CN112230416A - 一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体芯片检测技术领域，本发明公开了一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，包括中央处理单元、物镜调整模块、焦距调整模块、模糊度调整模块和数量调整模块，所述物镜调整模块用于对倍镜的倍数进行预选择，所述焦距调整模块用于对所测晶粒的焦距进行实时调整，所述模糊度调整模块用于根据照片中的相似模糊值来提取相关参数，所述数量调整模块根据现有倍镜里的晶粒数量从而判断是否需要更换倍镜数，本发明科学合理，利用模糊度调整模块可以将检测到的相同模糊值的倍数调整方法保存，以便于下次直接调整目镜倍数，利用数量调整模块来判断所拍照片里的晶粒数量是否低于预设值，并判断是否需要调整物镜参数。

Description

一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置
技术领域
本发明涉及半导体检测技术领域，具体为一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置。
背景技术
市场上很多芯片的大小越来越集中化和缩小化，很多工厂将生产好的芯片陈列于市场前都会对芯片的检测格外重视，通常在工厂里会分成好几个部门来对芯片进行检测，并且随着现代工业化的发展，很多工厂都利用人工来调节显微镜观察芯片表面的好坏，但是随着时间的消逝，人的眼睛也会变的疲劳，没有将表面带有黑点的芯片挑选出来，从而影响整批芯片的质量，有些工厂在进行检测芯片时，会利用显微镜自动检测，不仅提高了检测芯片的速度还提高了质量，但只是粗略的调节了显微镜的参数，并不能在平台上看到高清照片，会错过芯片中微小的瑕疵；
所以人们需要一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，该检测系统包括中央处理单元、物镜调整模块、焦距调整模块、模糊度调整模块和数量调整模块，所述中央处理单元用于对各模块采集的参数进行保存，所述物镜调整模块用于对倍镜的倍数进行预选择，确保晶粒能够在物镜初调时能够粗略的观察清楚，所述焦距调整模块用于对所测晶粒的焦距进行实时调整，使得晶粒能够通过焦距的调整在照片上观察清楚，所述模糊度调整模块根据所拍摄照片的模糊值判断是否需要再次调节倍镜数，使得所拍照片更加精确，所述数量调整模块根据现有倍镜里的晶粒数量从而判断是否需要更换倍镜数，使得所拍照片里的晶粒数能变得更多，所述模糊度调整模块与物镜调整模块和焦距调整模块相连接，所述数量调整模块和物镜调整模块相连接。
优选的，所述物镜调整模块包括倍数预选单元、倍数调整单元和照片上传单元，所述倍数预选单元用于对检测的晶粒进行初步的倍镜选择，通过首次粗调能够更加快速的找到晶粒，所述照片上传单元用于对初次上传的照片进行检测，通过上传低倍镜的照片能够更加快速的精调晶粒，所述倍数调整单元用于对照片显示不清进行重新调节倍镜，使得晶粒在经过两次调节后晶粒的观察能够变得更加清晰，所述倍数预选单元的输出端和照片上传单元的输入端相连接，所述照片上传单元的输出端和倍数调整单元的输入端相连接。
优选的，所述焦距调整模块包括晶粒检测单元和长度调整单元，所述晶粒检测单元用于对晶粒的大小进行检测，通过了解晶粒的大小程度使得在调节焦距时能够更加快速便捷，所述长度调整单元用于通过调整焦距的长度来提高物镜的放大倍数，通过焦距的调整使得晶粒的观察能够更加清晰，所述晶粒检测单元的输出端和长度调整单元的输入端相连接。
优选的，所述模糊度调整模块包括拍照检测单元、模糊值确认单元、模糊值对比单元和参数选取单元，所述拍照检测单元用于对该批次确认好的晶粒参数值进行拍照，将经过两次参数精调所得到的照片在设备上进行放大检测，所述模糊值确认单元用于对每批次上传不同大小的晶粒照片所产生的模糊值进行保存，将不同大小晶粒的模糊值的相关参数属性保存下来方便下次直接调取，所述模糊值对比单元用于将不同批次晶粒的照片模糊值进行对比，判断所测晶粒的照片模糊值与数据库相比是否有相同模糊值的参数数据，所述参数选取单元用于将样本与数据库中相似模糊值的焦距和倍镜进行提取，使得物镜调节晶粒能够快速便捷，所述拍照检测单元的输出端和模糊值确认单元的输入端相连接，所述参数选取单元的输出端和模糊值对比单元的输入端相连接。
