CN112924472A - 一种Mini LED晶圆外观缺陷检测系统及方法 - Google Patents

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周波
李国晓
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Abstract

本发明涉及一种Mini LED晶圆外观缺陷光学检测系统及方法，所述检测系统包括大靶面高分辨率相机、高倍高数值孔径镜头、光源、位移载物台、计算机图像处理系统等；其系统的分辨率可小于1μm，对Mini LED的表面缺陷可实现清晰成像分辨；可以在一张图片对超过1000颗晶粒进行同步分析检测，相比于传统的显微镜人工目检的方式有50倍的效率提升，实现了高精度高效率自动化的光学检测。所述检测系统既能满足高精度的检测要求，又能进行高效率扫描拍摄成像，适合用于Mini LED表面缺陷检测。所述检测系统采用机器视觉方式代替人工目检对缺陷自动判定及分类，可实现大批量自动化测量。

Description

一种Mini LED晶圆外观缺陷检测系统及方法
技术领域
本发明涉及一种晶圆外观缺陷检测系统，尤其涉及一种Mini LED晶圆外观缺陷的光学检测系统及方法。
背景技术
随着智能设备的显示技术不断创新发展，对屏幕的分辨率要求越来越高，MiniLED阵列器件应运而生。与常规LED相比，Mini LED的尺寸进一步减少，制作工艺更为复杂，因此对Mini LED的检测要求及难度会进一步提高。由于Mini LED的尺寸一般在100μm-200μm，而常规LED的尺寸一般大于1000μm，所以目前常规LED的外观缺陷自动化检测系统，其检测光学分辨率未能满足Mini LED的检测要求；目前对Mini LED外观缺陷检测多采用显微镜的人工检测方式，普遍存在检测效率低下满足不了产能需求、人工检测容易疲劳导致检测结果参差不齐、人为误差导致标准不统一等缺点。
目前行业中普遍使用的显微镜一般是5倍、10倍、20倍的镜头组合来观察。要达到晶圆缺陷清晰成像的效果，高倍率的物镜导致视野非常小。如图1所示，单次视野只能观察到不超过20个晶圆，而一张晶圆片的晶圆颗粒数可达几十万之多，导致人工检测完一片4寸的Mini LED晶元片就至少需要3个小时，若是6寸的那检测时间将会翻倍，于是使用人工目检方式效率极低或只能采用抽检方式来代替。
发明内容
为解决目前Mini LED行业存在的光学检测精度与效率无法兼顾而导致无法全检的问题，本发明提出一种能提供高分辨率及快速高效的自动化检测系统及方法。
一种Mini LED晶圆外观缺陷光学检测系统，其特征在于：包括大靶面高分辨率相机、高倍高数值孔径镜头、光源、位移载物台、计算机图像处理系统；所述大靶面高分辨率相机和高倍高数值孔径镜头配合，所述高倍高数值孔径镜头设置于大靶面高分辨率相机下方，检测时所述位移载物台设置于高倍高数值孔径镜头正下方。所述检测系统采用高倍高数值孔径的镜头对晶圆进行成像，配合高分辨率的相机，其系统的分辨率可小于1μm，对Mini LED的表面缺陷可实现清晰成像分辨。
本发明所述的高倍率大视野Mini LED表面缺陷光学检测系统主要包括镜头、相机以及光源等主要组成部分。（1）镜头采用高倍高数值孔径镜头，其目的是能够将Mini LED表面上0.5μm-200μm的缺陷的清晰成像，有效分辨筛选出有外观缺陷的Mini LED产品；（2）由于一般高倍镜头的小视野会导致大大降低扫描效率，因此本系统采用了能支持大靶面相机的高倍镜头，配合2/3inch以上的大靶面高分辨率相机，组合成高分辨率大视野相机镜头。系统在保证高精度的前提下，可以在一张图片对超过1000颗晶粒进行同步分析检测，相比于传统的显微镜人工目检的方式有50倍的效率提升，实现了高精度高效率自动化的光学检测。所述光源为频闪或常亮光源，优选为频闪光源，频闪光源可以提高检测效率。
所述检测系统既能满足高精度的检测要求，又能进行高效率扫描拍摄成像，适合用于Mini LED表面缺陷检测。所述检测系统采用机器视觉方式代替人工目检对缺陷自动判定及分类，可实现大批量自动化测量。
本发明还公开了一种Mini LED晶圆外观缺陷光学检测方法，使用上述检测系统，所述计算机图像处理系统接收所述大靶面高分辨率相机和高倍高数值孔径镜头的检测数据，所述光学检测系统采用机器视觉方式代替人工目检对缺陷自动判定及分类，可实现大批量自动化测量。检测时将样品置于位移载物台上。
所述检测方法可以在一张图片对超过1000颗晶粒进行同步分析检测。
所述检测方法的分辨率可小于1μm，对Mini LED的表面缺陷可实现清晰成像分辨。
所述检测方法既能满足高精度的检测要求，又能进行高效率扫描拍摄成像，适合用于Mini LED表面缺陷检测。所述检测方法采用机器视觉方式代替人工目检对缺陷自动判定及分类，可实现大批量自动化测量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明Mini LED外观缺陷检测系统效果细节图。
1.大靶面高分辨率相机；2.高倍高数值孔径镜头；3.样品；4.计算机图像处理系统。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
如图1所示，为本发明的系统结构示意图，本发明的主要装置包括大靶面高分辨率相机1、高倍高数值孔径镜头2、光源、位移载物台、计算机图像处理系统4等。所述大靶面高分辨率相机和高倍高数值孔径镜头配合，所述高倍高数值孔径镜头设置于大靶面高分辨率相机下方，检测时所述位移载物台设置于高倍高数值孔径镜头正下方，将样品3置于位移载物台上。所述计算机图像处理系统接收所述大靶面高分辨率相机和高倍高数值孔径镜头的检测数据，所述光学检测系统采用机器视觉方式代替人工目检对缺陷自动判定及分类。所述检测系统采用高倍高数值孔径的镜头对晶圆进行成像，配合高分辨率的相机，其系统的分辨率可小于1μm，对Mini LED的表面缺陷可实现清晰成像分辨。
本发明所述的高倍率大视野Mini LED表面缺陷光学检测系统主要包括镜头、相机以及光源等主要组成部分。（1）镜头采用高倍高数值孔径镜头，其目的是能够将Mini LED表面上0.5μm-200μm的微纳米缺陷的清晰成像，有效分辨筛选出有外观缺陷的产品；（2）由于一般高倍镜头的小视野会导致大大降低扫描效率，因此本系统采用了能支持大靶面相机的高倍镜头，配合2/3inch或以上的大靶面高分辨率相机，组合成高分辨率大视野相机镜头。系统在保证高精度的前提下，相比于传统的显微镜人工目检的方式有50倍的效率提升，实现了高精度高效率自动化的光学检测。
该系统既能满足高精度的检测要求，又能进行高效率扫描拍摄成像，适合用于Mini LED表面缺陷检测。系统采用机器视觉方式代替人工目检对缺陷自动判定及分类，可实现大批量自动化测量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则内，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 (7)

