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自动光学检测方法

阅读：813发布：2020-05-12

IPRDB可以提供自动光学检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种自动光学检测方法，用于检测被检测对象的表面缺陷。所述自动光学检测方法包括：通过至少两种照明系统对被检测对象进行照明，分别在各种照明系统下，通过探测器采集被检测对象的图像信息，再通过计算机对采集的图像信息进行分析，以得到被检测对象的表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息，其中，通过计算机保存至少在一种照明系统下采集的图像信息；通过计算机对所有的表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息。本发明提供一种自动光学检测方法可有效提高检测效率。，下面是自动光学检测方法专利的具体信息内容。

1.一种自动光学检测方法，用于检测被检测对象的表面缺陷，其特征在于，包括：

通过至少两种照明系统对被检测对象进行照明，分别在各种照明系统下，通过探测器采集被检测对象的图像信息，再通过计算机对采集的图像信息进行分析，以得到被检测对象的表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息，其中，通过计算机保存至少在一种照明系统下采集的图像信息；

通过计算机对所有的表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息。

2.如权利要求1所述的自动光学检测方法，其特征在于，计算机在保存的图像信息中选择至少一种照明系统照射下的图像信息，将表面缺陷信息标注到选择的图像信息中，再将图像信息输出并保存。

3.如权利要求2所述的自动光学检测方法，其特征在于，计算机在保存的图像信息中选择图像信息时，仅选择在一种照明系统的照射下保存的图像信息。

4.如权利要求2所述的自动光学检测方法，其特征在于，计算机在保存的图像信息中选择图像信息时，选择至少在两种照明系统的照射下保存的图像信息，并将一部分的表面缺陷信息标注在一部分选择的图像信息中，另一部分的表面缺陷信息标注在另一部分选择的图像信息中。

5.如权利要求1所述的自动光学检测方法，其特征在于，探测器采集被检测对象的图像信息时，通过扫描的方式采集被检测对象的图像信息。

6.如权利要求5所述的自动光学检测方法，其特征在于，扫描时，所述探测器的位置不变，所述被检测对象移动。

7.如权利要求1所述的自动光学检测方法，其特征在于，所述探测器采集被检测对象的图像信息之前，通过同步控制器使相应的照明系统照射被检测对象。

8.如权利要求7所述的自动光学检测方法，其特征在于，在对被检测对象进行检测之前，将被检测对象放置在工件台上，并通过工件台将第一同步信号发送给同步控制器，同步控制器将第二同步信号和第三同步信号分别发送给探测器和相应的照明系统，以使探测器开始采集被检测对象的图像信息，并使相应的照明系统照明检测对象。

9.如权利要求8所述的自动光学检测方法，其特征在于，同步控制器先将第二同步信号发送给探测器，使探测器开始采集被检测对象的图像信息，在探测器采集被检测对象的图像信息的过程中，同步控制器将第三同步信号分别发送给相应的照明系统，以使相应的照明系统照明被检测对象。

10.如权利要求1所述的自动光学检测方法，其特征在于，仅有两种照明系统，一种为明场照明系统，另一种为暗场照明系统。

11.如权利要求1所述的自动光学检测方法，其特征在于，所述探测器的数量为多个，一个探测器仅采集一种照明系统照射下的图像信息。

12.如权利要求1所述的自动光学检测方法，其特征在于，所述探测器的数量为一个，可采集多种照明系统照射下的图像信息。

说明书全文

自动光学检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及缺陷检测技术领域，特别涉及一种自动光学检测方法。

