晶粒阵列缺陷检测方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本发明涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种晶粒阵列缺陷检测方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.目前，microled（微型发光二极管）的显示技术在制造上面临两个主要的技术挑战：一个是全彩显示，另一个为巨量转移。其中，巨量转移又称薄膜转移，就是将十万、百万量级的microled晶粒转移到具有特定的驱动基板上，并组装成二维周期阵列。
3.由于转移的microled晶粒数量过于庞大，在转移过程中难免会出现晶粒缺失，位置偏移等缺陷，这些缺陷会影响成品microled面板的显示效果。因此，microled面板制造厂商需要对经过巨量转移后的二维周期阵列进行缺陷检测。目前，主要是人工检测的方式，例如，基于巨量转移技术在晶圆片上搭载microled晶粒阵列，在进行缺陷检测时，将晶圆片置于显微镜载台上后，调节显微镜聚焦，随机选择若干个视野，人工统计各个视野下各类缺陷数量及其占比，通过各个视野的准确率来对整体转移率进行估算。这种方式检测效率低，且评判标准受人为影响因素比较大，检测结果不可靠。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种晶粒阵列缺陷检测方法、装置、设备及可读存储介质。
5.第一方面，本发明提供一种晶粒阵列缺陷检测方法，所述晶粒阵列缺陷检测方法包括：获取对晶圆片进行取像得到的晶圆片图像，所述晶圆片上置有晶粒阵列；确定所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度，以矫正所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的角度；比较所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置以及实际位置，得到缺陷检测结果。
6.可选的，所述晶圆片上存在至少一个标记图案，所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度的确定包括：确定所述晶圆片图像上的所述标记图案相对晶圆片图像上的基准线的偏转角度；以所述晶圆片图像上的所述标记图案相对晶圆片图像上的基准线的偏转角度作为所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度。
7.可选的，所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的角度的矫正包括：以与所述偏转角度的方向相反的方向将所述晶圆片旋转所述偏转角度的大小。
8.可选的，所述晶粒阵列缺陷检测方法包括：获取晶圆片上的所述标记图案的位置；获取所述标记图案与所述晶粒阵列中任一角点晶粒的理论横向距离、理论纵向距离以及所述晶粒阵列上晶粒的理论排布规则；
根据所述晶粒阵列上晶粒的理论排布规则、所述标记图案的位置、理论横向距离以及理论纵向距离得到所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置。
9.可选的，所述标记图案为十字形。
10.可选的，所述晶粒阵列缺陷检测方法包括：根据所述每个晶粒的理论位置确定若干取像区域，其中，相邻取像区域间存在重合部分，所述若干取像区域覆盖所述晶粒阵列；分别对每个取像区域进行拍摄，基于拍摄得到的图像确定晶粒阵列中每个晶粒的实际位置。
11.可选的，所述得到缺陷检测结果包括：筛选实际位置为空的第一类晶粒，标记所述第一类晶粒的缺陷类型为缺失；计算实际位置不为空的第二类晶粒的理论位置与实际位置间的距离；筛选理论位置与实际位置间的距离大于预设距离的第三类晶粒，标记所述第三类晶粒的缺陷类型为位置偏离。
12.第二方面，本发明还提供一种晶粒阵列缺陷检测装置，所述晶粒阵列缺陷检测装置包括：获取模块，用于获取对晶圆片进行取像得到的晶圆片图像，所述晶圆片上置有晶粒阵列；矫正模块，用于确定所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度，以矫正所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的角度；检测模块，用于比较所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置以及实际位置，得到缺陷检测结果。
13.第三方面，本发明还提供一种晶粒阵列缺陷检测设备，所述晶粒阵列缺陷检测设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的晶粒阵列缺陷检测程序，其中所述晶粒阵列缺陷检测程序被所述处理器执行时，实现如上所述的晶粒阵列缺陷检测方法的步骤。
14.第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有晶粒阵列缺陷检测程序，其中所述晶粒阵列缺陷检测程序被处理器执行时，实现如上所述的晶粒阵列缺陷检测方法的步骤。
