TWM646018U - 用於晶圓的自動校正光學系統 - Google Patents
用於晶圓的自動校正光學系統 Download PDFInfo
- Publication number
- TWM646018U TWM646018U TW112203692U TW112203692U TWM646018U TW M646018 U TWM646018 U TW M646018U TW 112203692 U TW112203692 U TW 112203692U TW 112203692 U TW112203692 U TW 112203692U TW M646018 U TWM646018 U TW M646018U
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- image
- processing device
- optical system
- correction optical
- wafers
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 61
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 36
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本新型提供一種用於晶圓的自動校正光學系統及其影像處理方法，該自動校正光學系統包括一旋轉載台、一線性掃描攝影機以及一處理裝置，該處理裝置與該旋轉載台以及該線性掃描攝影機連接，首先，驅動該旋轉載台先進行旋轉，該線性掃描攝影機對該旋轉載台上之一晶圓樣本取得一邊緣資訊，該處理裝置執行一中心點偏移處理程式，以根據該邊緣資訊取得一轉換參數資訊，並根據該轉換參數資訊，修正該旋轉載台之一載台位置，如此，藉由該轉換參數資訊，對該旋轉載台進行修正，以將該晶圓樣本之一缺口從偏心的位置修正至正確的位置，達到提升檢測晶圓的效率之目的。
Description
本新型係關於一種檢測系統，尤指一種用於晶圓的自動校正光學系統。
現有技術的自動光學檢測(Automated Optical Inspection,AOI)系統透過一影像裝置拍攝一晶圓樣本的邊緣，該晶圓樣本係於一載台上，以令該影像裝置擷取該晶圓樣本之邊緣的一區塊影像，接著再對該區塊影像進行單張影像的偵測，藉此確認該晶圓邊緣是否有缺口(Notch)。
然而，AOI設備採用一區塊式影像分析方式，主要是對該晶圓樣本之邊緣的區塊影像進行檢測取像處理，若要檢測完整的邊緣，就必須逐步處理完成所有邊緣的區塊影像，再根據逐筆處理結果判斷晶圓樣本的邊緣是否有缺口存在，此單步(單張區塊影像)處理方式非常沒有效率，再者，一般而言，該晶圓樣本於入料到該載台時會有偏差，造成該晶圓樣本偏心旋轉，使得檢測取像存在誤差，也影響偵測缺口的準確度。
故，現有技術中的區塊式影像分析方式，使得該晶圓樣本在該載台上的旋轉速度受到區塊影像分析的牽制，效率不佳，進一步的，當晶圓的旋轉軸有偏心的問題發生時，需要先進行載台校正，而現有技術的區塊式影像分析方式使得該載台轉速慢，也讓載台校正耗費的時間長、效率差。
因此，現有技術確實有待進一步提供更加改良方案的必要性。
有鑑於上述現有技術之不足，本新型主要目的在於提供一種用於晶圓的自動校正光學系統，利用載台旋轉控制及影像處理技術，解決現有技術中檢測晶圓邊緣缺口方式費時、晶圓轉軸偏心校正方式的效率不佳之問題，以提升檢測晶圓的效率。
為達成上述目的本新型所採取的主要技術手段，主要係令前述用於晶圓的自動校正光學系統包括：一旋轉載台，其供放置一晶圓樣本；一線性掃描攝影機，其設置在該旋轉載台的上方，且取得該晶圓樣本之一邊緣資訊；一處理裝置，其與該旋轉載台以及該線性掃描攝影機電性連接，且先驅動該旋轉載台進行旋轉，並根據該邊緣資訊擷取一矩形邊緣影像，並執行一中心點偏移處理程式，以取得一轉換參數資訊；其中，該處理裝置根據該轉換參數資訊，修正該旋轉載台之一載台位置。
透過上述構造，利用該線性掃描攝影機取得該邊緣資訊，使得該處理裝置可根據該邊緣資訊取得該矩形邊緣影像，進而根據該矩形邊緣影像執行該中心點偏移處理程式，而取得該轉換參數資訊，如此，藉由該轉換參數資訊，對旋轉載台進行修正，以將該晶圓樣本之該缺口從偏心的位置修正至正確的位置，達到提升檢測晶圓的效率之目的。
10:自動校正光學系統
11:旋轉載台
110:片體
111:轉軸
12:線性掃描攝影機
120:影像擷取單元
121:殼體
13:處理裝置
W:晶圓樣本
Q:機械角
Image:矩形邊緣影像
WImage:晶圓樣本影像
Notch:缺口
P1:影像內凹點
P2:影像凸出點
XP1:第一方向內凹座標
YP1:第二方向內凹座標
XP2:第一方向凸出座標
YP2:第二方向凸出座標
X:第一補償座標
Y:第二補償座標
