本發明涉及半導體器件除塵，尤其是涉及基于半凝固體的半導體產品除塵方法及除塵系統。

背景技術：

1、在半導體器件的制造的使用過程中會有各種各樣的雜質積聚在半導體器件的表面上，塵埃的積聚會影響半導體精密器件的性能穩定性，縮短使用壽命，導致芯片電學失效，甚至引發故障，導致半導體精密器件報廢。通過對半導體精密器件表面進行除塵可以有效預防這些問題，確保器件處于最佳工作狀態，提高整體系統的可靠性和持久性。

2、但是，由于現有技術采用固定的除塵模式對半導體器件進行除塵，可能會對半導體器件造成二次污染，導致對半導體器件的除塵效果較差。

3、由此可見，如何提高對半導體器件的除塵效果，已經成為本領域技術人員所要亟待解決的技術問題。

技術實現思路

1、本發明提供基于半凝固體的半導體產品除塵方法及除塵系統，以解決現有技術采用固定的除塵模式對半導體器件進行除塵，可能會對半導體器件造成二次污染，導致對半導體器件的除塵效果較差的技術問題。

2、為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了基于半凝固體的半導體產品除塵方法。

3、在除塵過程中實時采集待除塵的半導體產品的表面圖像，對所述表面圖像進行差異區域化處理，得到灰塵凝聚圖像；所述差異區域化處理被設計為將所述表面圖像中的離群像素點的差異進行擴散，以將離散分布的點狀灰塵合并為區域；

4、對所述灰塵凝聚圖像進行圖像分割，得到各個待識別區域；

5、根據所述表面圖像中每個所述待識別區域的輪廓特征獲取各個灰塵區域；基于半凝固體除塵棒的使用時長、每個所述灰塵區域的尺寸特征和對應的灰度漸變特征動態確定每個所述灰塵區域的除塵策略；

6、其中，所述除塵策略包括除塵模式；

7、所述除塵模式包括接觸式除塵模式和非接觸式除塵模式，所述接觸式除塵模式被設計為所述除塵棒和所述半導體產品的表面灰塵接觸、且所述除塵棒和所述半導體產品不接觸；所述非接觸式除塵模式被設計為所述除塵棒和所述半導體產品、所述半導體產品的表面灰塵均不接觸；

8、控制和所述除塵棒相匹配的功能部件對每個所述灰塵區域執行對應的所述除塵策略。

9、作為其中一種優選方案，所述對所述表面圖像進行差異區域化處理，得到灰塵凝聚圖像，包括：

10、基于所述表面圖像中每個像素點和整體圖像的灰度差異、所述表面圖像中每個像素點和鄰域范圍的灰度差異對所述表面圖像中的所有像素點執行兩級篩選流程，得到各個離群像素點和各個背景像素點；

11、基于兩個所述離群像素點之間的位置相近性和對應的灰度相似性計算兩個所述離群像素點之間的同區域歸屬相似度；

12、將所述同區域歸屬相似度作為聚類算法的相似性度量準則，采用所述聚類算法對所有所述離群像素點進行聚類，得到各個點狀聚類簇；

13、基于每個所述背景像素點和每個所述點狀聚類簇之間的距離對所述背景像素點進行篩選，得到各個待融合像素點；

14、根據所有所述離群像素點的灰度值對每個所述待融合像素點的灰度值進行融合更新處理，得到每個所述待融合像素點的融合灰度加權值；

15、將所述表面圖像中每個所述待融合像素點的灰度值以所述融合灰度加權值替換，得到灰塵凝聚圖像。

16、作為其中一種優選方案，所述兩級篩選流程被設計為：

17、將所述表面圖像中所有像素點的灰度值的平均值作為半導體像素參考值；將所述表面圖像中每個像素點的灰度值和所述半導體像素參考值的差值的絕對值作為所述表面圖像中每個像素點的整體灰度差異值；

18、以所述整體灰度差異值對所述表面圖像中的所有像素點進行一級比較篩選，得到各個奇異像素點和各個背景像素點；

19、以每個所述奇異像素點為中心構建對應的鄰域窗口，基于每個所述奇異像素點和對應的所述鄰域窗口內所有像素點的灰度差異特征計算每個所述奇異像素點的鄰域灰度差異值；

20、以所述鄰域灰度差異值對所述表面圖像中的所有所述奇異像素點進行二級比較篩選，得到各個離群像素點。

21、作為其中一種優選方案，所述融合更新處理被設計為：

22、將和每個所述待融合像素點之間距離最小的所述點狀聚類簇作為每個所述待融合像素點的待融入聚類簇；

23、對每個所述待融合像素點和對應的所述待融入聚類簇中所有所述離群像素點之間的距離進行歸一化處理，得到所述待融入聚類簇中每個所述離群像素點的貢獻權重；以所述貢獻權重對每個所述待融合像素點的所述待融入聚類簇中所有所述離群像素點的灰度值進行加權求和，得到每個所述待融合像素點的融合灰度加權值。