15.本发明中，获取对晶圆片进行取像得到的晶圆片图像，所述晶圆片上置有晶粒阵列；确定所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度，以矫正所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的角度；比较所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置以及实际位置，得到缺陷检测结果。通过本发明实现了对晶粒阵列进行自动化缺陷检测，提高了检测效率以及准确性。
附图说明
16.图1为本发明实施例方案中涉及的晶粒阵列缺陷检测设备的硬件结构示意图；图2为本发明晶粒阵列缺陷检测方法一实施例的流程示意图；图3为本发明晶粒阵列缺陷检测方法一实施例中晶圆片图像的示意图；图4为本发明晶粒阵列缺陷检测方法另一实施例中晶圆片图像的示意图；图5为本发明晶粒阵列缺陷检测方法一实施例中矫正后的晶圆片图像的示意图；
图6为本发明晶粒阵列缺陷检测装置一实施例的功能模块示意图。
17.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
18.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.第一方面，本发明实施例提供一种晶粒阵列缺陷检测设备。
20.参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的晶粒阵列缺陷检测设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，晶粒阵列缺陷检测设备可以包括处理器1001（例如中央处理器central processing unit，cpu），通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏（display）、输入单元比如键盘（keyboard）；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真wireless
‑
fidelity，wi
‑
fi接口）；存储器1005可以是高速随机存取存储器（random access memory，ram），也可以是稳定的存储器（non
‑
volatile memory），例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
21.继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及晶粒阵列缺陷检测程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的晶粒阵列缺陷检测程序，并执行本发明实施例提供的晶粒阵列缺陷检测方法。
22.第二方面，本发明实施例提供了一种晶粒阵列缺陷检测方法。
23.一实施例中，参照图2，图2为本发明晶粒阵列缺陷检测方法一实施例的流程示意图。如图2所示，晶粒阵列缺陷检测方法包括：步骤s10，获取对晶圆片进行取像得到的晶圆片图像，所述晶圆片上置有晶粒阵列；本实施例中，基于巨量转移技术使得晶圆片上置有晶粒阵列，然后，将晶圆片置于载台上，再通过相机对载台上的晶圆片进行取像，得到晶圆片图像，本实施例的执行主体获取该晶圆片图像。
24.步骤s20，确定所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度，以矫正所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的角度；本实施例中，由于晶圆片是随机放置在载台上，导致拍出来的晶圆片图像上的晶粒阵列与晶圆片图像存在一定的水平夹角或是竖直夹角。因此，需对晶圆片图像进行解析，从而确定晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。
25.参照图3，图3为本发明晶粒阵列缺陷检测方法一实施例中晶圆片图像的示意图。如图3所示，可在晶圆片图像上确定晶粒阵列上处于第一行的晶粒，然后根据第一行的晶粒的位置拟合出一条直线（如图3所示的虚线），然后识别出该直线与晶圆片图像水平边的角度a，以角度a作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。另一场景中，还可以是识别出该直线与晶圆片图像上的任一水平线的角度，并作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。
26.容易理解的是，还可以是在晶圆片图像上确定晶粒阵列上处于第一列的晶粒，然
后根据第一列的晶粒的位置拟合出一条直线，然后识别出该直线与晶圆片图像竖直边的角度，并作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。另一场景中，还可以是识别出该直线与晶圆片图像上的任一竖直线的角度，并作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。
27.进一步地，一实施例中，所述晶圆片上存在至少一个标记图案，所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度的确定包括：确定所述晶圆片图像上的所述标记图案相对晶圆片图像上的基准线的偏转角度；以所述晶圆片图像上的所述标记图案相对晶圆片图像上的基准线的偏转角度作为所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度。
