本發明涉及半導體領域。更具體地，本發明涉及一種用于檢測互補金屬氧化物半導體(cmos)圖像傳感器(cis)中的缺陷的檢測系統。

背景技術：

1、cmos傳感器是各種技術應用的基本組件，包括數碼相機、智能手機和醫療成像設備。確保cmos傳感器的完美運行和制造對于提供高質量成像和數據采集體驗至關重要。cmos傳感器容易出現缺陷，例如像素缺陷、灰塵顆粒和劃痕。這些缺陷會降低圖像質量并降低設備的性能。cmos傳感器的傳統檢測方法通常依賴于手動檢查或有限的自動化系統。然而，這些方法可能會忽略細微的缺陷或無法在制造過程中提供實時反饋。因此，迫切需要一種能夠全面、高效地檢測cmos傳感器缺陷的先進檢測系統。

2、一項中國專利申請，公開號為：cn114565558a公開了一種cmos芯片表面缺陷檢測方法和系統。該方法包括將圖像數據分割成更小的檢測塊，對每個塊進行二值化處理，并根據二值化結果提取缺陷。然后根據缺陷的像素和大小對其進行分析，以確定其有效性。其他步驟包括執行邊緣查找、定位調整和二次二值化以提高精度。該系統包括圖像采集、分塊、缺陷提取和缺陷分析模塊。

3、另一項中國專利，公開號：cn109357687a公開了一種cmos圖像傳感器的缺陷檢測方法，包括以下步驟：獲取灰卡圖像，將其預處理為灰度圖像，對數據值進行數據移位處理以獲得低位圖像，計算差分圖像的標準差，并將其與預設閾值進行比較。如果標準偏差超過閾值，則表明cmos圖像傳感器芯片的低位存在缺陷。該方法包括對不同圖像格式、顏色轉換和特定位移技術的考慮。

4、另一項中國專利，公開號：cn212410030u公開了一種圖像傳感器表面缺陷檢測裝置，包括固定支柱、第一升降機構、升降座、攝像模塊、同軸側光源以及平行光源模塊。第一升降機構升起升降座及攝像模組。攝像頭模塊配備同軸和側向光源，捕獲圖像傳感器的圖像信息。平行光源模塊環繞攝像模塊。該設備通過結合升降機構、攝像頭模塊和各種光源，能夠檢測圖像傳感器上的表面缺陷。

5、目前的檢測系統主要集中于識別位于cmos圖像傳感器外表面(即上層和底層)的缺陷。然而，在有效檢測cmos圖像傳感器復雜層中存在的缺陷(通常稱為“層間缺陷”)時，它遇到了重大限制。這些層間缺陷是半導體制造中的一個關鍵問題，因為它們會嚴重影響最終cmos圖像傳感器的整體功能、性能和可靠性。然而，現有的檢測系統缺乏識別和準確定位這些隱藏缺陷的能力，這對半導體行業的質量控制和保證提出了巨大的挑戰。

技術實現思路

1、本發明的目的是開發一種能夠檢測cmos圖像傳感器(cis)的層間缺陷的檢測系統。該檢測系統可被配置為檢測玻璃層上的顆粒、玻璃層下的顆粒和表面缺陷等缺陷。該檢測系統包括成像裝置，該成像裝置具有耦合到不同放大倍數的各種透鏡的至少一個相機單元。一個或多個光源與透鏡和相機單元同軸定位。第一相機單元配置有標準放大鏡頭以捕捉cis單元上的整體缺陷。在通過第一成像裝置捕獲圖像之后，cis單元移動到配置有高倍率透鏡的第二相機單元。有利地，兩個具有可變焦距鏡頭的相機單元的配置使得相機單元能夠聚焦于cis單元的特定層，從而使系統能夠準確地確定層間缺陷的位置和層次。

2、在本發明的一個方面，提供了一種用于檢測缺陷的檢測系統，包括：成像裝置，被配置用于對基板進行成像，具有至少一個相機單元，所述相機單元被配置為捕獲基板的圖像；至少一個光源，用于產生相干光用于照射基板的光束，以及沿著相機單元的光路布置的一個或多個透鏡單元，以提供用于對基板成像的聚焦范圍，所述透鏡單元具有固定到至少一個相機單元的第一透鏡，該第一透鏡配置有用于對基板進行成像的第一聚焦范圍；第二透鏡，固定到至少一個相機單元，配置有用于對基板的組成層進行成像的第二聚焦范圍；處理器，配置為從其中提取第一缺陷數據和第二缺陷數據。為基板及其組成層生成圖像數據，以及配置為分析缺陷數據的分析模塊。分析模塊包括缺陷定位子模塊，用于分析第一缺陷數據和第二缺陷數據以生成包括基板及其組成層的缺陷定位信息的缺陷數據集。

