[发明专利]基于红外和光学图像的微电子基板翘曲测量方法和系统

权利要求书

1.一种基于红外和光学图像的微电子基板翘曲测量方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，在微电子基板表面喷射随机分布的散斑；

S2，对所述微电子基板进行加热，同时采集所述微电子基板的红外图像和两幅对称于所述红外图像采集的光学图像；

S3，将在步骤S2获得的两幅光学图像进行图像匹配获得图像视差，根据所述图像视差获得所述微电子基板上散斑在Z方向坐标，将所述光学图像与光学采集相机在初始时刻采集的原始光学图像进行图像相关获得所述散斑在X，Y和Z方向的位移，以获得所述散斑的位移应变，将红外图像插值后与所述散斑的位移应变匹配，进而获得所述散斑所在的微电子基板各个区域的翘曲情况与温度的变化关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：在所述微电子基板表面均匀喷射哑光黑漆，待所述哑光黑漆干燥后随机喷射白色哑光漆，获得所述散斑。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3还包括对采集的光学图像和红外图像进行去畸变。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中采用极线约束的方法将所述两幅光学图像进行图像匹配获得图像视差。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述红外图像插值后与所述散斑的位移应变匹配具体为：

将所述红外图像的全场温度进行插值，使得所述红外图像与所述光学图像的分辨率一致，将插值后的散斑各点的温度与所述散斑的位移应变一一对应获得所述散斑所在的微电子基板的翘曲情况与温度的变化关系。

6.一种用于实现权利要求1～5任意一项所述的基于红外和光学图像的微电子基板翘曲测量方法的系统，其特征在于，所述系统包括：

密封环境加热炉(100)，其内包括载物台(110)以及设于所述载物台(110)下的加热管(120)，所述密封环境加热炉(100)的上表面包括第一观察窗(130)以及设于所述第一观察窗(130)外围的第二观察窗(140)，其中所述第一观察窗(130)和第二观察窗(140)位于所述载物台(110)的正上方；

设于所述第一观察窗(130)正上方的红外热成像仪(200)以及位于所述第二观察窗(140)上方并对称设于所述红外热成像仪(200)周围的两个光学采集相机(300)。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光学采集相机(300)与所述红外热成像仪(200)的空间角为15°～30°。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一观察窗(130)的材料为锗、KBr、蓝色滤光片、蓝宝石、ZnSe、CaF₂中的一种，所述第二观察窗(140)的材料为熔融石英。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述密封环境加热炉(100)通信连接的计算机控制装置(400)，所述密封环境加热炉(100)还包括热电偶(150)，所述热电偶(150)采集所述密封环境加热炉(100)的温度并将所述温度发送至所述计算机控制装置(400)，计算机根据所述温度反馈调节所述密封环境加热炉(100)中的温度。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述密封环境加热炉(100)内壁还包括多个不同高度的三角形台阶，所述载物台(110)设于所述三角形台阶上。