背景技术

[0002] 自动光学检测(Automatic Optical Inspection，AOI)技术可实现晶圆、芯片或其它被检测对象的快速、高精度、无损伤检测。该技术广泛地应用于PCB、集成电路、LED、TFT以及太阳能面板等领域。
[0003] 由于被检测对象的缺陷具有多样性，且不同的缺陷具有不同的光学特性，因此自动光学检测装置一般会配备多种测量配置，即采用多种照明系统对被检测对象进行照明，并通过多种测量配置对同一被检测对象的不同类型的缺陷进行检测，从而提高缺陷检测的灵敏度和检出率。例如，在硅片缺陷检测技术领域，对于灰度变化较明显的缺陷，如污染、刮伤等，可以在明场照明的测量配置下进行测量；对于微小颗粒，则可以在暗场照明的测量配置下进行测量。
[0004] 目前，具有多种测量配置的自动光学检测装置，在自动检测的过程中需要先通过光学成像系统采集被检测对象的图像信息，然后通过计算机将采集的图像信息与参考图像信息进行比较，以识别出被检测对象的表面缺陷，然后再次采集被检测对象的图像信息并保存，以便于后续复判。
[0005] 其中，再次采集被检测对象的图像信息消耗了一定时间，从而导致自动光学检测的检测时间长，检测效率低。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种自动光学检测方法，以解决现有的自动光学检测方法检测效率低的问题。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种自动光学检测方法，用于检测被检测对象的表面缺陷，包括：通过至少两种照明系统对被检测对象进行照明，分别在各种照明系统下，通过探测器采集被检测对象的图像信息，再通过计算机对采集的图像信息进行分析，以得到被检测对象的表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息，其中，通过计算机保存至少在一种照明系统下采集的图像信息；通过计算机对所有的表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息。
[0008] 可选的，计算机在保存的图像信息中选择至少一种照明系统照射下的图像信息，将表面缺陷信息标注到选择的图像信息中，再将图像信息输出并保存。
[0009] 可选的，计算机在保存的图像信息中选择图像信息时，仅选择在一种照明系统的照射下保存的图像信息。
[0010] 可选的，计算机在保存的图像信息中选择图像信息时，选择至少在两种照明系统的照射下保存的图像信息，并将一部分的表面缺陷信息标注在一部分选择的图像信息中，另一部分的表面缺陷信息标注在另一部分选择的图像信息中。
[0011] 可选的，探测器采集被检测对象的图像信息时，通过扫描的方式采集被检测对象的图像信息。
[0012] 可选的，扫描时，所述探测器的位置不变，所述被检测对象移动。
[0013] 可选的，所述探测器采集被检测对象的图像信息之前，通过同步控制器使相应的照明系统照射被检测对象。
[0014] 可选的，在对被检测对象进行检测之前，将被检测对象放置在工件台上，并通过工件台将第一同步信号发送给同步控制器，同步控制器将第二同步信号和第三同步信号分别发送给探测器和相应的照明系统，以使探测器开始采集被检测对象的图像信息，并使相应的照明系统照明被检测对象。
[0015] 可选的，同步控制器先将第二同步信号发送给探测器，使探测器开始采集被检测对象的图像信息，在探测器采集被检测对象的图像信息的过程中，同步控制器将第三同步信号分别发送给相应的照明系统，以使相应的照明系统照明被检测对象。
[0016] 可选的，仅有两种照明系统，一种为明场照明系统，另一种为暗场照明系统。
[0017] 可选的，所述探测器的数量为多个，一个探测器仅采集一种照明系统照射下的图像信息。
[0018] 可选的，所述探测器的数量为一个，可采集多种照明系统照射下的图像信息。
[0019] 本发明提供的一种自动光学检测方法，具有以下有益效果：
[0020] 通过至少一种照明系统对检测对象进行照明，分别在各种照明系统的照射下，通过探测器采集被检测对象的图像信息，再通过计算机对采集的图像信息进行分析，以得到被检测对象的表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息，其中，通过计算机保存至少一种光源的照射下采集的图像信息，还通过计算机对所有的表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息，从而实现了被检测对象的表面缺陷检测，由于不需要在表面缺陷信息进行整合后再次通过探测器或者其它的采集图像信息的装置采集被检测对象的图像信息，因此可节约再次通过探测器或者其它的采集图像信息的装置采集被检测对象的图像信息的时间，从而提高了自动光学检测的检测效率。

附图说明

[0021] 图1是本发明实施例一中的自动光学检测装置的结构示意图；
[0022] 图2是本发明实施例一中的自动光学检测装置的架构图；
[0023] 图3是本发明实施例一中的自动光学检测装置进行自动光学检测时的流程图；
[0024] 图4是本发明实施例四中的自动光学检测装置的结构示意图；
[0025] 图5是本发明实施例四中的自动光学检测装置进行自动光学检测时的流程图；
[0026] 图6是本发明实施例五中的自动光学检测装置的结构示意图；
[0027] 图7是本发明实施例五中的自动光学检测装置的架构图。
[0028] 附图标记说明：
[0029] 111-第一探测器；112-第二探测器；121-明场照明光源；122-暗场照明光源；123-明场照明器；124-暗场照明器；125-第一分束镜；126-第二分束镜；130-工件台；140-同步控制器；150-计算机；160-被检测对象；S11-步骤一；S12-步骤二；S13-步骤三；S14-步骤四；S15-步骤五；
[0030] 211-第一探测器；212-第二探测器；213-第三探测器；221-明场照明光源；222-暗场照明光源；223-红外照明光源；224-暗场照明器；225-第一分束镜；226-第二分束镜；227-第三分束镜；228-第四分束镜；230-工件台；250-计算机；260-被检测对象；S21-步骤一；S22-步骤二；S23-步骤三；S24-步骤四；S25-步骤五；S26-步骤六；
[0031] 311-第一探测器；321-明场照明光源；322-暗场照明光源；323-明场照明器；324-暗场照明器；325-第一分束镜；330-工件台；340-同步控制器；350-计算机；360-被检测对象。