28.本实施例中，晶圆片上存在至少一个标记图案，标记图案的具体样式在此不做限制，例如水平线段、竖直线段或十字形等。当标记图案为水平线段时，则以该水平线段所在的直线与晶圆片图像水平边的角度作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度；或是以该水平线段所在的直线与晶圆片图像上的任一水平线的角度作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。
29.当标记图案为竖直线段时，则以该竖直线段所在的直线与晶圆片图像竖直边的角度作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度；或是以该竖直线段所在的直线与晶圆片图像上的任一竖直线的角度作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。
30.参照图4，图4为本发明晶粒阵列缺陷检测方法另一实施例中晶圆片图像的示意图。如图4所示，晶圆片上存在一个十字形的标记图案，则以晶圆片图像水平边为基准线，或是以晶圆片图像上的任一水平线为基准线，然后以标记图案的横边所在的直线（图4中的虚线）与基准线的角度a作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。容易理解的是，还可以是以晶圆片图像竖直边为基准线，或是以晶圆片图像上的任一竖直线为基准线，然后以标记图案的竖直边所在的直线与基准线的角度a作为晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度。
31.为了保证后续缺陷检测结果的准确性，需使晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度为零，因此，需要以偏转角度对晶粒阵列相对晶圆片图像的角度进行矫正。
32.进一步地，一实施例中，所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的角度的矫正包括：以与所述偏转角度的方向相反的方向将所述晶圆片旋转所述偏转角度的大小。
33.本实施例中，如图3所示，晶圆片相对载台的偏转角度大小为a，方向为顺时针方向，则将晶圆片逆时针旋转a。具体的，由于晶圆片搭载于载台上，即将载台以与偏转角度的方向相反的方向旋转偏转角度的大小即可。参照图5，图5为本发明晶粒阵列缺陷检测方法一实施例中矫正后的晶圆片图像的示意图。如图5所示，经过矫正后，若再次对晶圆片进行取像，则此时的晶圆片图像中晶粒阵列相对晶圆片图像的偏转角度为零。
34.步骤s30，比较所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置以及实际位置，得到缺陷检测结果。
35.本实施例中，主要对晶粒缺失以及晶粒位置偏移的缺陷进行检测，通过将每个晶粒的理论位置以及每个晶粒的实际位置进行比较，即可得知哪些晶粒存在位置偏移的缺陷；以及在存在实际位置为空的晶粒时，将此类晶粒归为存在缺失缺陷。
36.进一步地，一实施例中，步骤s30包括：步骤s301，筛选实际位置为空的第一类晶粒，标记所述第一类晶粒的缺陷类型为缺失；
本实施例中，若通过检测发现识别到的某一行中两相邻晶粒间的距离大于n倍的阵列横向周期距离，则认为中间缺失了n个晶粒。例如，通过检测发现第1行第5列的晶粒15，在第1行中与其相邻的下一个晶粒q与晶粒15间的距离大于2倍的，则认为第1行第6列的晶粒16以及第1行第7列的晶粒17缺失，则将晶粒16、晶粒17的实际位置置为空。
37.因此，首先筛选实际位置为空的第一类晶粒，并标记第一类晶粒的缺陷类型为缺失。
38.步骤s302，计算实际位置不为空的第二类晶粒的理论位置与实际位置间的距离；本实施例中，对于实际位置不为空的第二类晶粒，则计算其理论位置与实际位置间的距离。
39.步骤s303，筛选理论位置与实际位置间的距离大于预设距离的第三类晶粒，标记所述第三类晶粒的缺陷类型为位置偏离。
40.本实施例中，若晶粒的理论位置与实际位置间的距离大于预设距离，则该类晶粒为第三类晶粒，且标记第三类晶粒的缺陷类型为位置偏离。
41.通过本实施例，确定了存在缺陷的晶粒的缺陷类型，且存在缺陷的晶粒理论位置和实际位置都是已知的，基于这些信息即可对晶粒阵列上缺失的晶粒进行补齐，对位置偏离的晶粒进行位置修正。
42.本实施例中，获取对晶圆片进行取像得到的晶圆片图像，所述晶圆片上置有晶粒阵列；确定所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度，以矫正所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的角度；比较所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置以及实际位置，得到缺陷检测结果。通过本实施例实现了对晶粒阵列进行自动化缺陷检测，提高了检测效率以及准确性。
43.进一步地，一实施例中，晶粒阵列缺陷检测方法包括：获取晶圆片上的所述标记图案的位置；本实施例中，当晶圆片上存在至少一个标记图案时，即可以标记图案作为基准点，并获取标记图案的位置。
44.获取所述标记图案与所述晶粒阵列中任一角点晶粒的理论横向距离、理论纵向距离以及所述晶粒阵列上晶粒的理论排布规则；本实施例中，由于晶粒阵列在晶圆片上的位置以及晶粒阵列上晶粒的理论排布规则根据实际需要预先设置，则标记图案与晶粒阵列中任一角点晶粒的理论横向距离以及理论纵向距离是已知的，晶粒阵列上晶粒的理论排布规则包含的晶粒阵列上相邻晶粒间的阵列横向周期距离，以及阵列纵向周期距离也是已知的。则可预先将这些已知的信息预先写入配置文件，并通过读取配置文件的方式，获取标记图案与晶粒阵列中任一角点晶粒的理论横向距离、理论纵向距离以及晶粒阵列上晶粒的理论排布规则。