1.一种Mini LED晶圆外观缺陷光学检测系统，其特征在于：包括2/3inch以上靶面、1000万像素以上分辨率的相机（1）、2倍以上倍率、0.08以上数值孔径的镜头（2）、光源、位移载物台、计算机图像处理系统（4）；所述相机和镜头配合，所述镜头设置于相机下方，检测时所述位移载物台设置于镜头正下方。
2.根据权利要求1所述的一种Mini LED晶圆外观缺陷光学检测系统，其特征在于：所述镜头能够将Mini LED表面上0.5μm-200μm的缺陷的清晰成像，有效分辨筛选出有外观缺陷的产品。
3.根据权利要求1所述的一种Mini LED晶圆外观缺陷光学检测系统，其特征在于：所述Mini LED晶圆外观缺陷光学检测系统的分辨率可小于1μm。
4.根据权利要求1所述的一种Mini LED晶圆外观缺陷光学检测系统，其特征在于：所述光源为频闪或常亮光源。
5.一种Mini LED晶圆外观缺陷光学检测方法，使用权利要求1-4中任一项所述的检测系统，其特征在于：所述计算机图像处理系统接收所述相机和镜头的检测数据，所述光学检测系统采用机器视觉方式代替人工目检对缺陷自动判定及分类，可实现大批量自动化测量。
6.根据权利要求6所述的Mini LED晶圆外观缺陷光学检测方法，其特征在于：检测时将Mini LED晶圆置于位移载物台上。
7.根据权利要求6所述的Mini LED晶圆外观缺陷光学检测方法，其特征在于：所述MiniLED晶圆外观缺陷光学检测方法的分辨率可小于1μm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115128099A (zh) * 2022-08-29 2022-09-30 苏州高视半导体技术有限公司 晶圆缺陷检测方法、晶圆缺陷检测设备及其拍摄装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102543793A (zh) * 2012-02-29 2012-07-04 无锡睿当科技有限公司 一种用于晶圆聚焦的图像质量反馈系统和方法
CN205484099U (zh) * 2016-03-28 2016-08-17 大族激光科技产业集团股份有限公司 晶圆表面检测设备
CN110085709A (zh) * 2019-05-05 2019-08-02 无锡职业技术学院 一种led图像全自动计数统计系统
CN112038254A (zh) * 2019-05-15 2020-12-04 天津科技大学 基于机器视觉技术的晶圆自动检测与标记装置及设计方法
CN112255245A (zh) * 2020-12-21 2021-01-22 惠州高视科技有限公司 一种Mini LED晶圆正反面外观缺陷检测方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102543793A (zh) * 2012-02-29 2012-07-04 无锡睿当科技有限公司 一种用于晶圆聚焦的图像质量反馈系统和方法
CN205484099U (zh) * 2016-03-28 2016-08-17 大族激光科技产业集团股份有限公司 晶圆表面检测设备
CN110085709A (zh) * 2019-05-05 2019-08-02 无锡职业技术学院 一种led图像全自动计数统计系统
CN112038254A (zh) * 2019-05-15 2020-12-04 天津科技大学 基于机器视觉技术的晶圆自动检测与标记装置及设计方法
CN112255245A (zh) * 2020-12-21 2021-01-22 惠州高视科技有限公司 一种Mini LED晶圆正反面外观缺陷检测方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
罗必胜: "《生物显微镜原理与维修》", 28 February 1997, 湖南科学技术出版社 *
陈治彬: "基于机器视觉的晶圆缺陷检测系统分析与设计", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115128099A (zh) * 2022-08-29 2022-09-30 苏州高视半导体技术有限公司 晶圆缺陷检测方法、晶圆缺陷检测设备及其拍摄装置

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