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半导体器件的对位检测方法与对位检测设备

文献发布时间:2023-06-19 16:04:54



技术领域

本申请涉及半导体组装检测技术领域,尤其涉及一种半导体器件对位检测方法与设备。

背景技术

目前,在例如液晶屏幕的半导体器件的制造工艺中,需要将用于驱动显示器的半导体元件安装于玻璃基板,并令半导体元件上的半导体元件标记与玻璃基板上的基板标记对准。而在对液晶屏幕以及相关产品进行质检时,一般是检测半导体元件标记与基板标记之间的距离以确定半导体元件在玻璃基板上的安装偏移。

但现有的技术难以准确地检测半导体元件标记与基板标记实际偏移的距离,因而对液晶屏幕的质检结果不够精确。

发明内容

本申请提供一种半导体器件的对位检测方法与半导体器件的对位检测设备,旨在精准地检测半导体元件标记与基板标记实际偏移的距离,以提升半导体器件的检测精度。

第一方面,本申请实施例提供了一种半导体器件的对位检测方法,该方法应用于对位检测设备,包括:

将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置,其中,标定位置至少为两个,半导体器件包括基板以及叠放于基板的半导体元件,基板设置有基板标记,半导体元件设置有半导体元件标记;

在半导体器件移动至每一标定位置时,从预设的第一视角与第二视角对半导体器件进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标、以及在第二视角中的第二标记坐标;

根据第一标记坐标与第二标记坐标确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系;

将半导体器件移动至预设的检测位置,并从第一视角与第二视角对半导体器件进行拍摄,以获取半导体元件标记在第一视角中的半导体元件标记坐标、以及基板标记在第二视角中的基板标记坐标;

根据半导体元件标记坐标、基板标记坐标以及坐标转换关系确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

在一些实施方式中,对位检测设备设置有第一拍摄装置与第二拍摄装置,第一拍摄装置和第二拍摄装置之间设置有元件放置区,并且元件放置区设置有标定位置;

从预设的第一视角与第二视角对半导体器件进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标、以及在第二视角中的第二标记坐标,包括:

控制第一拍摄装置从第一视角向元件放置区进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标;

控制第二拍摄装置从第二视角向元件放置区进行图像采集,以获取基板标记在第二视角中的第二标记坐标。

在一些实施方式中,第一视角靠近半导体元件一侧;

控制第一拍摄装置从第一视角向元件放置区进行图像采集,以获取半导体元件标记在第一视角中的第一标记坐标,包括:

控制第一拍摄装置从第一视角拍摄半导体器件的第一视角图像,其中,第一拍摄装置可透过半导体元件拍摄到基板标记;

获取第一视角图像中对应基板标记的第一基板标记图像;

建立对应第一视角的第一坐标系,并根据第一视角标记图像在第一坐标系中确定第一标记坐标。

在一些实施方式中,第二视角靠近基板一侧;

控制第二拍摄装置从第二视角向元件放置区进行图像采集,以获取半导体元件标记在第二视角中的第二标记坐标,包括:

控制第二拍摄装置从第二视角拍摄半导体器件的第二视角图像;

获取第二视角图像中对应基板标记的第二基板标记图像;

建立对应第二视角的第二坐标系,并根据第二视角标记图像在第二坐标系中确定第二标记坐标。

在一些实施方式中,根据半导体元件标记坐标、基板标记坐标以及坐标转换关系确定基板标记与半导体元件标记的偏移距离,包括:

基于坐标转换关系,将第一视角中的半导体元件标记坐标转换为第二视角中的转换标记坐标;

根据基板标记坐标、转换标记坐标与检测位置确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

在一些实施方式中,根据基板标记坐标、转换标记坐标与检测位置确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离,包括:

确定第二采集装置与检测位置在第二视角的中心线方向上的物距;

获取第二拍摄装置的装置参数,并根据装置参数确定物距对应的拍摄精度;

根据基板标记坐标与转换标记坐标获取坐标偏移;

根据拍摄精度与坐标偏移计算基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

在一些实施方式中,将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置之前,还包括:

获取第二拍摄装置的焦距参数;

根据焦距参数在元件放置区内确定标定平面,并在标定平面上确定标定位置与检测位置。

在一些实施方式中,对位检测设备设置有活动支架,半导体器件可以装配于活动支架;