具体实施方式

[0032] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的自动光学检测方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0033] 实施例一
[0034] 图1是本发明实施例一中的自动光学检测装置的结构示意图，图2是本发明实施例一中的自动光学检测装置的架构图，图3是本发明实施例一中的自动光学检测装置进行自动光学检测时的流程图。
[0035] 参考图1和图2，自动光学检测装置包括第一探测器111、第二探测器112、明场照明光源121、暗场照明光源122、明场照明器123、暗场照明器124、第一分束镜125、第二分束镜126、工件台130、同步控制器140和计算机150。
[0036] 所述第一探测器111用于采集被检测对象160在明场照明光源121照射下的图像信息，所述第一探测器111采集到的图像信息称之为第一图像信息。所述明场照明光源121发出的光通过明场照明器123处理后，经第一分束镜125后照射到被检测对象160上，经被检测对象160反射后，再次经过第一分束镜125，之后再经过第二分束镜126，随后照射到第一探测器111上，第一探测器111对照射到其上的光进行处理，以得到第一图像信息。其中所述明场照明器123用于调节光线的广播方向、光强、波长范围及偏振等。采用明场照明光源121、明场照明器123组成的照明系统称之为明场照明系统。
[0037] 所述第二探测器112用于采集被检测对象160在暗场照明光源122照射下的图像信息，所述第二探测器112采集到的图像信息称之为第二图像信息。所述暗场照明光源122发出的光通过暗场照明器124处理后照射到被检测对象160上，经被检测对象160反射后，再次经过第一分束镜125，之后再经过第二分束镜126，随后照射到第二探测器112上，第二探测器112对照射到其上的光进行处理，以得到第二图像信息。其中所述暗场照明器124用于调节光线的广播方向、光强、波长范围及偏振等。采用明暗照明光源122、暗场照明器124组成的照明系统称之为暗场照明系统。
[0038] 所述工件台130用于承载所述被检测对象160。所述工件台130可相对所述第一探测器111和所述第二探测器112移动。本实施例中，所述第一探测器111和第二探测器112采集被检测对象的图像信息时，通过扫描的方式采集被检测对象的图像信息，以提高检测的效率。本实施例中，所述第一探测器111和第二探测器112采集被检测对象的图像信息时，第一探测器111和第二探测器112不动，工件台130移动。当然，在其它的实施例中，所述第一探测器111和第二探测器112采集被检测对象的图像信息时，可以是第一探测器111和第二探测器112移动，工件台130不动。第一探测器111和第二探测器112还可以通过其它的方式采集被检测对象160的图像信息。例如通过静态的方式采集图像信息，即采集图像信息时第一探测器111和第二探测器112均相对所述工件台130静止。在其它的另一种实施例中，采集图像信息时第一探测器111和第二探测器112移动，工件台130也移动。
[0039] 参考图1和图2，所述同步控制器140的输入端与所述工件台130连接，所述同步控制器140的输出端分别与所述明场照明光源121、暗场照明光源122、第一探测器111和第二探测器112连接。所述同步控制器140用于根据所述工件台130的信息控制所述明场照明光源121、暗场照明光源122、第一探测器111和第二探测器112的工作时序。
[0040] 参考图2，所述计算机150分别与所述第一探测器111、第二探测器112、明场照明光源121、暗场照明光源122、工件台130、同步控制器140连接。所述计算机150用于设置同步控制器140的参数、第一探测器111和第二探测器112的参数、光源亮度等，所述计算机150还用于控制工件台130移动。
[0041] 所述明场照明光源121和所述暗场照明光源122可为闪烁光源，可采用闪烁LED、闪烁Xe灯等。
[0042] 所述被检测对象160可为硅片、LED基底、TFT面板、PCB板等，本实施例中，所述被检测对象160为硅片。在检测的过程中，可以将所述硅片划分为若干个监测点，然后按照一定顺序采用如下的自动光学检测方法对这些检测点进行检测，当然也可以一次对整个硅片进行图像信息采集。本实施例中，自动光学检测装置进行自动光学检测时是一次对整个硅片进行图像信息采集。参考图3，采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测的过程如下：
[0043] 步骤一S11，将硅片装载到工件台130上，并完成对准，以便于第一探测器111和第二探测器112采集硅片的图像信息。