优选的，所述数量调整模块包括晶粒采集单元和参数调整单元，所述晶粒采集单元用于在所拍照片上进行采集晶粒的个数，通过采集的晶粒个数判断能否增加在照片单元中增加改更多的晶粒个数，所述参数调整单元用于改变物镜的倍镜和焦距，在保证照片清晰的情况下，使得更多晶粒个数的出现，所述晶粒采集单元的输出端和参数调整单元的输入端相连接。
一种基于微型晶粒的目镜检测方法，该方法包括如下步骤：
S1:利用物镜调整模块将晶粒的物镜倍乘数进行调整，从而使得能够在上传的照片中清晰的看到晶粒；
S2:利用焦距调整模块将测试中晶粒的焦距进行适时调整，通过调整焦距能够使得物镜的放大倍数更好，并且能够在照片里清晰的看到晶粒的存在；
S3:利用模糊度调整模块将参数调整好的晶粒进行拍照，并对相似模糊度的照片设置相同的参数，使得下一批晶粒在调节物镜参数属性时能够更加快速便捷；
S4:利用数量调整模块根据所拍照片里的晶粒数量从而判断是否需要更换倍镜数。
在步骤S1-S2中，经过物镜的检测，发现图中的晶粒较多但经检测却发现没有将全部的晶粒放在图片中，需要更换物镜的倍乘数和焦距来缩小物镜的放大倍数，不同批次中晶粒所预选的倍乘数样本值为A＝{a1,a2…am}，调节之后现有的倍数样本值为B＝{b1,b2…bm},所对应的焦距长度F＝{f1,f2,…fm}，机械镜筒的固定长度为D；
根据公式：
Figure BDA0002743050000000031
其中：M为物镜的放大倍数。
在所述步骤S3中，参数选取单元用于挑选出相似模糊值的参数属性，若干批次晶粒所得到的模糊值集合为Z＝{z1,z2,z3,z4,…zm-1,zm},若干批次晶粒所得到的平均模糊值为
Figure BDA0002743050000000032
模糊值之间的相似率为
Figure BDA0002743050000000033
根据公式：
Figure BDA0002743050000000034
Figure BDA0002743050000000035
Figure BDA0002743050000000036
其中，σ为数据的标准差，
Figure BDA0002743050000000037
为余弦相似率。
在所述步骤S4中，通常使用IIP软件将图中的晶粒个数进行正态拟合，从而根据统计出的正态分布规律来反映晶粒的分布情况，所述物镜的倍乘数需要在中央处理单元的指令之下进行高-低倍镜的转换，从而完成一体化的转换。
所述物镜的底部安装有镜片，所述镜片的上方安装有相机镜头，可通过相机镜头对物镜检测到的晶粒进行拍照。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1.利用模糊度调整模块可以将检测到的相同模糊值的参数调整方法进行保存，以便于下次对晶粒进行调节时，能够快速的调整物镜的放大倍数，使得拍出来的照片能够更加清晰，利用数量调整模块来判断所拍照片里的晶粒数量是否低于预设值，当低于预设值时，对物镜的倍镜数和焦距进行调整，使得一批次的晶粒能够快速的检测完毕，不漏检任何一个晶粒；
2.利用物镜调整模块，通过物镜倍数的粗调以及精调能够将晶粒看的更加清楚，使得观察能够更加清晰，利用焦距调整模块，通过调节晶粒与物镜之间的长度从而调节放大倍数，倍镜数越大，焦距越短，放大倍数越好，所拍照片就越清晰。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置的组成示意图；
图2是本发明一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置物镜结构示意图。
图中：1、相机镜头；2、物镜；3、镜片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供技术方案：