将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置,包括:

将半导体器件装配于活动支架;

控制活动支架将半导体器件移动至标定平面;

通过活动支架控制半导体器件在标定平面上平移,以使半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置;

将半导体器件移动至预设的检测位置,包括:

通过活动支架控制半导体器件在标定平面上平移,以使半导体器件移动至预设的检测位置。

在一些实施方式中,根据第一标记坐标与第二标记坐标确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系,包括:

根据标定位置对应的第一标记坐标建立第一坐标矩阵;

根据标定位置对应的第二标记坐标建立第二坐标矩阵;

根据预设顺序获取第一坐标矩阵中第一标记坐标与第二坐标矩阵中第二标记坐标的对应关系;

根据对应关系确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系。

第二方面,本申请实施例还提供了一种半导体器件的对位检测设备,包括:

存储器和处理器;

存储器用于存储计算机程序;

处理器,用于执行计算机程序并在执行计算机程序时,实现如上述任一项的半导体器件的对位检测方法。

本申请实施例提供了一种半导体器件的对位检测方法与对位检测设备,对位检测方法应用于对位检测设备,该方法包括:将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置,其中,标定位置至少为两个,半导体器件包括基板以及叠放于基板的半导体元件,基板设置有基板标记,半导体元件设置有半导体元件标记;在半导体器件移动至每一标定位置时,从预设的第一视角与第二视角对半导体器件进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标、以及在第二视角中的第二标记坐标;根据第一标记坐标与第二标记坐标确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系;将半导体器件移动至预设的检测位置,并从第一视角与第二视角对半导体器件进行拍摄,以获取半导体元件标记在第一视角中的半导体元件标记坐标、以及基板标记在第二视角中的基板标记坐标;根据半导体元件标记坐标、基板标记坐标以及坐标转换关系确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。本方法能精准地检测半导体元件标记与基板标记实际偏移的距离,以提升半导体器件的检测精度。

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,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种半导体器件的对位检测方法的场景示意图;

图2是本发明实施例提供的一种半导体器件的控制组件的结构示意框图;

图3是本发明实施例提供的半导体器件的对位检测方法的流程示意图;

图4是本发明实施例提供的一种半导体器件的对位检测方法中半导体器件移动步骤的场景示意图;

图5是本发明实施例提供的另一种半导体器件的对位检测方法的场景示意图;

图6是本发明实施例提供的半导体器件的对位检测方法中坐标转换关系确定流程示意图;

附图标记:

1、半导体器件的对位检测设备;11、控制组件;111、存储器;112、处理器;12、活动支架;121、装配部;122、驱动部;13、第一拍摄装置;14、第二拍摄装置;2、半导体器件;21、半导体元件;211、半导体元件标记;22、基板;221、基板标记;V1、第一视角;V2、第二视角。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。

附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前,在例如液晶屏幕的半导体器件的制造工艺中,需要将用于驱动显示器的半导体元件安装于玻璃基板,并令半导体元件上的半导体元件标记与玻璃基板上的基板标记对准。而在对液晶屏幕以及相关产品进行质检时,一般是检测半导体元件标记与基板标记之间的距离以确定半导体元件在玻璃基板上的安装偏移。但现有技术难以准确地检测半导体元件标记与基板标记实际偏移的距离,因而对液晶屏幕的质检结果不够精确。

本申请的实施例提供了一种半导体器件的对位检测方法及半导体器件的对位检测设备,对位检测方法可应用于对位检测设备,本方法用于对半导体器件中半导体元件的半导体元件标记与基板的基板标记在贴合平面上的实际偏移距离进行检测,可以理解的是,贴合平面为半导体元件与基板相互贴合的平面。

以包含显示器驱动芯片与玻璃基板的液晶屏幕或相关的产品作为半导体器件为例进行说明,本方法用于检测显示器驱动芯片上的半导体元件标记与玻璃基板上的基板标记在贴合平面上的实际偏移距离。

请参阅图1,图1是本发明实施例提供的一种半导体器件的对位检测方法的场景示意图。

如图1所示,对位检测方法可应用于对位检测设备1,用于对半导体器件2中半导体元件21的半导体元件标记211与基板22的基板标记221在贴合平面上的实际偏移距离d进行检测。其中,半导体器件2可以是液晶屏幕或相关的产品,半导体元件21即为显示器驱动芯片,基板22即为玻璃基板。