[0044] 步骤二S12，通过第一探测器111采集硅片在明场照明光源121照射下的第一图像信息。这一过程具体如下：当工件台130承载硅片移动到测量位置时，工件台130发出第一同步信号给同步控制器140。同步控制器140根据自身的延迟条件，首先发出第二同步信号给第一探测器111，第一探测器111进行积分测量；在第一探测器111进行积分测量的时间段内，同步控制器140发出第三同步信号给明场照明光源121，明场照明光源121发出光脉冲，执行照明，即明场照明。第一探测器111获得明场照射下被检测对象160的第一图像信息并传输给计算机150，计算机150将所述第一图像信息保存，例如，将所述第一图像信息保存至计算机150的内存或者硬盘中，或者将第一图像信息保存到其它外部存储设备中。此外，所述计算机150还对采集的第一图像信息进行分析，以得到硅片的第一表面缺陷信息，并通过计算机150保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第一探测器111完成整个硅片的扫描，即在明场照明光源121的照射下，通过第一探测器111完成整个硅片的第一图像信息采集。本实施例中，通过所述计算机对采集的第一图像信息进行分析时，可以通过查找第一图像信息中与大部分的图像信息相异的信息的方式找到第一表面缺陷信息。或者是通过与参考图像信息进行对比的方式找到第一表面缺陷信息。也可是将查找第一图像信息中与大部分的图像信息相异的信息的方式，与对比参考图像信息的方式相结合，从而得到第一表面缺陷信息。其中，参考图像信息是指被检测对象至少不包含本实施例中需要检出的缺陷信息的图像信息。例如，被检测对象为硅片，需要检测出的缺陷信息为硅片表面的凹坑或者点缺陷时，所述参考图像信息中则不包含所述凹坑或者点缺陷的图像信息，也可以不包含其他的缺陷信息。
[0045] 步骤三S13，通过第二探测器112采集硅片在暗场照明光源122照射下的第二图像信息。这一过程具体如下：
[0046] 当工件台130承载硅片移动到测量位置时，工件台130发出第四同步信号给同步控制器140。同步控制器140根据自身的延迟条件，首先发出第五同步信号给第二探测器112，第二探测器112进行积分测量；在第二探测器112进行积分测量的时间段内，同步控制器140发出第六同步信号给暗场照明光源122，暗场照明光源122发出光脉冲，执行照明，即暗场照明。第二探测器112获得暗场照射下的被检测对象160的第二图像信息，并传输给计算机150，计算机150将所述第二图像信息保存，例如，将所述第二图像信息保存至计算机150的内存或者硬盘中，或者将第二图像信息保存到其它外部存储设备中。此外，所述计算机150还将采集的第二图像信息进行分析，以得到硅片的第二表面缺陷信息，并通过计算机150保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第二探测器112完成整个硅片的扫描，即在暗场照明光源122的照射下，通过第二探测器112完成整个硅片的第二图像信息采集。
[0047] 步骤四S14，在通过第二探测器112采集硅片在暗场照明光源122照射下的图像信息之中和/或之后，计算机150对第一表面缺陷信息和第二表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息。
[0048] 步骤五S15，计算机150将经过整合后的表面缺陷信息标注到第二图像信息中，再将标注后的第二图像信息输出并保存，以完成一个硅片的扫描检测。
[0049] 本实施例中，采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测时，也可以是先通过第二探测器112采集硅片在暗场照明光源122照射下的第二图像信息，再通过第一探测器111采集硅片在明场照明光源121照射下的第一图像信息，之后，再通过第一探测器111采集硅片在明场照明光源121照射下的图像信息之中和/或之后，计算机150对第一表面缺陷信息和第二表面缺陷信息进行整合，即也可调换步骤二S12和步骤三S13的顺序。本实施例中，采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测时，也可以是通过第二探测器112采集硅片在明场照明光源121照射下的图像信息，再通过第一探测器111采集硅片在暗场照明光源
122照射下的图像信息。
[0050] 本实施例中，也可以不将表面缺陷信息标注到第二图像信息中，而在计算机150对表面缺陷信息进行整合后，直接将第二图像信息输出并保存。
[0051] 实施例二
[0052] 本实施例中采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测的过程与实施例一的区别在于，本实施例中，在通过第一探测器采集硅片在明场照明光源照射下的第一图像信息的过程中，第一图像信息传输给计算机后，计算机直接对第一图像信息进行分析，以得到硅片的第一表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息，在这一过程中，计算机并不保存第一图像信息。
[0053] 具体的，本实施例中，采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测的过程如下：