45.根据所述晶粒阵列上晶粒的理论排布规则、所述标记图案的位置、理论横向距离以及理论纵向距离得到所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置。
46.本实施例中，例如，标记图案与晶粒阵列中左上角点晶粒（即位于晶粒阵列中第一行第一列的晶粒）的理论横向距离为，理论纵向距离为，则标记图案与晶粒阵列上第m行第n列的晶粒的横向距离为：，纵向距离为：。然
后进一步结合标记图案的位置，即可得到每个晶粒的理论位置。
47.进一步地，一实施例中，晶粒阵列缺陷检测方法包括：根据所述每个晶粒的理论位置确定若干取像区域，其中，相邻取像区域间存在重合部分，所述若干取像区域覆盖所述晶粒阵列；本实施例中，由于晶粒阵列的检测对解析度有一定要求，一般情况下无法使用检测相机直接拍摄整个晶圆片的晶粒阵列。因此，本实施例对晶粒阵列进行分格取像。具体的，根据每个晶粒的理论位置即可确定晶粒阵列理论上所处的区域，从而将晶粒阵列理论上所处的区域划分为若干取像区域，其中，相邻取像区域间存在重合部分，若干取像区域覆盖整个晶粒阵列。
48.需要说明的是，重合部分的大小根据实际需要进行设置，设置重合部分可以避免处于相邻取像区域间的晶粒漏检。
49.分别对每个取像区域进行拍摄，基于拍摄得到的图像确定晶粒阵列中每个晶粒的实际位置。
50.本实施例中，分别对每个取像区域进行拍摄，即可得到取像区域1的图像、取像区域2的图像、......、取像区域n的图像。根据每个取像区域的图像，即可确定该取像区域中晶粒的实际位置，综合所有的取像区域的图像，即可确定晶粒阵列上每个晶粒的实际位置。
51.第三方面，本发明实施例还提供一种晶粒阵列缺陷检测装置。
52.一实施例中，参照图6，图6为本发明晶粒阵列缺陷检测装置一实施例的功能模块示意图。如图6所示，晶粒阵列缺陷检测装置包括：获取模块10，用于获取对晶圆片进行取像得到的晶圆片图像，所述晶圆片上置有晶粒阵列；矫正模块20，用于确定所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度，以矫正所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的角度；检测模块30，用于比较所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置以及实际位置，得到缺陷检测结果。
53.进一步地，一实施例中，所述晶圆片上存在至少一个标记图案，矫正模块20，用于：确定所述晶圆片图像上的所述标记图案相对晶圆片图像上的基准线的偏转角度；以所述晶圆片图像上的所述标记图案相对晶圆片图像上的基准线的偏转角度作为所述晶粒阵列相对所述晶圆片图像的偏转角度。
54.进一步地，一实施例中，矫正模块20，用于：以与所述偏转角度的方向相反的方向将所述晶圆片旋转所述偏转角度的大小。
55.进一步地，一实施例中，获取模块10，用于：获取晶圆片上的所述标记图案的位置；获取所述标记图案与所述晶粒阵列中任一角点晶粒的理论横向距离、理论纵向距离以及所述晶粒阵列上晶粒的理论排布规则；根据所述晶粒阵列上晶粒的理论排布规则、所述标记图案的位置、理论横向距离以及理论纵向距离得到所述晶粒阵列中每个晶粒的理论位置。
56.进一步地，一实施例中，所述标记图案为十字形。
57.进一步地，一实施例中，获取模块10，用于：
根据所述每个晶粒的理论位置确定若干取像区域，其中，相邻取像区域间存在重合部分，所述若干取像区域覆盖所述晶粒阵列；分别对每个取像区域进行拍摄，基于拍摄得到的图像确定晶粒阵列中每个晶粒的实际位置。
58.进一步地，一实施例中，检测模块30，用于：筛选实际位置为空的第一类晶粒，标记所述第一类晶粒的缺陷类型为缺失；计算实际位置不为空的第二类晶粒的理论位置与实际位置间的距离；筛选理论位置与实际位置间的距离大于预设距离的第三类晶粒，标记所述第三类晶粒的缺陷类型为位置偏离。
59.其中，上述晶粒阵列缺陷检测装置中各个模块的功能实现与上述晶粒阵列缺陷检测方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
60.第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。
61.本发明可读存储介质上存储有晶粒阵列缺陷检测程序，其中所述晶粒阵列缺陷检测程序被处理器执行时，实现如上述的晶粒阵列缺陷检测方法的步骤。
62.其中，晶粒阵列缺陷检测程序被执行时所实现的方法可参照本发明晶粒阵列缺陷检测方法的各个实施例，此处不再赘述。
63.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
64.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
65.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质（如rom/ram、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
66.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。