本发明涉及半导体制造设备相关，具体为视觉检测及补偿达到微米级重复精度定位的设备及方法。
背景技术：
1、现代半导体制造涉及多个复杂的工艺步骤，如光刻、刻蚀、离子注入等。每个步骤都需要精确的对位，以确保最终产品的性能和可靠性；
2、现有公告号为cn201910174605.5的中国专利文件公开了一种半导体片加工专用定位加工台，其方案包括支撑架、加工板、固定杆、电控箱、控制器、电源接口、连接口、定位装置和调节装置，所述支撑架顶部设置有加工板，所述支撑架内侧下端与固定杆固定连接，所述加工板顶部前端设置有定位装置，所述定位装置背面设置有调节装置，所述固定杆顶部右端固定有电控箱，所述电控箱右侧前端通过强力胶与控制器固定连接，所述控制器后端设置有电源接口，并且电源接口内左右两端通过螺栓与电控箱进行固定，所述电源接口顶部设置有连接口，所述定位装置包括顶板、固定装置、底板、滑槽、第一滚轮、第一活动杆、第二活动杆、电动推杆、第一横杆、第二横杆、第三横杆和第二滚轮；
3、但是上述技术方案中因传感器对位技术，存在对位精度较低、适应性不足（传感器可能对不同材料的表面特性（如反射、透明度）较为敏感，导致在某些情况下无法准确对位）而且传感器系统需要更多的维护和校准，增加了长期运营维护成本，为此，本发明提出视觉检测及补偿达到微米级重复精度定位的设备及方法用以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供视觉检测及补偿达到微米级重复精度定位的设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：视觉检测及补偿达到微米级重复精度定位的设备，包括：
3、底座，所述底座的上表面通过立杆固定安装有检测台面，所述检测台面上开设有中心槽，所述底座上固定安装有第一支架和第二支架，所述第一支架上安装有横向驱动模块，所述横向驱动模块的动力源为定位电机，所述第二支架上安装有总驱动模块；
4、吸附机构，所述吸附机构安装在总驱动模块上，且吸附机构通过总驱动模块进行驱动，且待检测的硅片通过吸附机构进行定位；
5、光源板，所述横向驱动模块的活动座上固定安装有相机定位支架，所述光源板固定在相机定位支架靠下侧位置处的侧壁上，且光源板与底座上的光源控制器电信号连接；
6、寻边定位相机，所述寻边定位相机固定安装在相机定位支架的靠上侧端，且寻边定位相机与光源板相对应设置，所述寻边定位相机的外侧面安装有防护外壳。
7、优选的，所述总驱动模块由x轴驱动模块和y轴驱动模块组合构成，所述x轴驱动模块固定在第二支架上，所述y轴驱动模块固定在x轴驱动模块的移动座上，所述吸附机构固定在y轴驱动模块的移动座上，且x轴驱动模块、y轴驱动模块分别以x轴步进电机、y轴步进电机作为动力源，所述x轴步进电机、y轴步进电机均与底座上的步进驱动器进行电信号连接。
8、优选的，所述吸附机构包括安装座、定位盖、转动件和吸附头，所述安装座固定在y轴驱动模块的移动座上，所述转动件通过滚珠轴承转动安装在定位盖上，所述定位盖固定安装在安装座上，所述吸附头固定安装在转动件上，所述安装座上固定安装有转向步进电机，所述转向步进电机与底座上的步进驱动器进行电信号连接，且转向步进电机的输出轴上固定安装有传动齿轮，所述转动件的下端面一体成型有环形齿轮，所述环形齿轮与传动齿轮相啮合设置。
9、优选的，所述转动件的中心位置贯穿开设有主气孔，且转动件的上端面开设有连接气道和环形气道，所述环形气道通过连接气道与主气孔相连通，所述吸附头上开设有中心吸附槽和边缘吸附槽，所述吸附头与转动件固定连接时，所述边缘吸附槽与环形气道相连通，所述吸附头由吸附头主体和密封橡胶层组合构成，所述密封橡胶层与吸附头主体的上表面固定胶接。
10、优选的，所述转动件的下端面位于主气孔的位置处一体成型有转接管，所述定位盖的内腔侧壁上通过连接杆固定连接有转接座，所述转接座的端口侧壁位置处固定连接有密封轴承，所述转动件在实际安装时，所述转接管插接在密封轴承的内孔之中，所述转接座的下端面一体成型有连接气管，所述安装座上固定安装有抽气泵，所述连接气管与抽气泵的进气端口相连接。
11、优选的，所述转接管的外侧壁上开设有密封槽，所述密封槽之中嵌入安装有橡胶密封圈，所述转接管与密封轴承实际对接时，所述橡胶密封圈处于被压缩状态，所述转动件的上端面开设有螺纹孔，所述吸附头上开设有沉头螺栓孔，所述吸附头通过定位螺栓固定安装在转动件上。
