[發明專利]一種基于機器視覺的微納米缺陷檢測裝置

在審

• 申請號: 201810341863.3
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108760746A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 許照林
• 申請（專利權）人: 蘇州富鑫林光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/95
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了一種基于機器視覺的微納米缺陷檢測裝置，包括：微納米光學成像系統，用于微納米缺陷成像；實時聚焦系統，用于缺陷成像系統的實時聚焦；自適應復雜背景圖像處理系統，用于圖像處理和缺陷標定；高精度抗干擾機構平臺，用于系統機構支撐和功能實現。本發明的基于機器視覺的微納米缺陷檢測裝置，采用微納米檢測技術，實現微納米級檢測技術及其相應系統，可大幅度提高產品制造過程中精度和制程良率。微納米視覺檢測設備的研制，可填補國內納米級檢測設備空白。

技術領域

本發明涉及工業檢測，特別涉及一種基于機器視覺的微納米缺陷檢測裝置。

背景技術

隨著科技發展，特別是液晶屏行業，半導體行業，半導體照明，微納米材料行業的快速發展，對微納米及制程的在線缺陷快速檢測需求越來越高，對形狀精度和表面質量的精密、三維的尺度要求日益迫切。微納米檢測技術實現微納米級檢測技術及其相應系統。微納米檢測技術可大幅度提高產品制造過程中精度和制程良率。

微納米檢測技術是微納加工技術的基礎和先決條件之一，對半導體行業、液晶屏、納米材料加工行業、顯示行業有重大促進意義。納米級視覺檢測項目，主要針對以上行業產品的缺陷進行在線檢測，運用機器視覺檢測實現制程缺陷100%全檢驗。目前芯片行業的wafer，chip，packaging站的檢驗設備幾乎100%依賴進口，液晶制程的array段，cell段，導電粒子段的檢測也幾乎100%依賴進口，每年設備進口價值數十億美元，必要有國產檢測設備的跟進，才能實現芯片，屏幕行業的整體頭突破。目前，微納米級視覺檢測設備全部依托于進口，設備單價高至千萬元單臺價格，微納米視覺檢測設備的研制，可填補國內納米級檢測設備空白。

發明內容

本發明目的是：提供一種基于機器視覺的微納米缺陷檢測裝置，應用于半導體制程，液晶顯示前道制程，微納米結構材料制備，工業制程的微納米缺陷在線快速檢測系統。

本發明的技術方案是：

一種基于機器視覺的微納米缺陷檢測裝置，包括：

微納米光學成像系統，用于微納米缺陷成像；

實時聚焦系統，用于缺陷成像系統的實時聚焦；

自適應復雜背景圖像處理系統，用于圖像處理和缺陷標定；

高精度抗干擾機構平臺，用于系統機構支撐和功能實現。

優選的，所述微納米光學成像系統采用AOI視覺檢測漫反射無影光源檢測機構，針對產品的外觀四邊形檢測和產品表面的劃傷類缺陷性的外觀檢測。

優選的，所述高精度抗干擾機構平臺采用大理石基座，氣浮平臺和光柵尺定位。

優選的，所述自適應復雜背景圖像處理系統，采用有效魯棒的背景比對缺陷檢測技術，輔助GPU加速，達到微納米缺陷圖像的快速處理目的。

優選的，所述實時聚焦系統包括納米級光學測量系統、納米級實時執行機構和實時反饋式自動控制系統；

所述納米級光學測量系統采用特定的集成式激光干涉系統，用于測量目鏡到被測物表面距離或距離表征；

所述實時反饋式自動控制系統將距離表征作為輸入值，與目標值進行比較，生成控制指令；

所述納米級實時執行機構按控制指令完成動作執行。

優選的，微納米缺陷檢測裝置可分辨被測物缺陷尺度100nm；自動聚焦精度0.5um，最大對焦量程1000um,聚焦時間不大于200ms；單幀圖像運算時間不大于600ms；機構定位精度不大于1um,重復定位精度不大于1um。

本發明的優點是：