需知,图1中的场景仅用于解释本申请实施例提供的半导体器件的对位检测方法,但并不构成对本申请实施例提供的半导体器件的对位检测方法应用场景的具体限定。

如图1、图2所示,具体地,对位检测设备1包括控制组件11,控制组件11包括存储器111和处理器112,存储器111和处理器112通过总线113连接,该总线113比如为I2C(Inter-integrated Circuit)总线。

具体地,处理器112用于提供计算和控制能力,支撑整个对位检测设备的运行。处理器112可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),该处理器112还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中,通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

具体地,存储器111可以是Flash芯片、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)磁盘、光盘、U盘或移动硬盘等。

本领域技术人员可以理解,图2中示出的结构,仅仅是与本申请实施例方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请实施例方案所应用于对位检测设备的限定,具体的对位检测设备的控制组件可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

其中,处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序,并在执行计算机程序时实现本申请实施例提供的任意一种半导体器件的对位检测方法。

在一实施方式中,处理器112用于运行存储在存储器111中的计算机程序,并在执行计算机程序时实现如下步骤:

将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置,其中,标定位置至少为两个,半导体器件包括基板以及叠放于基板的半导体元件,基板设置有基板标记,半导体元件设置有半导体元件标记;

在半导体器件移动至每一标定位置时,从预设的第一视角与第二视角对半导体器件进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标、以及在第二视角中的第二标记坐标;

根据第一标记坐标与第二标记坐标确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系;

将半导体器件移动至预设的检测位置,并从第一视角与第二视角对半导体器件进行拍摄,以获取半导体元件标记在第一视角中的半导体元件标记坐标、以及基板标记在第二视角中的基板标记坐标;

根据半导体元件标记坐标、基板标记坐标以及坐标转换关系确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

在一些实施方式中,对位检测设备1设置有第一拍摄装置13与第二拍摄装置14,第一拍摄装置13和第二拍摄装置14之间设置有元件放置区12,并且元件放置区12设置有标定位置15,处理器112在从预设的第一视角与第二视角对半导体器件进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标、以及在第二视角中的第二标记坐标时,具体包括:

控制第一拍摄装置从第一视角向元件放置区进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标;

控制第二拍摄装置从第二视角向元件放置区进行图像采集,以获取基板标记在第二视角中的第二标记坐标。

在一些实施方式中,第一视角靠近半导体元件21一侧,处理器112在控制第一拍摄装置从第一视角向元件放置区进行图像采集,以获取半导体元件标记在第一视角中的第一标记坐标时,具体包括:

控制第一拍摄装置从第一视角拍摄半导体器件的第一视角图像,其中,第一拍摄装置可透过半导体元件拍摄到基板标记;

获取第一视角图像中对应基板标记的第一基板标记图像;

建立对应第一视角的第一坐标系,并根据第一视角标记图像在第一坐标系中确定第一标记坐标。

在一些实施方式中,第二视角靠近基板22一侧,处理器112在控制第二拍摄装置从第二视角向元件放置区进行图像采集,以获取半导体元件标记在第二视角中的第二标记坐标时,具体包括:

控制第二拍摄装置从第二视角拍摄半导体器件的第二视角图像;

获取第二视角图像中对应基板标记的第二基板标记图像;

建立对应第二视角的第二坐标系,并根据第二视角标记图像在第二坐标系中确定第二标记坐标。

在一些实施方式中,处理器112在根据半导体元件标记坐标、基板标记坐标以及坐标转换关系确定基板标记与半导体元件标记的偏移距离时,具体包括:

基于坐标转换关系,将第一视角中的半导体元件标记坐标转换为第二视角中的转换标记坐标;

根据基板标记坐标、转换标记坐标与检测位置确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

在一些实施方式中,处理器112在根据基板标记坐标、转换标记坐标与检测位置确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离时,具体包括:

确定第二采集装置与检测位置在第二视角的中心线方向上的物距;

获取第二拍摄装置的装置参数,并根据装置参数确定物距对应的拍摄精度;

根据基板标记坐标与转换标记坐标获取坐标偏移;

根据拍摄精度与坐标偏移计算基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

在一些实施方式中,处理器112在将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置之前,还具体包括:

获取第二拍摄装置的焦距参数;