一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，该检测系统包括中央处理单元、物镜调整模块、焦距调整模块、模糊度调整模块和数量调整模块，所述物镜调整模块用于对倍镜的倍数进行预选择，所述焦距调整模块用于对所测晶粒的焦距进行实时调整，所述模糊度调整模块根据所拍摄照片的模糊值判断是否需要再次调节倍镜数，所述数量调整模块根据现有倍镜里的晶粒数量从而判断是否需要更换倍镜数，所述模糊度调整模块与物镜调整模块和焦距调整模块相连接，所述数量调整模块和物镜调整模块相连接；
通过对物镜调整模块的倍镜数进行调节，使得晶粒能够清晰的出现在图片中，并对焦距调整模块中物镜和晶粒之间的长度大小来控制物镜的放大倍数，并将不同批次晶粒所拍照片的模糊值进行进行保存，当所检测的模糊值与数据库中模糊值相似时，提取该模糊值的物镜2的参数，从而能够快速的提高对晶粒的检测。
所述物镜调整模块包括倍数预选单元、倍数调整单元和照片上传单元，所述倍数预选单元用于对检测的晶粒进行初步的倍镜选择，所述照片上传单元用于对初次上传的照片进行检测，所述倍数调整单元用于对照片显示不清进行重新调节倍镜，所述倍数预选单元的输出端和照片上传单元的输入端相连接，所述照片上传单元的输出端和倍数调整单元的输入端相连接；
倍镜分为低倍镜和高倍镜，在用物镜检测芯片时，通常会先利用低倍镜来将需要观察的部位调至中心，同时将芯片调节到最清晰的程度，才能进行初步的观察，当发现在低倍镜下无法更进一步的观察到芯片时，将信息发送至中央处理单元，及时调换高倍镜头，以便于更加清晰的观察。
所述焦距调整模块包括晶粒检测单元和长度调整单元，所述晶粒检测单元用于对晶粒的大小进行检测，所述长度调整单元用于通过调整焦距的长度来提高物镜的放大倍数，所述晶粒检测单元的输出端和长度调整单元的输入端相连接；
在利用高倍镜头观察结束后，向中央处理单元发出指令，通过调整焦距使得芯片的观察能够更加仔细，并将焦距调整的最后参数结果保存到中央处理单元中，以便于下次直接利用现成参数结果进行调整焦距。
所述模糊度调整模块包括拍照检测单元、模糊值确认单元、模糊值对比单元和参数选取单元，所述拍照检测单元用于对该批次确认好的晶粒参数值进行拍照，所述模糊值确认单元用于对每批次上传不同大小的晶粒照片所产生的模糊值进行保存，所述模糊值对比单元用于将不同批次晶粒的照片模糊值进行对比，所述参数选取单元用于将样本与数据库中相似模糊值的焦距和倍镜进行提取，所述拍照检测单元的输出端和模糊值确认单元的输入端相连接，所述参数选取单元的输出端和模糊值对比单元的输入端相连接；
在利用低倍镜对晶粒进行初调时，会对晶粒初调后的结果进行首次拍照，当上传照片中的模糊值和数据库中的模糊值相同时，及时利用数据库中的参数属性进行调节，能够快速的将晶粒的成像结果拍出来，使得计算机在后期进行扫面芯片上的探针痕时能更加方便。
所述数量调整模块包括晶粒采集单元和参数调整单元，所述晶粒采集单元用于在所拍照片上进行采集晶粒的个数，所述参数调整单元用于改变物镜的倍镜和焦距，所述晶粒采集单元的输出端和参数调整单元的输入端相连接；
利用数量调整模块能够根据照片里的晶粒结果进行采集，判断晶粒个数是否和预设值相同，当检测到晶粒个数和预设值不同时，在保证照片的清晰度不变的情况下来调整倍镜的参数属性，使得芯片上的所有晶粒都在检测的照片中成像。
一种基于微型晶粒的目镜检测方法，该方法包括如下步骤：
S1:利用物镜调整模块将晶粒的物镜倍乘数进行调整；
S2:利用焦距调整模块将测试中晶粒的焦距进行适时调整；
S3:利用模糊度调整模块将参数调整好的晶粒进行拍照，并对相似模糊度的照片设置相同的参数；
S4:利用数量调整模块根据所拍照片里的晶粒数量从而判断是否需要更换倍镜数。
在步骤S1-S2中，经过物镜的检测，发现图中的晶粒较多但经检测却发现没有将全部的晶粒放在图片中，需要更换物镜2的倍乘数和焦距来缩小物镜的放大倍数，不同批次中晶粒所预选的倍乘数样本值为A＝{a1,a2…am}，调节之后现有的倍数样本值为B＝{b1,b2…bm},所对应的焦距长度F＝{f1,f2,…fm}，机械镜筒的固定长度为D；