[0054] 步骤一，将硅片装载到工件台上，并完成对准，以便于第一探测器和第二探测器采集硅片的图像信息。
[0055] 步骤二，通过第一探测器采集硅片在明场照明光源照射下的第一图像信息。这一过程具体如下：当工件台承载硅片移动到测量位置时，工件台发出第一同步信号给同步控制器。同步控制器根据自身的延迟条件，首先发出第二同步信号给第一探测器，第一探测器进行积分测量；在第一探测器进行积分测量的时间段内，同步控制器发出第三同步信号给明场照明光源，明场照明光源发出光脉冲，执行照明，即明场照明。第一探测器获得明场照射下被检测对象的第一图像信息并传输给计算机。之后，所述计算机还对采集的第一图像信息进行分析，以得到硅片的第一表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第一探测器完成整个硅片的扫描，即在明场照明光源的照射下，通过第一探测器完成整个硅片的第一图像信息采集。
[0056] 步骤三，通过第二探测器采集硅片在暗场照明光源照射下的第二图像信息。这一过程具体如下：
[0057] 当工件台承载硅片移动到测量位置时，工件台发出第四同步信号给同步控制器。同步控制器根据自身的延迟条件，首先发出第五同步信号给第二探测器，第二探测器进行积分测量；在第二探测器进行积分测量的时间窗口内，同步控制器发出第六同步信号给暗场照明光源，暗场照明光源发出光脉冲，执行照明，即暗场照明。第二探测器获得暗场照射下的被检测对象的第二图像信息，并传输给计算机，计算机将所述第二图像信息保存，例如，将所述第二图像信息保存至计算机的内存或者硬盘中，或者将第二图像信息保存到其它外部存储设备中。此外，所述计算机还对采集的第二图像信息进行分析，以得到硅片的第二表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第二探测器完成整个硅片的扫描，即在暗场照明光源的照射下，通过第二探测器完成整个硅片的第二图像信息采集。
[0058] 步骤四，在通过第二探测器采集硅片在暗场照明光源照射下的图像信息之中和/或之后，计算机对第一表面缺陷信息和第二表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息。
[0059] 步骤五，计算机将经过整合后的表面缺陷信息标注到第二图像信息中，再将标注后的第二图像信息输出并保存，以完成一个硅片的扫描检测。
[0060] 实施例三
[0061] 本实施例中采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测的过程与实施例一的区别在于，本实施例中，在通过第二探测器采集硅片在明场照明光源照射下的第二图像信息的过程中，计算机对所述图像数据进行处理后，得到所述检测对象的第二图像信息后，直接对第二图像信息进行分析，以得到硅片的第二表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息，在这一过程中，计算机并不保存第二图像信息。
[0062] 具体的，本实施例中，采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测的过程如下：
[0063] 步骤一，将硅片装载到工件台上，并完成对准，以便于第一探测器和第二探测器采集硅片的图像信息。
[0064] 步骤二，通过第一探测器采集硅片在明场照明光源照射下的第一图像信息。这一过程具体如下：当工件台承载硅片移动到测量位置时，工件台发出第一同步信号给同步控制器。同步控制器根据自身的延迟条件，首先发出第二同步信号给第一探测器，第一探测器进行积分测量；在第一探测器进行积分测量的时间窗口内，同步控制器发出第三同步信号给明场照明光源，明场照明光源发出光脉冲，执行照明，即明场照明。第一探测器获得明场照射下检测对象的第一图像信息并传输给计算机，计算机将所述第一图像信息保存，例如，将所述第一图像信息保存至计算机的内存或者硬盘中，或者将第一图像信息保存其它外部存储设备中。此外，所述计算机还对采集的第一图像信息进行分析，以得到硅片的第一表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第一探测器完成整个硅片的扫描，即在明场照明光源的照射下，通过第一探测器完成整个硅片的第一图像信息采集。
[0065] 步骤三，通过第二探测器采集硅片在暗场照明光源照射下的第二图像信息。这一过程具体如下：
[0066] 当工件台承载硅片移动到测量位置时，工件台发出第四同步信号给同步控制器。同步控制器根据自身的延迟条件，首先发出第五同步信号给第二探测器，第二探测器进行积分测量；在第二探测器进行积分测量的时间窗口内，同步控制器发出第六同步信号给暗场照明光源，暗场照明光源发出光脉冲，执行照明，即暗场照明。第二探测器获得暗场照射下的检测对象的第二图像信息，并传输给计算机。之后，计算机对采集的第二图像信息进行分析，以得到硅片的第二表面缺陷信息，并通过计算机保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第二探测器完成整个硅片的扫描，即在暗场照明光源的照射下，通过第二探测器完成整个硅片的第二图像信息采集。