根据焦距参数在元件放置区内确定标定平面,并在标定平面上确定标定位置与检测位置。

在一些实施方式中,对位检测设备1设置有活动支架12,半导体器件2可以装配于活动支架12;

处理器112在将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置时,具体包括:

将半导体器件装配于活动支架;

控制活动支架将半导体器件移动至标定平面;

通过活动支架控制半导体器件在标定平面上平移,以使半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置;

处理器112在将半导体器件移动至预设的检测位置时,具体包括:

通过活动支架控制半导体器件在标定平面上平移,以使半导体器件移动至预设的检测位置。

在一些实施方式中,处理器112在根据第一标记坐标与第二标记坐标确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系时,具体包括:

根据标定位置对应的第一标记坐标建立第一坐标矩阵;

根据标定位置对应的第二标记坐标建立第二坐标矩阵;

根据预设顺序获取第一坐标矩阵中第一标记坐标与第二坐标矩阵中第二标记坐标的对应关系;

根据对应关系确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系。

以下结合对位检测设备的工作原理,对本申请实施例提供的半导体器件的对位检测方法进行详细说明。

请参阅图3,图3是本申请一实施例提供的半导体器件的对位检测方法的流程示意图。

如图3所示,半导体器件的对位检测设备制作方法具体包括步骤S31-S35:

步骤S31:将所述半导体器件按照预设顺序移动至所述对位检测设备对应的标定位置,其中,所述标定位置至少为两个,所述半导体器件包括基板以及叠放于所述基板的半导体元件,所述基板设置有基板标记,所述半导体元件设置有半导体元件标记。

半导体器件包括基板以及叠放于基板的半导体元件,基板设置有基板标记,半导体元件设置有半导体元件标记。

对位检测设备将待检测的半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置,其中,标定位置至少为两个。

如图4所示,在一些实施方式中,标定位置的数量为多个且多个标定位置呈阵列排布在预设的标定平面上。示例性地,标定位置的数量可以为9个,且9个标定位置P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9呈阵列排布在预设的标定平面F1上。

如图1所示,在一些实施方式中,半导体元件对位检测设备设置有与控制组件11连接的第一拍摄装置13与第二拍摄装置14,第一拍摄装置13和第二拍摄装置14之间设置有元件放置区,并且元件放置区设置有标定位置,其中,第一拍摄装置13与第一视角V1对应,第二拍摄装置14与第二视角V2对应。

在一些实施方式中,对位检测设备对应的标定位置为预先设置的多个位置且对位检测设备预先存储有移动至多个标定位置的预设顺序,例如,预设顺序可以是按照从P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8到P9的顺序。

在另一些实施方式中,对位检测设备将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置之前需根据第二拍摄装置的焦距参数在元件放置区内确定标定位置。

具体地,将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置之前,还包括:

获取第二拍摄装置的焦距参数;

根据焦距参数在元件放置区内确定标定平面,并在标定平面上确定标定位置与检测位置。

可以理解的是,半导体器件在第二拍摄装置中的成像效果跟半导体器件与第二拍摄装置在第二视角的中心线方向上的物距、及第二采集装置的焦距参数两者之间的数值关系相关,因而,在将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置之前,执行本方法的设备获取第二拍摄装置的焦距参数,根据焦距参数在元件放置区内确定标定平面,并在标定平面上确定标定位置与检测位置,其中,执行本方法的设备可根据预设的标定位置在标定平面上的相对位置关系确定标定位置。示例性的,标定位置的数量为9个且9个标定位置呈阵列排布在预设的标定平面上,以第二视角的中心与标定平面的交点作为阵列排布的9个标定位置里居中的标定位置,并基于居中的标定位置与预设的间距在标定平面确定其它8个标定位置。

通过根据焦距参数确定标定位置与检测位置,提升了第二拍摄装置在对半导体器件进行拍摄时能获得的成像效果,便于对基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离进行检测。

如图5所示,一些实施方式中,对位检测设备1设置有与控制组件11连接的活动支架12,半导体器件可以装配于活动支架12,步骤S1中,将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置,具体包括:

将半导体器件装配于活动支架;

控制活动支架将半导体器件移动至标定平面;