根据公式：
Figure BDA0002743050000000061
其中：M为物镜的放大倍数。
在所述步骤S3中，参数选取单元用于挑选出相似模糊值的参数属性，若干批次晶粒所得到的模糊值集合为Z＝{z1,z2,z3,z4,…zm-1,zm},若干批次晶粒所得到的平均模糊值为
Figure BDA0002743050000000062
模糊值之间的相似率为
Figure BDA0002743050000000063
根据公式：
Figure BDA0002743050000000064
Figure BDA0002743050000000065
Figure BDA0002743050000000071
其中，σ为数据的标准差，
Figure BDA0002743050000000072
为余弦相似率。
在所述步骤S4中，通常使用IIP软件将图中的晶粒个数进行正态分布拟合，利用IIP软件来对晶粒的面积进行计算时，首先要对照片中轮廓清晰的晶粒进行描绘，通常为了使晶粒分布能够接近正态分布，会对多张照片中的晶粒进行人工干预，并根据晶粒尺寸进行正态分布，将拟合后得到的平均晶粒方差和半径进行汇总，并根据晶粒所占的面积来控制图片中晶粒的个数，利用低-高倍镜的组合方式配合焦距的调整来控制晶粒的分布。
所述物镜的倍乘数需要在中央处理单元的指令之下进行高-低倍镜的转换，从而使得倍镜转换变的更加系统化。
所述物镜2的底部安装有镜片3，所述镜片3的上方安装有相机镜头1，可通过相机镜头1对物镜2检测到的晶粒进行拍照。
实施例1：在步骤S1-S2中，经过物镜2的检测，发现图中的晶粒较多但经检测却发现没有将全部的晶粒放在图片中，因此需要更换物镜的倍乘数和焦距来缩小物镜的放大倍数，不同批次中晶粒所预选的倍乘数样本值为A＝{5,5,10}，调节之后现有的倍镜数样本值为B＝{40,40,60},所对应的焦距长度F＝{8mm,8mm,16mm}，机械镜筒的固定长度为160mm；
根据公式：
Figure BDA0002743050000000073
Figure BDA0002743050000000074
Figure BDA0002743050000000075
其中：M为物镜的放大倍数；
从计算结果得知：随着焦距的长度逐渐增大，放大倍数也逐渐缩小。
实施例2：在所述步骤S3中，参数选取单元用于挑选出相似模糊值的参数属性，若干批次晶粒所得到的模糊值集合为Z＝{80,100，260,70},若干批次晶粒所得到的平均模糊值为
Figure BDA0002743050000000081
模糊值之间的相似率为0.1；
根据公式：
Figure BDA0002743050000000082
Figure BDA0002743050000000083
Figure BDA0002743050000000084
通过计算可得：
z1＝0.1,z2＝0.06,z3＝0.007,z4＝0.2；
其中，σ为数据的标准差，
Figure BDA0002743050000000085
为余弦相似率。
根据计算可得：第一批晶粒和第二批晶粒的模糊值相同，可以从数据库中挑选出模糊值一样的参数，从而挑选出晶粒的属性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，其特征在于：该检测系统包括中央处理单元、物镜调整模块、焦距调整模块、模糊度调整模块和数量调整模块，所述中央处理单元用于对各模块采集的参数进行保存，所述物镜调整模块用于对倍镜的倍数进行预选择，所述焦距调整模块用于对所测晶粒的焦距进行实时调整，所述模糊度调整模块用于根据照片中的相似模糊值来提取相关参数，所述数量调整模块根据现有倍镜里的晶粒数量判断是否需要更换倍镜数，所述模糊度调整模块与物镜调整模块和焦距调整模块相连接，所述数量调整模块和物镜调整模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，其特征在于：所述物镜调整模块包括倍数预选单元、倍数调整单元和照片上传单元，所述倍数预选单元用于对检测的