一种晶圆裂缝检测方法、装置及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115690104A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202211713591.8(22)申请日2022.12.30(71)申请人合肥图迅电子科技有限公司地址230000安徽省合肥市高新区望江西路800号创新产业园一期C4栋5层(72)发明人郎斯喆余志强李杰孙峰(74)专利代理机构安徽知问律师事务所34134专利代理师陈赛飞(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T5/00(2006.01)G06T7/136(2017.01)G06V10/762(2022.01)权利要求书3页说明书8页附图7页(54)发明名称一种晶圆裂缝检测方法、装置及存储介质(57)摘要本发明公开了一种晶圆裂缝检测方法、装置及存储介质，属于晶圆检测技术领域。针对现有技术中在进行晶圆表面裂缝检测时，由于裂缝结构不连续等问题导致裂缝难以检测，本发明将晶圆表面图像通过滤波器进行卷积，对卷积后的晶圆表面图像二值化处理得到二值图像；将二值图像中所有保留的连通域拟合成线段；判断拟合线段的方向和预先设置的滤波器的方向差异，保留与滤波器方向相近的拟合线段；对保留的拟合线段进行聚类，保存属于同一类的拟合线段的端点坐标；计算每个类别中坐标点的最小外接矩形，通过最小外接矩形的长度和位置信息判断该类别是否为裂缝，从而通过滤波器增强裂缝结构及线段聚类，实现在复杂背景下的晶圆裂缝的检测和提取。CN115690104ACN115690104A权利要求书1/3页1.一种晶圆裂缝检测方法，包括如下步骤：输入晶圆表面图像；将晶圆表面图像通过滤波器进行卷积，对卷积后的晶圆表面图像二值化处理得到二值图像；将二值图像中所有保留的连通域拟合成线段；判断拟合线段的方向和预先设置的滤波器的方向差异，保留与滤波器方向相近的拟合线段；对保留的拟合线段进行聚类，保存属于同一类的拟合线段的端点坐标；计算每个类别中坐标点的最小外接矩形，通过最小外接矩形的长度和位置信息判断该类别是否为裂缝。2.根据权利要求1所述的一种晶圆裂缝检测方法，其特征在于，所述滤波器为Gabor滤波器，所述Gabor滤波器的表达式为：其中，G（σ,λ,γ,φ,θ,x,y）Re表示Gabor滤波器的实数部分，G（σ,λ,γ,φ,θ,x,y）Im表示Gabor滤波器的虚数部分，σ表示Gabor滤波器中高斯窗的标准差，λ表示Gabor滤波器的波长，γ表示Gabor滤波器横纵方向的长宽比，φ表示Gabor滤波器的相位，θ表示Gabor滤波器的方向，x、y表示Gabor滤波器的坐标，x＇、y＇表示Gabor滤波器方向为θ时对应的x、y坐标。3.根据权利要求2所述的一种晶圆裂缝检测方法，其特征在于，所述Gabor滤波器对晶圆表面图像进行卷积的计算公式为：其中，T表示卷积输出，(x，y)表示当前卷积操作的中心坐标，g表示Gabor滤波器，(m，n)表示Gabor滤波器的尺寸，a取值为floor(m/2)，b取值为floor(n/2)，floor()表示数值向下取整，F表示输入晶圆表面图像。4.根据权利要求3所述的一种晶圆裂缝检测方法，其特征在于，通过统计卷积后晶圆表面图像像素值的均值和方差，计算阈值对晶圆表面图像进行二值化处理，所述阈值的表达式为：其中，μ表示晶圆表面图像像素值的均值，σ2表示晶圆表面图像像素值的方差，k表示人2CN115690104A权利要求书2/3页工设定的倍率。5.根据权利要求1所述的一种晶圆裂缝检测方法，其特征在于，通过目标模型ax+b‑y=0将保留的连通域拟合成线段，所述连通域中的像素点坐标表示为(xi，yi)，所述目标模型ax+b‑y=0中参数的计算公式为：其中，i表示当前坐标序号，n表示像素点个数，i≤n，a、b表示求解参数。6.根据权利要求1所述的一种晶圆裂缝检测方法，其特征在于，通过所述拟合线段的角度和Gabor滤波器角度的差值，判断拟合线段的方向和预先设置的滤波器的方向差异。7.根据权利要求6所述的一种晶圆裂缝检测方法，其特征在于，所述保留的拟合线段表示为L{L1，L2，...，Ln}，拟合线段序号表示为i∈{1，2，...，n}和j∈{i+1，i+2，...，n‑1}，对所有保留的拟合线段进行聚类，保存属于一类的拟合线段的端点坐标；属于一类的拟合线段的计算公式为：其中，CtgLj表示聚类类别序号，t表示人工设定的阈值，Distance表示两个拟合线段端点的最小欧式距离，p11，p12，p21，p22表示当前参与判断的两个拟合线段的四个端点，Penalty表示距离惩罚，d表示拟合线段端点到四个端点拟合成直线的垂直投影距离。8.根据权利要求7所述的一种晶圆裂缝检测方法，其特征在于，统计聚类结果，计算每个类别中距离晶圆表