带图像识别的自动聚焦方法、装置、计算机及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带图像识别的自动聚焦方法、装置、计算机设备和存储介质，方法包括：选择开启图像系统和/或聚焦系统；依据获取的成像光束和/或聚焦光束进行自动聚焦；当选择同时开启图像系统和聚焦系统时，同时采集图像系统的多幅图像信息和聚焦系统的能量差值信息，并记录采集多幅图像和能量差值时的Z向位置，使图像中心和聚焦中心对准，以获得被测物体的同步焦点位置；装置包括主镜头、聚焦光源、图像照明光源、聚焦接收端、图像接收端。本方案的方法使用共镜头的设计，两套系统实现中心对准，可以相互弥补，可以更加快速精确的找到被测物面，能够满足目前市场上绝大部分半导体量测设备的需求。测设备的需求。测设备的需求。

【技术实现步骤摘要】
带图像识别的自动聚焦方法、装置、计算机及存储介质


[0001]本专利技术涉及半导体测量
，特别涉及一种半导体测试设备中的一种带图像识别的自动聚焦装置。

技术介绍

[0002]在半导体集成电路的制造中，从开始的晶圆生长，到后期的芯片封装，测量设备都是半导体行业链中不可或缺的一部分。
[0003]在半导体量测设备中，自动聚焦的应用是必不可少的。对于半导体量测设备应用中，如何快速、精确、精准地找到焦面是量测设备的一个重要组成部分。
[0004]目前，常见的自动聚焦方式一般利用光波、声波或其他波导发射到被测物体上，被测物体反射后由接收器收到反射回来的信号进行处理，完成调焦、对焦。自动聚焦的准确性和定位精度直接影响下一步的加工和量测的准确性，是半导体设备中非常重要的一个组成部分。
[0005]专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有常见的自动聚焦方式至少存在以下缺陷：现有的自动聚焦系统功能单一，在一些使用场景下，比如被测物体的图案复杂且存在有一定高度差时，聚焦精度、速度不满足使用要求。
[0006]有鉴于此，如何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带图像识别的自动聚焦方法，用于半导体量测设备的自动焦点定位，其特征在于，该聚焦方法包含：(1)选择开启图像系统和/或聚焦系统根据应用场景判断来选择开启图像系统和/或聚焦系统，对应图像系统启动照明光源、对应聚焦系统启动聚焦光源，所述照明光源和聚焦光源均通过同一个主镜头照射到被测物体表面，由被测物体表面激发反射回主镜头后再经过分光分别获取成像光束和聚焦光束；(2)依据获取的成像光束和/或聚焦光束进行自动聚焦当选择开启图像系统时，调整主镜头到被测物体表面的Z向位置并采集多幅由成像光束形成的图像信息，根据图像信息计算出的清晰度数值和Z向位置来获取清晰图像Z向位置；当选择开启聚焦系统时，调整主镜头到被测物体表面的Z向位置并将聚焦光束分光成焦前光束和焦后光束，计算焦前光束和焦后光束的能量差值信息来获取焦点Z向位置；当选择同时开启图像系统和聚焦系统时，同时采集图像系统的多幅图像信息和聚焦系统的能量差值信息，并记录采集多幅图像和能量差值时的Z向位置，以获得被测物体的同步焦点位置。2.根据权利要求1所述的一种带图像识别的自动聚焦方法，其特征在于：在所述选择开启图像系统和/或聚焦系统步骤中，若需要找到被测物体的最清晰图像Z向位置则开启图像系统，若需要找到聚焦系统基于被测物体的焦点Z向位置则开启聚焦系统，若既要找到清晰图像又要找到聚焦系统基于被测物体的焦点则图像系统和聚焦系统同时开启。3.根据权利要求1所述的一种带图像识别的自动聚焦方法，其特征在于：获取成像光束后，对图像系统采集到的多幅图像使用图像清晰度算法计算出对应的清晰度数值；使用采集图像时的Z向位置和计算出的清晰度数值进行抛物线拟合，所拟合抛物线顶点对应的Z向数值即为待测样品图像最清晰Z向位置；获取聚焦光束后，采用差值式聚焦方法，利用焦前、焦后的能量差值做出离焦曲线，通过曲线斜率定位焦点Z向位置。4.根据权利要求3所述的一种带图像识别的自动聚焦方法，其特征在于：当图像清晰度算法中的图像清晰度评价函数计算所得的清晰度数值集合单调上升，或者清晰度数值集合虽然有下降趋势但不足以拟合抛物线时，重新聚焦，将Z向移动范围向清晰度最大Z向位置上平移；当图像清晰度算法中的图像清晰度评价函数计算所得的清晰度数值集合单调下降，或者清晰度数值集合虽然开始虽有上升趋势但不足以拟合抛物线时，重新聚焦，将Z向移动范围向清晰度最大Z向位置下平移。5.根据权利要求3所述的一种带图像识别的自动聚焦方法，其特征在于，对聚焦系统采集到的能量差值做归一化处理后获得归一化数值，并采用以下步骤处理：(a)Z向位置和对应聚焦能量差值归一化数值组成包含线性段的曲线的一部分；(b)从这些能量差值归一化数值中找到和聚焦系统焦点处归一化数值最接近的归...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶薇薇，王勇，
申请(专利权)人：江苏匠岭半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：