圖1係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的系統方塊圖；圖2A係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的側視示意圖；圖2B係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的俯視示意圖；圖3係本新型之矩形邊緣影像示意圖；圖4係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的影像處理方法較佳實施例的流程圖；圖5係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的影像處理方法較佳實施例的又一流程圖；圖6係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的影像處理方法較佳實施例的再一流程圖；圖7係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的影像處理方法較佳實施例的另一流程圖；圖8係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的影像處理方法較佳實施例的又一流程圖；以及圖9係本新型之用於晶圓的自動校正光學系統的影像處理方法較佳實施例的再一流程圖。
關於本新型的用於晶圓的自動校正光學系統10的較佳實施例，如圖1所示，該用於晶圓的自動校正光學系統10包括一旋轉載台11、一線性掃描攝影機12以及一處理裝置13，該處理裝置13與該旋轉載台11以及該線性掃描攝影
機12電性連接，該線性掃描攝影機12設置在該旋轉載台11的上方，首先，先驅動該旋轉載台11進行旋轉，並使該旋轉載台11以較快速度完成旋轉一周，該線性掃描攝影機12對該晶圓樣本W取得一邊緣資訊，接著，該處理裝置13根據該邊緣資訊，以取得一轉換參數資訊，並根據該轉換參數資訊，修正該旋轉載台。在本實施例中，該線性掃描攝影機12可為一相機或一攝影機，該處理裝置13可為一處理器(Central Processing Unit,CPU)或一圖像處理器(Graphics Processing Unit,GPU)。
具體來說，在該旋轉載台11提供放置該晶圓樣本W，該線性掃描攝影機12在該旋轉載台11的上方，並對該旋轉載台11上之該晶圓樣本進行擷取，以取得該晶圓樣本之該邊緣資訊，該處理裝置13根據該邊緣資訊擷取一矩形邊緣影像，並執行一中心點偏移處理程式，以根據該矩形邊緣影像取得該轉換參數資訊，接著，該處理裝置13根據該轉換參數資訊，修正該旋轉載台11之一載台位置。
在本實施例中，如圖2A以及圖2B所示，該旋轉載台11包括一片體110以及一轉軸111，該片體110之一面設置靠近該線性掃描攝影機12，該轉軸111穿設該片體110之另一面，透過該轉軸111根據該處理裝置13之控制，驅動該片體110進行旋轉。
在本實施例中，該線性掃描攝影機12包括一影像擷取單元120以及一殼體121，該影像擷取單元120設置在該殼體121之前端，且該影像擷取單元120朝向該旋轉載台11設置，以通過該影像擷取單元120取得該晶圓樣本之該邊緣資訊。
在本實施例中，該旋轉載台11與該線性掃描攝影機12之間形成一機械角Q，而該旋轉載台11上置放該晶圓樣本W，也就是說，該晶圓樣本W與該
線性掃描攝影機12之間也具有該機械角Q，該旋轉載台11具有一中心C，具體來說，該影像擷取單元120與該片體110之該中心C形成該機械角Q。
在本實施例中，如圖3所示，該旋轉載台11進行旋轉，使得該晶圓樣本W也被帶動進行旋轉，該線性掃描攝影機12擷取在旋轉中的該晶圓樣本W對應之一矩形邊緣影像Image，該處理裝置13執行該中心點偏移處理程式，以根據該矩形邊緣影像Image計算該矩形邊緣影像Image對應之該轉換參數資訊之一平均間距差R以及一換算角度θ。在本實施例中，該矩形邊緣影像Image包括一晶圓樣本影像WImage，該晶圓樣本影像WImage具有一影像內凹點P1以及一影像凸出點P2，該影像內凹點P1係該晶圓樣本影像WImage遠離該線性掃描攝影機12並具有一第一方向內凹座標XP1以及一第二方向內凹座標YP1，而該影像凸出點P2係該晶圓樣本影像WImage靠近該線性掃描攝影機12並具有一第一方向凸出座標XP2以及一第二方向凸出座標YP2。
在本實施例中，該處理裝置13執行該中心點偏移處理程式，以計算該平均間距差R，該平均間距差R之計算係將該影像內凹點P1之該第一方向內凹座標XP1以及該影像凸出點P2之該第一方向凸出座標XP2進行相差運算，以計算一相差值，根據該相差值以及一影像解析度進行相乘運算，以計算一間距差，隨後，根據該間距差進行平均值運算，以計算該平均間距差R。
在本實施例中，該處理裝置13執行該中心點偏移處理程式，以計算該換算角度θ，該換算角度θ之計算係根據該影像凸出點P2之該第二方向凸出座標YP2，計算一最大角度θmax，計算公式如下，
，其中，Pixel是對該晶圓樣本掃描一圈的像
素行數。
接著，在計算得到該最大角度θmax以後，將該最大角度θmax與該機械角度Q進行相加運算，以計算該換算角度θ。
在本實施例中，該處理裝置13根據該平均間距差R以及該換算角度θ進行極座標運算，以計算得一第一補償座標X以及一第二補償座標Y，計算公式如下，
進一步，該處理裝置13根據該第一補償座標X以及該第二補償座標Y，對該旋轉載台11之一第一方向座標X1以及一第二方向座標Y1進行補償，以修正該晶圓樣本W之偏移位置，具體來說，該處理裝置13根據該第一補償座標X補償該第一方向座標X1，根據該第二補償座標Y補償該第二方向座標Y1，使得該晶圓樣本W之該缺口Notch根據該第一補償座標X以及該第二補償座標Y進行修正。