通过活动支架控制半导体器件在标定平面上平移,以使半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置。

具体地,活动支架12包括装配部121与驱动部122,驱动部122可驱动装配部121移动,半导体器件2可以装配于装配部121,也可脱离装配部121,当半导体器件2装配于装配部121时,半导体器件2与装配部121相对固定,可控制驱动部122驱动装配部121移动以带动半导体器件2移动至标定平面,然后控制半导体器件2在第二视角的中心线方向上固定,并通过驱动部122驱动装配部121移动以带动半导体器件2在标定平面上平移,以使半导体器件2按照预设顺序移动至对位检测设备1对应的标定位置15。

通过控制活动支架先将半导体器件移动至标定平面,再控制半导体器件在标定平面上平移至标定位置,确保半导体器件与第二拍摄装置在第二视角的中心线方向上的距离固定,使得第二拍摄装置对半导体器件在多个标定位置上拍摄所得的成像稳定有效。

步骤S32:在所述半导体器件移动至每一所述标定位置时,从预设的第一视角与第二视角对所述半导体器件进行图像采集,以获取所述基板标记在所述第一视角中的第一标记坐标、以及在所述第二视角中的第二标记坐标。

在半导体器件移动至每一标定位置时,从预设的第一视角与第二视角对半导体器件进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标、以及在第二视角中的第二标记坐标。

如图1所示,在一些实施方式中,半导体元件对位检测设备设置有第一拍摄装置13与第二拍摄装置14,第一拍摄装置13和第二拍摄装置14之间设置有元件放置区12,并且元件放置区设置有标定位置15,其中,第一拍摄装置13与第一视角对应,第二拍摄装置14与第二视角对应。

具体地,步骤S32中从预设的第一视角与第二视角对半导体器件进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标、以及在第二视角中的第二标记坐标,包括:

控制第一拍摄装置从第一视角向元件放置区进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标;

控制第二拍摄装置从第二视角向元件放置区进行图像采集,以获取基板标记在第二视角中的第二标记坐标。

执行本方法的设备控制第一拍摄装置从第一视角向元件放置区的方向进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标,并控制第二拍摄装置从第二视角向元件放置区的方向进行图像采集,以获取基板标记在第二视角中的第二标记坐标。

如图1所示,在一些实施方式中,第一视角V1靠近半导体元件21一侧,控制第一拍摄装置从第一视角向元件放置区进行图像采集,以获取半导体元件标记在第一视角中的第一标记坐标,包括:

控制第一拍摄装置从第一视角拍摄半导体器件的第一视角图像,其中,第一拍摄装置可透过半导体元件拍摄到基板标记;

获取第一视角图像中对应基板标记的第一基板标记图像;

建立对应第一视角的第一坐标系,并根据第一视角标记图像在第一坐标系中确定第一标记坐标。

具体地,第一拍摄装置可以是红外相机,第一拍摄装置可透过半导体元件拍摄到基板标记,执行本方法的设备控制第一拍摄装置从第一视角拍摄半导体器件的第一视角图像,然后对采集到的第一视角图像进行图像识别,以获取第一视角图像中对应基板标记的第一基板标记图像,建立与第一视角对应的第一坐标系,并根据第一视角标记图像在第一坐标系中确定第一标记坐标,由此获得半导体器件处于不同的标定位置时,基板标记在第一坐标系中的第一标记坐标,并将多个第一标记坐标与标定位置关联存储。

优选地,第一拍摄装置可以采用波长为1200nm-1300nm的短波红外光进行拍摄,可以理解的是,短波红外光对半导体器件中的半导体元件穿透效果较好,能直接采集到对应基板标记的第一基板标记图像,例如显示器驱动芯片的外壳一般是硅片外壳,波长为1200nm-1300nm的短波红外光可可透过半导体元件拍摄到基板标记,获取第一基板标记图像。

如图1所示,在一些实施方式中,第二视角V2靠近基板22一侧;

控制第二拍摄装置从第二视角向元件放置区进行图像采集,以获取半导体元件标记在第二视角中的第二标记坐标,包括:

控制第二拍摄装置从第二视角拍摄半导体器件的第二视角图像;

获取第二视角图像中对应基板标记的第二基板标记图像;