3、優選地，第一缺陷數據和第二缺陷數據包括基板及其組成層的缺陷信息。

4、優選地，第一聚焦范圍大于用于對基板及其組成層進行成像的第二聚焦范圍。

5、優選地，一或多個光源位于透鏡單元與基板之間，且至少一光源橫向于至少一透鏡單元的本體設置。

6、優選地，檢測系統還包括用于記錄包括圖像數據、缺陷數據和內聚缺陷數據集的一個或多個數據集的數據庫。

7、優選地，檢測系統還包括輸出模塊，其具有被配置為顯示缺陷定位信息的用戶界面。

8、在本發明的另一個方面，提供一種用于通過檢測系統檢測缺陷的方法，包括以下步驟：通過成像裝置對基板進行成像，該成像裝置具有至少一個被配置為捕捉基板的圖像的相機單元、至少一個用于產生相干光束以照射基板的光源以及沿著相機單元的光路布置的一個或多個透鏡單元，以提供用于對基板成像的聚焦范圍，所述透鏡單元具有固定到至少一個相機單元的第一透鏡，所述第一透鏡配置有用于對基板進行成像的第一聚焦范圍，和固定到至少一個相機單元的第二透鏡，所述第二透鏡配置有用于對基板的組成層進行成像的第二聚焦范圍，通過處理器進行處理以從生成的圖像數據中提取第一缺陷數據和第二缺陷數據，通過分析模塊對基材及其組成層進行缺陷數據分析。所述分析模塊包括缺陷定位子模塊，用于分析第一缺陷數據和第二缺陷數據以生成包括基板及其組成層的缺陷定位信息的缺陷數據集。

9、優選地，該方法還包括通過傳送帶在相機單元之間傳送基板以進行成像的步驟。

10、優選地，該方法還包括將包括圖像數據、缺陷數據和內聚缺陷數據集的一個或多個數據集存儲在數據庫上的步驟。

11、優選地，該方法還包括通過輸出模塊顯示基板及其組成層的缺陷定位信息的步驟，其中輸出模塊包括用于顯示所述信息的用戶界面。

技術特征：

1.一種用于檢測缺陷的檢測系統，包括：

2.根據權利要求1所述的檢測系統，其特征在于，所述第一缺陷數據和所述第二缺陷數據包括所述基板(108)及其組成層的缺陷信息。

3.根據權利要求1或2所述的檢測系統，其特征在于，所述第一聚焦范圍大于所述第二聚焦范圍，用于對所述基板(108)及其組成層進行成像。

4.根據權利要求1-3任一項所述的檢測系統，其特征在于，一個或多個光源被定位在所述透鏡單元和所述基板(108)之間，并且至少一個光源被定位為橫向于至少一個透鏡單元的主體。

5.根據前述權利要求中任一項所述的檢測系統，其特征在于，還包括用于記錄一個或多個數據集的數據庫(400)，所述數據集包括圖像數據、缺陷數據和缺陷數據集。

6.根據前述權利要求中任一項所述的檢測系統，其特征在于，還包括具有用戶界面的輸出模塊(500)，所述用戶界面被配置用于顯示所述缺陷定位信息。

7.一種利用檢測系統檢測缺陷的方法，包括以下步驟：

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，還包括通過傳送器(110)在所述相機單元(102a、102b)之間傳送所述基板(108)以用于成像的步驟。

9.根據權利要求7或8所述的方法，其特征在于，還包括將包括所述圖像數據、缺陷數據和缺陷數據集的一個或多個數據集存儲在數據庫(400)上的步驟。

10.根據權利要求7至9中任一項所述的方法，其特征在于，還包括通過輸出模塊(500)顯示所述基板(108)及其組成層的缺陷信息的步驟，其中所述輸出模塊(500)包括用于顯示所述信息的用戶界面。

技術總結
本發明公開了一種用于檢測缺陷的檢測系統，包括被配置用于對基板(108)進行成像的成像裝置(100)，具有至少一個被配置用于捕獲基板(108)的圖像的相機單元(102a，102b)，至少一個光源，用于產生相干光束以照明基板(108)；以及一個或多個透鏡單元，沿著相機單元(102a，102b)的光路布置，以提供用于對基板(108)成像的聚焦范圍，所述透鏡單元有固定至至少一個相機單元(102a、102b)的第一透鏡(104a)，被配置有用于對基板(108)成像的第一聚焦范圍；以及固定至至少一個相機單元(102a、102b)的第二透鏡(104b)，被配置有用于對基板(108)及組成層進行成像的第二聚焦范圍，處理器(200)配置成從基板(108)及其組成層生成的圖像數據中提取第一缺陷數據和第二缺陷數據，和被配置為分析缺陷數據的分析模塊(300)，所述分析模塊(300)包括缺陷定位子模塊(300a)，用于分析第一缺陷數據和第二缺陷數據以生成包括基板(108)及其組成層的缺陷定位信息的缺陷數據集。

技術研發人員：李如成,邱品杰
受保護的技術使用者：益視科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28