償值、第一深度補償分量與第二角度補償值。

此外，須注意的是，如果位置與角度補償數據其中之一個補償修正量超出預設值，則通知人員進行處理，再由人員判斷是否重新拍照或量測深度，如果是，則進行重新拍照或量測深度；如果否，則記錄普通棚之異常數值並儲存於資料庫中。

唯以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍。故即凡依本創作申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本創作之申請專利範圍內。

100:晶圓盒倉儲的校正補償系統 500:晶圓盒倉儲的校正補償方法流程 S510、S520、S530、S540:步驟 600:基準棚位量測流程方法 S610、S620、S630、S640:步驟 700:晶圓盒倉儲的校正補償方法之第一次修正流程 S701、S702、S703、S704、S705、S706、S707、S708、S709、S710:步驟 800:晶圓盒倉儲的校正補償方法之第二次修正流程 S801、S802、S803、S804、S805、S806、S807、S808、S809、S810:步驟 900:晶圓盒倉儲的校正補償方法之第三次修正流程 S901、S902、S903、S904、S905、S906、S907、S908、S909、S910、S911:步驟 110:運算處理器 120:運動控制器 122:資料庫 130:第一CCD鏡頭 140:第二CCD鏡頭 150:第一雷射光源收發器 160:第二雷射光源收發器 170:機械手臂 AC:第一棚位標靶中心 BC:第二棚位標靶中心 CS:控制訊號 GA:普通棚 L1:第一固定長度 L2:第二固定長度 PDS:位置與角度補償數據 X1:第一長度分量值 Y1:第一深度分量值 Z1:第一寬度分量值 X2:第二長度分量值 Y2:第二深度分量值 Z2:第二寬度分量值

第一圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償系統之示意圖。第二圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償系統之棚位校準之一示意圖。第三圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償系統之棚位校準之另一示意圖。第四圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償系統之棚位校準之再一示意圖。第五圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之流程圖。第六圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之基準棚位量測流程圖。第七圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之第一次修正流程圖。第八圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之第二次修正流程圖。第九圖係為本創作的晶圓盒倉儲的校正補償方法之第三次修正流程圖。

100:晶圓盒倉儲的校正補償系統

110:運算處理器

CS:控制訊號

120:運動控制器

PDS:位置與角度補償數據

122:資料庫

130:第一CCD鏡頭

140:第二CCD鏡頭

150:第一雷射光源收發器

160:第二雷射光源收發器

170:機械手臂

Claims

一種晶圓盒倉儲的校正補償系統，用以將晶圓盒倉儲內的多個普通棚進行校正補償以相同於一基準棚，每一該普通棚具有一第一棚位標靶中心與一第二棚位標靶中心，該基準棚具有一第一基準標靶中心與一第二基準標靶中心並且該第一基準標靶中心之一第一基準標靶座標具有一第一基準長度分量值、一第一基準寬度分量值與一第一基準深度分量值，並且該第二基準標靶中心之一第二基準標靶座標具有一第二基準長度分量值、一第二基準寬度分量值與一第二基準深度分量值，該晶圓盒倉儲的校正補償系統包括：一運算處理器，用以接收該普通棚之相關數據資料來計算出該普通棚之一位置與角度補償數據；一運動控制器，連接至該運算處理器且接收該運算處理器傳送之該位置與角度補償數據，其中該運動控制器包含有一資料庫；一第一CCD鏡頭，電性連接至該運算處理器，該第一CCD鏡頭用以擷取該普通棚之該第一棚位標靶中心之一第一棚位標靶座標之一第一長度分量值與一第一寬度分量值並且傳送至該運算處理器；一第二CCD鏡頭，電性連接至該運算處理器，該第二CCD鏡頭用以擷取該普通棚之該第二棚位標靶中心之一第二棚位標靶座標之一第二長度分量值與一第二寬度分量值並且傳送至該運算處理器；一第一雷射光源收發器，電性連接至該運算處理器，該第一雷射光源收發器用以擷取該第一棚位標靶中心之該第一棚位標靶座標之一第一深度分量值並且傳送至該運算處理器；一第二雷射光源收發器，電性連接至該運算處理器，該第二雷射光源收發器用以擷取該第二棚位標靶中心之該第二棚位標靶座標之一第二深度分量值並且傳送至該運算處理器；以及一機械手臂，電性連接至該運動控制器，該機械手臂根據該運動控制器之一控制信號與該位置與角度補償數據來向對應的該普通棚進行修正，以完成晶圓盒與該普通棚之對位。
如請求項1所述之晶圓盒倉儲的校正補償系統，其中該運算處理器根據該第一基準長度分量值、該第二基準長度分量值、該第一長度分量值與該第二長度分量值來計算出一第一長度補償分量值，其為該位置與角度補償數據之一。
如請求項1所述之晶圓盒倉儲的校正補償系統，其中該運算處理器根據該第一基準寬度分量值、該第二基準寬度分量值、該第一寬度分量值與該第二寬度分量值來計算出一第一寬度補償分量值，其為該位置與角度補償數據之一。
如請求項1所述之晶圓盒倉儲的校正補償系統，其中該第一CCD鏡頭與該第二CCD鏡頭之間的距離為一第一固定長度，該運算處理器根據該第一基準寬度分量值、該第二基準寬度分量值、該第一寬度分量值、該第二寬度分量值與該第一固定長度來計算出一第一角度補償值，其為該位置與角度補償數據之一。
如請求項1所述之晶圓盒倉儲的校正補償系統，其中該運算處理器根據該第一基準深度分量值、該第一深度分量值、該第二基準深度分量值與該第二深度分量值來計算出一第一深度補償分量值，其為該位置與角度補償數據之一。
如請求項1所述之晶圓盒倉儲的校正補償系統，其中該第一雷射光源收發器與該第二雷射光源收發器之間的距離為一第二固定長度，該運算處理器根據該第一基準深度分量值、該第一深度分量值、該第二基準深度分量值、該第二深度分量值與該第二固定長度來計算出一第二角度補償值，其為該位置與角度補償數據之一。
如請求項1所述之晶圓盒倉儲的校正補償系統，其中補償順序為先依序補償全部之該些普通棚之該第一長度補償分量值與該第一寬度補償分量值，再依序補償全部之該些普通棚之該第一深度補償分量值，最後再依序補償全部之該些普通棚之該第一長度補償分量值、該第一寬度補償分量值與該第一深度補償分量值。
如請求項1所述之晶圓盒倉儲的校正補償系統，其中如果該位置與角度補償數據其中之一個補償修正量超出預設值，則通知人員進行處理，再由人員判斷是否重新拍照或量測深度，如果是，則進行重新拍照或量測深度；如果否，則記錄該普通棚之異常數值並儲存於該資料庫中。