[0067] 步骤四，在通过第二探测器采集硅片在暗场照明光源照射下的图像信息之中和/或之后，计算机对第一表面缺陷信息和第二表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息。
[0068] 步骤五，计算机将经过整合后的表面缺陷信息标注到第二图像信息中，再将标注后的第二图像信息输出并保存，以完成一个硅片的扫描检测。
[0069] 实施例四
[0070] 本实施例中采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测的过程与实施例一的区别在于，本实施例中，增加了在红外照明光源照射下的图像信息采集。
[0071] 图4是本发明实施例四中的自动光学检测装置的结构示意图，图5是本发明实施例四中的自动光学检测装置进行自动光学检测时的流程图。
[0072] 参考图4和图5，自动光学检测装置包括第一探测器211、第二探测器212、第三探测器213、明场照明光源221、暗场照明光源222、红外照明光源223、暗场照明器224、第一分束镜225、第二分束镜226、第三分束镜227、第四分束镜228、工件台230和计算机250。
[0073] 所述第一探测器211用于采集被检测对象260在明场照明光源221照射下的图像信息，所述第一探测器211采集到的图像信息称之为第一图像信息。所述明场照明光源221发出的光依次经第四分束镜228和第一分束镜225后照射到被检测对象260上，经被检测对象260反射后，再次依次经过第一分束镜225、第三分束镜227、第二分束镜226，随后照射到第一探测器211上，第一探测器211对照射到其上的光进行处理，以得到第一图像信息。采用明场照明光源211、第四分束镜228和第一分束镜225组成的照明系统称之为明场照明系统。所述第二探测器212用于采集被检测对象260在暗场照明光源222照射下的图像信息，所述第二探测器212采集到的图像信息称之为第二图像信息。所述暗场照明光源222发出的光通过暗场照明器224处理后照射到被检测对象260上，经被检测对象260反射后，再次依次经过第一分束镜225、第三分束镜227、第二分束镜226，随后照射到第二探测器212上，第二探测器
212对照射到其上的光进行处理，以得到第二图像信息。其中所述暗场照明器224用于调节光线的广播方向、光强、波长范围及偏振等。采用暗场照明光源222、暗场照明器224组成的照明系统称之为暗场场照明系统。
[0074] 所述第三探测器213用于采集被检测对象260在红外照明光源223照射下的图像信息，所述第三探测器213采集到的图像信息称之为第三图像信息。所述红外照明光源223发出的光经过第四分束镜228后照射到被检测对象260上，经被检测对象260反射后，再次依次经过第一分束镜225、第三分束镜227、第二分束镜226，随后照射到第二探测器212上，第二探测器212对照射到其上的光进行处理，以得到第三图像信息。采用红外照明光源223、第四分束镜228组成的照明系统称之为红外照明系统。
[0075] 所述工件台230用于承载所述被检测对象260。本实施例中，所述第一探测器211、第二探测器212和第三探测器213采集被检测对象的图像信息时，通过扫描的方式采集被检测对象的图像信息，以提高检测的效率。本实施例中，所述第一探测器211、第二探测器212和第三探测器213采集被检测对象的图像信息时，第一探测器211和第二探测器212不动，工件台230移动。
[0076] 所述计算机250分别与所述第一探测器211、第二探测器212、第三探测器213、明场照明光源221、暗场照明光源222、红外照明光源223和工件台230连接。所述计算机250用于设置第一探测器211、第二探测器212和第三探测器213的参数、光源亮度等，所述计算机250还用于控制工件台230移动。
[0077] 所述红外照明光源223可为红外LED等。红外照明光源223的波长优选为780nm。与此对应地，所述第三探测器213为红外探测器。所述第三分束镜227和第四分束镜228，用于合并与分离红外光与可见光。
[0078] 本实施例中，所述被检测对象260为硅片，自动光学检测装置进行自动光学检测时是一次对整个硅片进行图像信息采集。
[0079] 参考图5，采用本实施例中的自动光学检测装置进行自动光学检测的过程如下：
[0080] 步骤一S21，将硅片装载到工件台230上，并完成对准，以便于第一探测器211、第二探测器212和第三探测器213采集硅片的图像信息。
[0081] 步骤二S22，通过第一探测器211采集硅片在明场照明光源221照射下的第一图像信息。这一过程与实施例一中通过第一探测器211采集硅片在明场照明光源221照射下的第一图像信息的过程相似，在此不再赘述。
[0082] 步骤三S23，通过第二探测器212采集硅片在暗场照明光源222照射下的第二图像信息。这一过程与实施例一中通过第二探测器212采集硅片在暗场照明光源222照射下的第二图像信息的过程相似，在此不再赘述。