晶粒进行初步的倍镜选择，所述照片上传单元用于对初次上传的照片进行检测，所述倍数调整单元用于对照片显示不清进行重新调节倍镜，所述倍数预选单元的输出端和照片上传单元的输入端相连接，所述照片上传单元的输出端和倍数调整单元的输入端相连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，其特征在于：所述焦距调整模块包括晶粒检测单元和长度调整单元，所述晶粒检测单元用于对晶粒的大小进行检测，所述长度调整单元用于通过调整焦距的长度来提高物镜的放大倍数，所述晶粒检测单元的输出端和长度调整单元的输入端相连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，其特征在于：所述模糊度调整模块包括拍照检测单元、模糊值确认单元、模糊值对比单元和参数选取单元，所述拍照检测单元用于对该批次确认好的晶粒参数值进行拍照，所述模糊值确认单元用于对每批次上传不同大小的晶粒照片所产生的模糊值进行保存，所述模糊值对比单元用于将不同批次晶粒的照片模糊值进行对比，所述参数选取单元用于将样本与数据库中相似模糊值的焦距和倍镜进行提取，所述拍照检测单元的输出端和模糊值确认单元的输入端相连接，所述参数选取单元的输出端和模糊值对比单元的输入端相连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，其特征在于：所述数量调整模块包括晶粒采集单元和参数调整单元，所述晶粒采集单元用于在所拍照片上进行晶粒的采集，所述参数调整单元用于改变物镜的倍镜和焦距，所述晶粒采集单元的输出端和参数调整单元的输入端相连接。
6.一种基于微型晶粒的目镜检测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
S1:利用物镜调整模块将晶粒的物镜倍乘数进行调整；
S2:利用焦距调整模块将测试中晶粒的焦距进行适时调整；
S3:利用模糊度调整模块将参数调整好的晶粒进行拍照，并对相似模糊度的照片设置相同的参数；
S4:利用数量调整模块根据所拍照片里的晶粒数量从而判断是否需要更换倍镜数。
7.根据权利要求6所述的一种基于微型晶粒的目镜检测方法，其特征在于：在步骤S1-S2中，经过物镜的检测，发现图中的晶粒较多但经检测却发现没有将全部的晶粒放在图片中，需要更换物镜的倍乘数和焦距来缩小物镜的放大倍数，不同批次中晶粒所预选的倍乘数样本值为A＝{a1,a2…am}，调节之后现有的倍镜样本值为B＝{b1,b2…bm},所对应的焦距长度F＝{f1,f2,…fm}，机械镜筒的固定长度为D；
根据公式：
Figure FDA0002743049990000021
其中：M为物镜的放大倍数。
8.根据权利要求6所述的一种基于微型晶粒的目镜检测方法，其特征在于：在所述步骤S3中，参数选取单元用于挑选出相似模糊值的参数属性，若干批次晶粒所得到的模糊值集合为Z＝{z1,z2,z3,z4,…zm-1,zm},若干批次晶粒所得到的平均模糊值为
Figure FDA0002743049990000022
模糊值之间的相似率为
Figure FDA0002743049990000023
根据公式：
Figure FDA0002743049990000024
Figure FDA0002743049990000025
Figure FDA0002743049990000026
其中，σ为数据的标准差，
Figure FDA0002743049990000031
为余弦相似率。
9.根据权利要求6所述的一种基于微型晶粒的目镜检测方法，其特征在于：在所述步骤S4中，通常使用IIP软件将图中的晶粒个数进行正态拟合，物镜的倍镜转换也需要在中央处理单元的指令之下进行高-低倍镜的转换。
10.根据权利要求2所述的一种基于微型晶粒的物镜检测系统方法和装置，其特征在于：所述物镜(2)的底部安装有镜片(3)，所述镜片(3)的上方安装有相机镜头(1)。
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