24、作為其中一種優選方案，所述根據所述表面圖像中每個所述待識別區域的輪廓特征獲取各個灰塵區域，包括：

25、提取每個所述待識別區域的輪廓線，對每條所述輪廓線上的所有像素點按照順時針方向進行編號，計算每條所述輪廓線上每個像素點的方向變化率；

26、將每條所述輪廓線上所有像素點的所述方向變化率的標準差作為每條所述輪廓線的輪廓復雜指數；以所述輪廓復雜指數對所有所述待識別區域進行篩選，得到各個灰塵區域。

27、作為其中一種優選方案，所述基于半凝固體除塵棒的使用時長、每個所述灰塵區域的尺寸特征和對應的灰度漸變特征動態確定每個所述灰塵區域的除塵策略，包括：

28、將每個所述灰塵區域內和所述半導體像素參考值差異最大的像素點作為每個所述灰塵區域的灰塵積聚點；

29、將每個所述灰塵區域的所述灰塵積聚點和對應的輪廓線上每個像素點相連得到的射線作為每個所述灰塵區域的各個灰塵積聚線，基于每個所述灰塵區域的所有所述灰塵積聚線上像素點的灰度值的漸變程度計算每個所述灰塵區域的灰塵積聚指數；其中，所述灰塵積聚指數反映了對應的所述灰塵區域的灰度漸變特征；

30、基于每個所述灰塵區域的所述灰塵積聚指數和每個所述灰塵區域內像素點的總個數之間的線性關系，計算得到每個所述灰塵區域的灰塵清理迫切指數；其中，每個所述灰塵區域內像素點的總個數反映了對應的所述灰塵區域的尺寸特征；

31、將所述半凝固體除塵棒的使用時長、每個所述灰塵區域的灰塵清理迫切指數輸入到模式切換控制表達式中，計算得到每個所述灰塵區域的非接觸模式切換因子；

32、以所述非接觸模式切換因子對每個所述灰塵區域的除塵策略進行調整。

33、作為其中一種優選方案，

34、所述以所述非接觸模式切換因子對每個所述灰塵區域的除塵策略進行調整，包括：

35、當所述非接觸模式切換因子小于預設閾值時，將對應的所述灰塵區域的除塵模式調整為所述接觸式除塵模式，將對應的所述灰塵區域的除塵強度調整為一級；

36、當所述非接觸模式切換因子大于等于預設閾值時，將所述灰塵區域的除塵模式調整為所述非接觸式除塵模式，將對應的所述灰塵區域的除塵強度調整為二級。

37、作為其中一種優選方案，所述基于每個所述灰塵區域的所有所述灰塵積聚線上像素點的灰度值的漸變程度計算每個所述灰塵區域的灰塵積聚指數，包括：

38、將每條所述灰塵積聚線上的每個像素點的灰度值和對應的下一個像素點的灰度值的差值作為每條所述灰塵積聚線上的每個像素點的灰度漸變值；

39、將每條所述灰塵積聚線上的所有像素點的所述灰度漸變值之和作為每條所述灰塵積聚線的線性漸變強度，將每個所述灰塵區域的所有所述灰塵積聚線的所述線性漸變強度的平均值作為每個所述灰塵區域的灰塵積聚指數。

40、作為其中一種優選方案，所述模式切換控制表達式為：

41、；

42、其中，為灰塵區域j的非接觸除塵模式切換因子，為歸一化函數, ?為半凝固體除塵棒的使用時長，為以自然常數為底數的指數函數，為灰塵區域j的灰塵清理迫切指數。

43、本發明再一實施例提供了基于半凝固體的半導體產品除塵系統，所述系統包括控制臺、機械手和半凝固體除塵棒，所述機械手固定設置在所述控制臺上的控制區，所述除塵棒放置在所述控制臺上的存儲區，所述控制臺的柜臺內部設置有計算機設備，所述計算機設備包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執行的計算機程序，所述處理器與機械手通信連接，所述處理器執行所述計算機程序時控制所述機械手抓取半凝固體除塵棒，以實現如上所述的基于半凝固體的半導體產品除塵方法。

44、相比于現有技術，本發明實施例的有益效果在于以下所述中的至少一點：

45、在除塵過程中實時采集待除塵的半導體產品的表面圖像，考慮到灰塵的顆粒狀特征，可能呈現點狀的離散分布，為了避免將點狀但集群分布的大灰塵區域分割為離散的小灰塵區域，導致尺寸識別錯誤，進而采取錯誤的除塵策略，先對表面圖像進行差異區域化處理，得到灰塵凝聚圖像；差異區域化處理被設計為將表面圖像中的離群像素點的差異進行擴散，以將離散分布的點狀灰塵合并為區域，提高了后續對半導體器件分割的準確性；對灰塵凝聚圖像進行圖像分割，得到各個待識別區域；考慮到灰塵的分布往往不具有規律性，輪廓較為復雜，而半導體器件表面的部件的輪廓較為簡單，根據表面圖像中每個待識別區域的輪廓特征獲取各個灰塵區域；基于半凝固體除塵棒的使用時長、每個灰塵區域的尺寸特征和對應的灰度漸變特征動態確定每個灰塵區域的除塵策略；其中，除塵策略包括除塵模式；除塵模式包括接觸式除塵模式和非接觸式除塵模式，接觸式除塵模式被設計為除塵棒和半導體產品的表面灰塵接觸、且除塵棒和半導體產品不接觸，非接觸式除塵模式被設計為除塵棒和半導體產品、半導體產品的表面灰塵均不接觸；當非接觸模式切換因子小于預設閾值時，將對應的灰塵區域的除塵模式調整為接觸式除塵模式，將對應的灰塵區域的除塵強度調整為一級；當非接觸模式切換因子大于等于預設閾值時，將灰塵區域的除塵模式調整為非接觸式除塵模式，將對應的灰塵區域的除塵強度調整為二級，根據半導體表面的灰塵分布情況對除塵策略進行針對性的實時調整，提高了對半導體器件的除塵效果。