[0083] 步骤四S24，通过第三探测器213采集硅片在红外照明光源223照射下的第三图像信息。这一过程具体如下：当工件台230承载硅片移动到测量位置时，第三探测器213进行积分测量；在第三探测器213进行积分测量的时间段内，红外照明光源223发出光脉冲，执行照明，即红外照明。第三探测器213获得红外照射下被检测对象260的第三图像信息并传输给计算机250，计算机250将所述第三图像信息保存，例如，将所述第三图像信息保存至计算机250的内存或者硬盘中，或者将第三图像信息保存到其它外部存储设备中。此外，所述计算机250还对采集的第三图像信息进行分析，以得到硅片的第三表面缺陷信息，并通过计算机
250保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第三探测器213完成整个硅片的扫描，即在红外照明光源223的照射下，通过第三探测器213完成整个硅片的第三图像信息采集。
[0084] 步骤五S25，在通过第三探测器213采集硅片在暗场照明光源222照射下的图像信息之中和/或之后，计算机250对第一表面缺陷信息、第二表面缺陷信息和第三表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息。
[0085] 步骤六S26，计算机250将经过整合后的表面缺陷信息标注到第三图像信息中，再将标注后的第三图像信息输出并保存，以完成一个硅片的扫描检测。
[0086] 在其它的实施例中，采集第一图像信息、第二图像信息和第三图像信息的顺序可根据需要进行调整，相应的，计算机250对采集的所有的表面缺陷信息进行整合的时段，可以在最后一次采集图像信息的过程中对表面缺陷信息进行整合，或者当所有的图像信息均采集完全之后再对表面缺陷信息进行整合，或者在最后一次采集图像信息的过程中以及当所有的图像信息均采集完全之后对表面缺陷信息进行整合。
[0087] 在其它的实施例中，所述自动光学检测装置还具有其它的照明系统，与所述照明系统配套的探测器，以及采集所述照明系统发出的光所必需的器件，如分束镜等，以使所述自动光学检测装置能采集在其它的照明系统照射下的被检测对象的图像信息。
[0088] 在其它的实施例中，在采集不同的照明系统照射下的被检测对象的图像信息时，所述计算机可选择性的保存采集的图像信息，以便于后续将缺陷信息标注到相应的图像信息中输出并保存。例如，可以仅选择暗场照明系统照射下的图像信息进行保存，而不保存其它照明系统照射下的图像信息。或者可以选择多个照明系统照射下的多个图像信息进行保存，即保存多种照明系统照射下采集的图像信息，并将一部分的表面缺陷信息标注在一部分选择的图像信息中，另一部分的表面缺陷信息标注在另一部分选择的图像信息中，这种情况下将输出并保存多种标注了表面缺陷信息的图像信息。
[0089] 实施例五
[0090] 本实施例中采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测的过程与实施例一的区别在于，本实施例中，仅采用一个探测器采集被检测对象在明场照明系统和暗场照明系统照射下的图像信息。
[0091] 图6是本发明实施例五中的自动光学检测装置的结构示意图，图7是本发明实施例五中的自动光学检测装置的架构图。
[0092] 参考图6和图7，自动光学检测装置包括第一探测器311、明场照明光源321、暗场照明光源322、明场照明器323、暗场照明器324、第一分束镜325、工件台330、同步控制器340和计算机350。
[0093] 所述第一探测器311用于采集被检测对象160在明场照明光源321和暗场照明光源322照射下的图像信息，所述第一探测器311在明场照明光源321照射下采集到的图像信息称之为第一图像信息，所述第一探测器311在暗场照明光源322照射下采集到的图像信息称之为第二图像信息。所述明场照明光源321发出的光通过明场照明器323处理后，经第一分束镜325后照射到被检测对象160上，经被检测对象160反射后，再次经过第一分束镜325，随后照射到第一探测器311上，第一探测器311对照射到其上的光进行处理，以得到第一图像信息。所述暗场照明光源322发出的光通过暗场照明器324处理后照射到被检测对象160上，经被检测对象160反射后，再次经过第一分束镜325，随后照射到第一探测器311上，第一探测器311对照射到其上的光进行处理，以得到第二图像信息。其中，所述明场照明器323和所述暗场照明器324均用于调节光线的广播方向、光强、波长范围及偏振等。采用明场照明光源321、明场照明器323组成的照明系统称之为明场照明系统。采用明暗照明光源322、暗场照明器324组成的照明系统称之为暗场照明系统。所述工件台330用于承载所述被检测对象
