[發明專利]基于機器視覺技術的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法

在審

• 申請號: 201910409575.1
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN112038254A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 陳曉艷;趙春東;宋鵬;李懷陽
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;G06T7/00;G06T7/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于機器視覺技術的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于：

工業相機拍攝晶圓圖片，將圖片存放于計算機中；圖像處理系統讀取采集到的晶圓圖片，通過空洞提取、旋轉校正、目標定位、自適應網格重建和遍歷檢測等處理檢測出缺陷晶粒，同時將缺陷晶粒位置坐標傳入數據庫中；控制器PLC讀取數據庫，根據數據庫記錄逐一轉換成控制脈沖輸出給伺服驅動器，帶動絲杠將待標記的晶粒移送至打點機構正下方，電磁閥通電控制氣缸活塞帶動探針下降對晶粒進行標記；人機交互交互界面根據絲杠運行狀態和運行位置繪制出缺陷晶粒信息變化曲線，同時顯示標記時間、缺陷晶粒數量、檢測晶圓數量和一個工作日內缺陷晶?？倲档冉y計信息。

2.由權利要求1所述的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于所述的工業相機選用MD-UB1000型CMOS工業相機，像元尺寸為1.67×1.67μm，有效像素為1000萬，鏡頭選用MV-JT08型變焦鏡頭，焦距為8mm。

3.由權利要求1所述的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于所述的空洞提取是對完全封閉的輪廓內圍信息進行提取，并作顏色填充。

4.由權利要求1所述的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于所述的旋轉校正對空洞提取后的圖像做累計概率的霍夫變換提取出網格直線，通過提取的直線算出需要旋轉的偏角并對原圖進行旋轉校正。

5.由權利要求1所述的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于所述的晶圓定位是找到晶圓的最大外圍輪廓，通過最大外接矩形在校正后的圖像中裁剪出晶圓。

6.由權利要求1所述的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于所述的網格重建是通過兩次空洞提取濾除晶粒以外的其他干擾信息，經過形態學處理后提取晶粒輪廓并輸出外接矩形，對晶粒外接矩形進行水平聚類和垂直聚類同時取交集得出重建網格。

7.由權利要求1所述的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于遍歷檢測是根據缺陷晶粒與合格晶粒二值化后的差異判斷晶粒是否存在缺陷。

8.由權利要求1所述的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于本系統的硬件結構選用s7-200PLC作為控制核心，通過DS3-20P4-PQA型伺服電機驅動承片臺和滾珠絲杠移動到指定位置坐標。

9.由權利要求1所述的晶圓自動檢測與標記裝置及設計方法，其特征在于所述的打點機構選用N3V1-06型的電磁閥控制SDA20-90型氣缸活塞做往復運動。