建立对应第二视角的第二坐标系,并根据第二视角标记图像在第二坐标系中确定第二标记坐标。

具体地,执行本方法的设备控制第二拍摄装置从第二视角拍摄半导体器件的第二视角图像,然后对采集到的第二视角图像进行图像识别,以获取第二视角图像中对应基板标记的第二基板标记图像,建立对应第二视角的第二坐标系,并根据第二视角标记图像在第二坐标系中确定第二标记坐标,由此获得半导体器件处于不同的标定位置时,基板标记在第二坐标系中的第二标记坐标,并将多个第二标记坐标与标定位置关联存储。

步骤S33:根据所述第一标记坐标与所述第二标记坐标确定所述第一视角与所述第二视角之间的坐标转换关系。

调用与标定位置关联存储的第一标记坐标与第二标记坐标,根据多个标定位置分别对应的第一标记坐标与第二标记坐标确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系。可以理解的是,对于同一标定位置,在第一坐标系中的第一标记坐标与第二坐标系中的第二标记坐标相互对应,即为基板标记坐标在第一视角与第二视角分别对应的位置坐标,根据多个标定位置对应的第一标记坐标与第二标记坐标,可确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系。

如图6所示,在一些实施方式中,步骤S33具体包括步骤S331-步骤S334:

步骤S331:根据标定位置对应的第一标记坐标建立第一坐标矩阵;

步骤S332:根据标定位置对应的第二标记坐标建立第二坐标矩阵;

步骤S333:根据预设顺序获取第一坐标矩阵中第一标记坐标与第二坐标矩阵中第二标记坐标的对应关系;

步骤S334:根据对应关系确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系。

执行本方法的设备根据多个标定位置对应的第一标记坐标建立第一坐标矩阵,根据标定位置对应的第二标记坐标建立第二坐标矩阵,其中,第一坐标矩阵以多个标记位置对应的第一标记坐标作为矩阵元素,第二坐标矩阵以多个标记位置对应的第二标记坐标作为矩阵元素,然后根据预设顺序获取第一坐标矩阵中第一标记坐标与第二坐标矩阵中第二标记坐标的对应关系,并根据对应关系计算第一坐标矩阵与第二坐标矩阵之间的转换矩阵,基于该转换矩阵确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系。

示例性地,假设标定位置P1-P9在第一视角对应的第一标记坐标分别为a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9,而标定位置P1-P9在第一视角对应的第一标记坐标分别为b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9,则可得到以下的第一坐标矩阵M1与第二坐标矩阵M2:

基于得到的第一坐标矩阵M1与第二坐标矩阵M2,根据预设顺序可德奥第一坐标矩阵M1中第一标记坐标a1-a9与第二坐标矩阵M2中第二标记坐标b1-b9一一对应关系,根据对应关系计算第一坐标矩阵M1与第二坐标矩阵M2之间的转换矩阵,并基于该转换矩阵确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系。

步骤S34:将所述半导体器件移动至预设的检测位置,并从所述第一视角与所述第二视角对所述半导体器件进行拍摄,以获取所述半导体元件标记在所述第一视角中的半导体元件标记坐标、以及所述基板标记在所述第二视角中的基板标记坐标。

执行本方法的设备将半导体器件移动至预设的检测位置,并从第一视角与第二视角对半导体器件进行拍摄,以获取半导体元件标记在第一视角中的半导体元件标记坐标、以及基板标记在第二视角中的基板标记坐标。

如图5所示,在一些实施方式中,对位检测设备1设置有活动支架12,半导体器件可以装配于活动支架12,将半导体器件移动至预设的检测位置,包括:

通过活动支架控制半导体器件在标定平面上平移,以使半导体器件移动至预设的检测位置。

具体地,当半导体器件2装配于装配部121时,半导体器件2与装配部121相对固定,可通过活动支架12控制半导体器件2在第二视角V2的中心线方向上固定,即控制半导体器件2保持在标定平面上,并通过驱动部122驱动装配部121移动以带动半导体器件2在标定平面上平移到检测位置,其中,检测位置设置在标定平面上。

通过控制活动支架将半导体器件在标定平面上平移至检测位置,确保移动半导体器件的过程中,半导体器件与第二拍摄装置在第二视角的中心线方向上的距离固定,使得第二拍摄装置对半导体器件在检测位置上拍摄所得的成像稳定有效,且使得此时半导体器件第一视角与第二视角之间的坐标转换关系符合前述步骤中将半导体器件移动至标定平面时确定的第一视角与第二视角之间的坐标转换关系。