12、优选的，所述定位螺栓的螺帽侧壁上开设有卡合槽，所述中心吸附槽的侧壁上开设有气囊槽，所述气囊槽的槽底通过连接孔和气孔与沉头螺栓孔相连通，所述连接孔的截面呈正六边形，所述气囊槽的端口位置处固定连接有限位板，所述限位板上均匀开设有一级网孔，所述连接孔之中活动设置有导杆，所述导杆的截面尺寸与连接孔相匹配，且导杆的内侧端一体成型有活动板，所述活动板活动设置在气囊槽之中，且活动板上开设有二级网孔，所述气囊槽之中设置有膨胀气囊，所述膨胀气囊之中注入有气体，所述导杆上套设有复位弹簧，所述导杆的外端面一体成型有卡合凸起。
13、优选的，所述卡合槽的截面呈u字型，且卡合槽围绕定位螺栓的螺帽等间距设置有一圈，所述卡合凸起的尺寸与卡合槽相匹配，所述抽气泵在抽气完成后，所述膨胀气囊膨胀，并推动活动板，以让卡合凸起嵌入至卡合槽之中，所述中心吸附槽、边缘吸附槽在泄压之后，所述膨胀气囊收缩，且活动板被复位弹簧推至原位，且此时，所述卡合凸起从卡合槽之中完全脱离。
14、优选的，所述膨胀气囊呈椭圆形设置，且膨胀气囊的两端均固定胶接有八爪支撑架，所述八爪支撑架的爪体呈弧形设置，且中心吸附槽、沉头螺栓孔之间通过连接气孔进行连通。
15、视觉检测及补偿达到微米级重复精度定位的方法,所述视觉检测及补偿达到微米级重复精度定位的方法通过上述视觉检测及补偿达到微米级重复精度定位的设备进行实现，该方法包括：
16、自适应wafer尺寸电机根据不同的硅片13尺寸移动到对应的图像采集点位；
17、硅片13被送到旋转中心上后，打开负压，将硅片13吸附于吸附机构2上，通过增加正压力的方式抵消旋转时的离心力；
18、光源板3以背面打光的方式进行成像，光源控制器20调整光亮以适配硅片13上不同厚度的蓝膜的边缘成像效果；
19、转向步进电机26开始旋转，旋转时控制器通过固定脉冲数量触寻边定位相机4采集图像，用于图像收集；
20、如需ocr,定位电机53将根据视觉计算结果移动到寻边定位相机4下的ocr位置，进行ocr识别；
21、ocr识别完成后，总驱动模块会移动到最终设定的定位角度和该角度下的偏心补偿后的xy位置；
22、硅片13旋转372°，相机飞拍，每3°采集一张图像，并剔除旋转加减速的图像，选取匀速采集的图像；
23、提取每张图像边缘点，同时识别并标记缺口区域id与缺口特征图像匹配位置；
24、将每张图像边缘点的图像坐标依据拍照角度换算成旋转中心为坐标原点的世界坐标系；
25、剔除缺口区域边缘点，并通过靠近缺口区域的边缘点通过旋转矩阵绕旋转中心旋转3°补点；
26、通过边缘点进行圆拟合,求出世界坐标系下的实际圆心坐标；
27、根据n点移动至m点，通过缺口特征图像匹配位置到图像中心的偏移与理想圆下的缺口世界坐标，计算出实际缺口世界坐标，
28、根据m点移动至l点，实际缺口世界坐标绕理想圆缺口世界坐标的图像中心，旋转缺口区域的余角,得到缺口倾斜角度的世界坐标；
29、实际圆心世界坐标位置与m至l区域缺口倾斜角度的世界坐标相连，求出实际圆心绕旋转中心旋转角度p1；
30、实际圆心世界坐标通过旋转矩阵绕旋转中心旋转夹角p1,得出实际圆心旋转后的世界坐标（xl,yl），此xy为实际圆心移动到旋转中心的补偿值；
31、旋转夹角p2，其中p2=p1+12°，再平移xy补偿后，首次定位结束，开始二次缺口特征匹配，得出缺口特征图像匹配位置，缺口特征图像匹配位置到旋转中心与y轴的夹角q则为二次补偿的夹角数据，缺口特征图像到图像中心的行方向的像素偏移*像素当量则为二次y补偿:yl0；
32、移动到二次补偿定位后的位置，二次定位结束，开始三次缺口特征匹配，得出缺口特征图像匹配位置到图像中心的xy像素偏移，通过像素当量，计算出世界坐标系偏移:xl1,yl1；
33、根据设定的定位角度d 、首次定位旋转角度p1和二次补偿角度q,得出总旋转角度r1，其中r1=-（p1+q）+d，实际圆心世界坐标绕旋转中心旋转角度r1，得出旋转后实际圆心世界坐标(xm,ym)；
34、（xm,ym）+yl0在定位角度的三角函数分量+（xl1与yl1）在定位角度的三角函数分量，得出最终补偿(xn,yn)；
35、二次定位移动结束后，旋转轴相对移动角度d，其中d为定位角度，xy轴绝对移动xn,yn，即可完成最终定位。
36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
37、通过设置由底座、吸附机构、光源板和寻边定位相机组合构成的视觉检测及补偿达到微米级重复精度定位的设备，并通过使用200万像素相机取代高精度激光传感器，解决透明与不透明待测物兼容检测问题，增大检测范围到22mm、降低成本的同时并达到微米级重复精度，并采用步进电机取代高成本dd马达，使用视觉算法补偿步进电机动子轴心旋转同心度偏差、正反转背隙问题，达到微米级重复精度。