舉例來說，當該間距差是6.12時，該平均間距差R是
，最大
角度θmax=358°，該第一補償座標X=3.06*cos 358°=3.06；該第二補償座標Y=3.06*sin 358°=0.306。
另外，本新型又提供一種用於晶圓的自動校正光學系統的影像處理方法，如圖4所示，透過一旋轉載台11連接一處理裝置13，並由該處理裝置13執行以下步驟：驅動該旋轉載台先進行旋轉(S10)；在本實施例中，為提升效率，係使該旋轉載台11先以較快速度完成旋轉一周，同時由該線性掃描攝影機12將取得影像即時傳送至該處理裝置13；取得一矩形邊緣影像(S20)；執行一中心點偏移處理程式，以取得一轉換參數資訊(S30)；以及
根據該轉換參數資訊，修正該旋轉載台之一載台位置(S40)。
在本實施例中，如圖5所示，當該方法執行到前述「驅動該旋轉載台先進行旋轉(S10)」的步驟，該方法更包括以下子步驟：控制該旋轉載台升起，以承接一晶圓樣本(S11)；控制該旋轉載台進行旋轉(S12)；以及在該旋轉載台進行旋轉時，擷取該晶圓樣本(S13)。
在本實施例中，如圖6所示，當該方法執行到前述「執行一中心點偏移處理程式，以取得一轉換參數資訊(S30)」的步驟，該方法更包括以下子步驟：執行該中心點偏移處理程式，以根據該矩形邊緣影像，計算該轉換參數資訊之一平均間距差以及一換算角度(S31)；以及根據該平均間距差以及該換算角度進行極座標運算，以計算得一第一補償座標以及一第二補償座標(S32)。
在本實施例中，如圖7所示，當該方法執行到前述「執行該中心點偏移處理程式，以根據該矩形邊緣影像，計算該轉換參數資訊之一平均間距差以及一換算角度(S31)」的步驟，該方法更包括以下子步驟：根據該矩形邊緣影像之一影像內凹點以及一影像凸出點進行相差運算，以計算一相差值(S310)；根據該相差值以及一影像解析度進行相乘運算，以計算一間距差(S311)；以及根據該間距差進行平均值運算，以計算該平均間距差(S312)。
在本實施例中，如圖8所示，當該方法執行到前述「執行該中心點偏移處理程式，以根據該矩形邊緣影像，計算該轉換參數資訊之一平均間距差以及一換算角度(S31)」的步驟，該方法更包括以下子步驟：根據該矩形邊緣影像之一影像凸出點，以計算一最大角度(S310’)；以及根據該最大角度以及一機械角度，以計算一換算角度(S311’)。
在本實施例中，如圖9所示，當該方法執行到前述「根據該轉換參數資訊，修正該旋轉載台之一載台位置(S40)」的步驟，該方法包括以下子步驟：根據該第一補償座標，對應修正該載台位置之一第一方向座標(S41)；以及根據該第二補償座標，對應修正該載台位置之一第二方向座標(S42)。
綜上所述，透過該線性掃描攝影機12取得之該矩形邊緣影像Image，接著，該處理裝置13執行該中心點偏移處理程式，以取得該轉換參數資訊，該轉換參數資訊係根據該矩形邊緣影像Image之該影像內凹點P1以及該影像凸出點P2進行運算所得到之該平均間距差R以及該換算角度θ，進而，根據該平均間距差R以及該換算角度θ計算得到該第一補償座標X以及該第二補償座標Y，以作為該載台位置之修正資訊，如此，藉由該轉換參數資訊，對旋轉載台進行修正，以將該晶圓樣本之該缺口Notch從偏心的位置修正至正確的位置，達到提升檢測晶圓的效率之目的。
10:自動校正光學系統
11:旋轉載台
12:線性掃描攝影機
13:處理裝置
Claims (7)
- 一種用於晶圓的自動校正光學系統，其包括： 一旋轉載台，其供放置一晶圓樣本； 一線性掃描攝影機，其設置在該旋轉載台的上方，且取得該晶圓樣本之一邊緣資訊； 一處理裝置，其與該旋轉載台以及該線性掃描攝影機電性連接，且先驅動該旋轉載台進行旋轉，並根據該邊緣資訊擷取一矩形邊緣影像，並執行一中心點偏移處理程式，以取得一轉換參數資訊； 其中，該處理裝置根據該轉換參數資訊，修正該旋轉載台之一載台位置。
- 如請求項1所述之用於晶圓的自動校正光學系統，其中，該旋轉載台以及該線性掃描攝影機之間形成一機械角。
- 如請求項2所述之用於晶圓的自動校正光學系統，其中，該處理裝置執行該中心點偏移處理程式，以根據該矩形邊緣影像，計算該矩形邊緣影像對應之一平均間距差以及一換算角度。
- 如請求項3所述之用於晶圓的自動校正光學系統，其中，該處理裝置執行該中心點偏移處理程式，以根據該平均間距差以及該換算角度，計算得一第一補償座標以及一第二補償座標。
- 如請求項4所述之用於晶圓的自動校正光學系統，其中，該處理裝置根據該矩形邊緣影像之一影像內凹點以及一影像凸出點進行相差運算，以計算一相差值；根據該相差值以及一影像解析度進行相乘運算，以計算一間距差；根據該間距差進行平均值運算，以計算該平均間距差。
- 如請求項4所述之用於晶圓的自動校正光學系統，其中，該處理裝置根據該矩形邊緣影像之一影像凸出點，以計算一最大角度；根據該最大角度以及一機械角度，以計算該換算角度。