将半导体器件移动至预设的检测位置之后,一方面,本设备控制第一拍摄装置从第一视角对半导体器件进行拍摄,并对拍摄到的图像进行图像识别,以获取半导体元件标记在第一视角中的半导体元件标记坐标;另一方面,本设备控制第二拍摄装置从第二视角对半导体器件进行拍摄,并对拍摄到的图像进行图像识别,以获取基板标记在第二视角中的基板标记坐标。

步骤S35:根据所述半导体元件标记坐标、所述基板标记坐标以及所述坐标转换关系确定所述基板标记与所述半导体元件标记的实际偏移距离。

执行本方法的设备根据半导体元件标记坐标、基板标记坐标以及坐标转换关系确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

在一些实施方式中,根据半导体元件标记坐标、基板标记坐标以及坐标转换关系确定基板标记与半导体元件标记的偏移距离,包括:

基于坐标转换关系,将第一视角中的半导体元件标记坐标转换为第二视角中的转换标记坐标;

根据基板标记坐标、转换标记坐标与检测位置确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

具体地,基于坐标转换关系对第一视角对应的第一坐标系中的半导体元件标记坐标进行转换,得到半导体元件标记坐标在第二视角对应的第二坐标系中的转换标记坐标,然后根据基板标记坐标、转换标记坐标两者的偏差以及检测位置,确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

在一些实施方式中,根据基板标记坐标、转换标记坐标与检测位置确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离,包括:

确定第二采集装置与检测位置在第二视角的中心线方向上的物距;

获取第二拍摄装置的装置参数,并根据装置参数确定物距对应的拍摄精度;

根据基板标记坐标与转换标记坐标获取坐标偏移;

根据拍摄精度与坐标偏移计算基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。

可以理解的是,第二拍摄装置的拍摄精度,也即第二拍摄装置采集图像中的一个像素所对应的实际长度相关于第二采集装置到拍摄物体的距离,基于此,执行本方法的设备首先确定第二采集装置与检测位置在第二视角的中心线方向上的物距,获取第二拍摄装置的装置参数,并根据装置参数确定在当前物距下第二拍摄装置的拍摄精度,然后根据基板标记坐标与转换标记坐标获取坐标偏移,根据拍摄精度与坐标偏移计算基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离,其中,获取的第二拍摄装置的装置参数包括视场角,本设备可根据第二拍摄装置的视场角确定在当前物距下第二拍摄装置的拍摄精度。

具体地,根据拍摄精度与坐标偏移计算基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离,包括:根据坐标偏移确定基板标记与半导体元件标记之间偏离的像素值,并根据拍摄精度与偏离的像素值确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。在一些实施方式中,第一坐标系与第二坐标系均为像素坐标系,即每一个单位长度对应一个像素的边长,则可直接以坐标偏移作为基板标记与半导体元件标记之间偏离的像素值。

通过根据装置参数确定拍摄精度,然后根据拍摄精度与坐标偏移计算基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离,能结合第二拍摄装置的装置参数精准地检测半导体元件标记与基板标记实际偏移的距离,且第二拍摄装置的装置参数一般为出厂时已预设,大大减少了计算流程,提升了检测的速度与精度。

综上,本申请提供了一种半导体器件的对位检测方法与半导体器件的对位检测设备,对位检测方法可应用于对位检测设备,本方法包括:将半导体器件按照预设顺序移动至对位检测设备对应的标定位置,其中,标定位置至少为两个,半导体器件包括基板以及叠放于基板的半导体元件,基板设置有基板标记,半导体元件设置有半导体元件标记;在半导体器件移动至每一标定位置时,从预设的第一视角与第二视角对半导体器件进行图像采集,以获取基板标记在第一视角中的第一标记坐标、以及在第二视角中的第二标记坐标;根据第一标记坐标与第二标记坐标确定第一视角与第二视角之间的坐标转换关系;将半导体器件移动至预设的检测位置,并从第一视角与第二视角对半导体器件进行拍摄,以获取半导体元件标记在第一视角中的半导体元件标记坐标、以及基板标记在第二视角中的基板标记坐标;根据半导体元件标记坐标、基板标记坐标以及坐标转换关系确定基板标记与半导体元件标记的实际偏移距离。本方法能精准地检测半导体元件标记与基板标记实际偏移的距离,以提升半导体器件的检测精度。

应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上所述,仅是本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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