基于面阵相机识别生成晶圆图谱的算法研究

周 丹，霍 杰，袁晓春，崔 洁

（北京中电科电子装备有限公司，北京100176）

1 面阵相机定位原理

目前面阵相机的核心成像部件有两种[1]：一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物半导体）器件。

这两种面阵相机最小感光单位都是像素单元，两者都是利用感光二极管进行光电转换，将图像转换为数字数据，并通过模数转换成数字信号将数据传输给计算机，借助计算机处理手段可以进行轮廓定位，反馈轮廓中心在像素阵列中像素位置（X，Y），如图1所示。

图1 特征点在像素中位置

在半导体设备领域，通常会通过标定运动机构坐标系与相机坐标系[2]，来实现相机定位后运动机构补偿。补偿方法是：首先标定运动机构与相机位置关系，假定运动机构位置（CenterPosX，Center PosY）与相机中心点（CenterX，CenterY）位置重合。数码相机进行定位后得出目标中心在相机坐标系内位置（X，Y）。

在两个坐标系完全平行状态下，相机X向与Y向只在对应的运动坐标系X向和Y向上产生影响。两坐标系关系如图2所示。

图2 运动坐标系与相机坐标系状态

运动机构坐标系与相机坐标系平行时，将相机坐标系内目标中心（X，Y）转换到运动机构坐标系内位置（TargetPosX，TargetPosY），其计算如公式（1）所示。

2 晶圆图谱

Wafer Map图包含整个晶圆中每个芯片的布局，如图3所示。它是将芯片的好与坏和芯片的其它测试状态信息反映到Map图中，在生产测试过程中，用Map图对所有芯片进行分类，分为合格的芯片和失效的芯片，设备按照Map图输入，就能自动完成操作，做到了生产线自动化，提高了效率。……