- 如請求項4所述之用於晶圓的自動校正光學系統，其中，該處理裝置根據該第一補償座標，對應修正該載台位置之一第一方向座標；根據該第二補償座標，對應修正該載台位置之一第二方向座標。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112203692U TWM646018U (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 用於晶圓的自動校正光學系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112203692U TWM646018U (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 用於晶圓的自動校正光學系統 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM646018U true TWM646018U (zh) | 2023-09-11 |
Family
ID=88926715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112203692U TWM646018U (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 用於晶圓的自動校正光學系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM646018U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI853534B (zh) * | 2023-04-20 | 2024-08-21 | 易發精機股份有限公司 | 用於晶圓的自動校正光學系統及其影像處理方法 |
-
2023
- 2023-04-20 TW TW112203692U patent/TWM646018U/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI853534B (zh) * | 2023-04-20 | 2024-08-21 | 易發精機股份有限公司 | 用於晶圓的自動校正光學系統及其影像處理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101207833B (zh) | 数码相机镜头光心偏移的检测方法 | |
| TWI426226B (zh) | Inspection apparatus and inspection method for disc-shaped substrate | |
| CN106485758B (zh) | 一种无人机摄像头标定装置、标定方法及流水线标定实现方法 | |
| JP2002310929A (ja) | 欠陥検査装置 | |
| JP2008036918A (ja) | スクリーン印刷装置および画像認識位置合わせ方法 | |
| WO2022057117A1 (zh) | 画面校正的检测方法、装置和检测系统 | |
| TWM646018U (zh) | 用於晶圓的自動校正光學系統 | |
| JP2008014700A (ja) | ワークの検査方法及びワーク検査装置 | |
| JP2010025938A (ja) | 画像処理方法、コンピューター読み取り可能な媒体および画像取り込みシステム | |
| TWI696899B (zh) | 一種基底預對準方法和裝置以及一種光蝕刻機 | |
| JP2002280440A (ja) | 検査装置における回転ステージ自動位置補正制御方法 | |
| TWI853534B (zh) | 用於晶圓的自動校正光學系統及其影像處理方法 | |
| WO2024174944A1 (zh) | 一种用于大尺寸晶圆的厚度和弯曲度的检测系统和方法 | |
| JPH11326229A (ja) | 異物検査装置 | |
| TW201828695A (zh) | 用於投影機投影畫面測試與對位的方法及系統 | |
| CN118817596A (zh) | 用在晶圆的自动校正光学系统及其影像处理方法 | |
| CN113109259B (zh) | 一种图像的智能导航方法及装置 | |
| JP2007292606A (ja) | 表面検査装置 | |
| TW200918853A (en) | Coplanarity inspection device of printed circuit board | |
| JP5409080B2 (ja) | 円盤状部材の中心位置推定方法及び画像処理装置 | |
| CN114486181B (zh) | 半导体检测设备的调试件及半导体检测设备的调试方法 | |
| JP3779118B2 (ja) | 撮像装置におけるカメラの位置ずれ検出方法、撮像装置におけるカメラの傾き検出方法、および、撮像装置におけるカメラの移動量補正方法 | |
| JP2006112930A (ja) | 対象物の形状判別方法及び装置 | |
| US12123699B1 (en) | System and method for detecting thickness and bow of large-sized wafers | |
| JP2007027302A (ja) | 検査装置及び検査装置の位置決め方法 |