160。所述工件台330可相对所述第一探测器311移动。本实施例中，所述第一探测器311采集被检测对象的图像信息时，通过扫描的方式采集被检测对象的图像信息，以提高检测的效率。本实施例中，所述第一探测器311采集被检测对象的图像信息时，第一探测器311不动，工件台330移动。当然，在其它的实施例中，所述第一探测器311采集被检测对象的图像信息时，可以是第一探测器311移动，工件台330不动。第一探测器311还可以通过其它的方式采集被检测对象160的图像信息，例如通过静态的方式采集图像信息，即采集图像信息时第一探测器311相对所述工件台330静止。在其它的另一种实施例中，采集图像信息时第一探测器111和第二探测器112移动，工件台130也移动。
[0094] 参考图6和7，所述同步控制器340的输入端与所述工件台330连接，所述同步控制器340的输出端分别与所述明场照明光源321、暗场照明光源322和第一探测器311连接。所述同步控制器340用于根据所述工件台330的信息控制所述明场照明光源321、暗场照明光源322和第一探测器311的工作时序。
[0095] 参考图7，所述计算机350分别与所述第一探测器311、明场照明光源321、暗场照明光源322、工件台330、同步控制器340连接。所述计算机350用于设置同步控制器340的参数、第一探测器311的参数、光源亮度等，所述计算机350还用于控制工件台330移动。
[0096] 所述明场照明光源321和所述暗场照明光源322可为闪烁光源。本实施例中，所述被检测对象160为硅片。自动光学检测装置进行自动光学检测时是一次对整个硅片进行图像信息采集。
[0097] 采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测的过程如下：
[0098] 步骤一，将硅片装载到工件台330上，并完成对准，以便于第一探测器311采集硅片的图像信息。
[0099] 步骤二，通过第一探测器311采集硅片在明场照明光源321照射下的第一图像信息。这一过程具体如下：当工件台330承载硅片移动到测量位置时，工件台330发出第一同步信号给同步控制器340。同步控制器340根据自身的延迟条件，首先发出第二同步信号给第一探测器311，第一探测器311进行积分测量；在第一探测器311进行积分测量的时间段内，同步控制器340发出第三同步信号给明场照明光源321，明场照明光源321发出光脉冲，执行照明，即明场照明。第一探测器311获得明场照明系统照射下被检测对象160的第一图像信息并传输给计算机350，计算机350将所述第一图像信息保存，例如，将所述第一图像信息保存至计算机350的内存或者硬盘中，或者将第一图像信息保存到其它外部存储设备中。此外，所述计算机350还对采集的第一图像信息进行分析，以得到硅片的第一表面缺陷信息，并通过计算机350保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第一探测器311完成整个硅片的扫描，即在明场照明光源321的照射下，通过第一探测器311完成整个硅片的第一图像信息采集。
[0100] 步骤三，通过第一探测器311采集硅片在暗场照明光源322照射下的第二图像信息。这一过程具体如下：
[0101] 当工件台330承载硅片移动到测量位置时，工件台330发出第四同步信号给同步控制器340。同步控制器340根据自身的延迟条件，首先发出第五同步信号给第一探测器311，第一探测器311进行积分测量；在第一探测器311进行积分测量的时间段内，同步控制器340发出第六同步信号给暗场照明光源322，暗场照明光源322发出光脉冲，执行照明，即暗场照明。第一探测器311获得暗场照明系统照射下的被检测对象160的第二图像信息，并传输给计算机350，计算机350将所述第二图像信息保存，例如，将所述第二图像信息保存至计算机350的内存或者硬盘中，或者将第二图像信息保存到其它外部存储设备中。此外，所述计算机350还对采集的第二图像信息进行分析，以得到硅片的第二表面缺陷信息，并通过计算机
350保存所述表面缺陷信息。以此方式，通过第一探测器311完成整个硅片的扫描，即在暗场照明光源322的照射下，通过第一探测器311完成整个硅片的第二图像信息采集。
[0102] 步骤四，在通过第一探测器311采集硅片在暗场照明光源322照射下的图像信息之中和/或之后，计算机350对第一表面缺陷信息和第二表面缺陷信息进行整合，以合并重复的表面缺陷信息。
[0103] 步骤五，计算机350将经过整合后的表面缺陷信息标注到第二图像信息中，再将标注后的第二图像信息输出并保存，以完成一个硅片的扫描检测。
[0104] 本实施例中，采用上述自动光学检测装置进行自动光学检测时，还可以用第一探测器采集其它照明系统照射下的图像信息，以简化自动光学检测装置的结构。
[0105] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
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一种自动光学检测仪-专利编号CN106767539A 2020-05-13 477
一种自动光学检测系统-专利编号CN105043982A 2020-05-13 1014
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