[发明专利]一种等径制程中硅棒在线直径的检测方法

说明书

一种等径制程中硅棒在线直径的检测方法，调整CCD摄像机以使硅棒、导流筒和熔硅液面投影至视觉界面内；判断在所述视觉界面内所述导流筒是否偏移并予以校正；获取若干组所述硅棒在所述视觉界面内的尺寸；基于所述CCD摄像机的像素值和若干组所述硅棒在所述视觉界面内的尺寸，算出所述硅棒在拉制过程中的在线直径。本发明设计的一种等径制程中硅棒在线直径的检测方法，可自动并判断导流筒和CCD的位置是否偏移并可根据判断结果进行自动校准其位置，再基于CCD拍摄到的视觉图像图中硅棒的投影直径，再经中位置平均滤波算法对测得的实时在线硅棒直径进行平均计算，以获得精准的实时在线硅棒直径，与拉之后的实际直径相比，再现性好且精确率高。

技术领域

本发明属于直拉单晶工艺技术领域，尤其是涉及一种等径制程中硅棒在线直径的检测方法。

背景技术

在现阶段单晶炉在拉制单晶硅棒的过程中，单晶硅棒的直径控制主要为人员操作机台手动控制，当CCD检测出一个虚拟的测量信号值时，人员透过炉体外的观察窗上的测径仪对单晶硅棒外径进行模拟测量，以获得正在拉制的单晶硅棒的在线模拟的实测直径。而因单晶硅棒在单晶炉内距离较远，导致不同人员测量的在线直径值不同。单晶硅棒拉制完出炉后，再采用游标卡尺检测实际直径，对比之后发现，极易出现单晶硅棒由于人员测试不准确导致与实际直径相差较大，一炉次的多颗单晶不合格，生产成本损失较大。

而且在人工操作过程中，无法直接对导流筒的位置以及CCD摄像头的位置进行准确校正，这些亦都会影响检测结果的准确性。

发明内容

本发明提供一种等径制程中硅棒在线直径的检测方法，解决了现有技术中人工检测等径硅棒的在线实际直径值准确率低，导致生产成本高、工作效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种等径制程中硅棒在线直径的检测方法，步骤包括：

调整CCD摄像机以使硅棒、导流筒和熔硅液面投影至视觉界面内；

判断在所述视觉界面内所述导流筒是否偏移并予以校正；

获取若干组所述硅棒在所述视觉界面内的尺寸；

基于所述CCD摄像机的像素值和若干组所述硅棒在所述视觉界面内的尺寸，算出所述硅棒在拉制过程中的在线直径。

进一步的，所述调整CCD摄像机以使硅棒、导流筒和熔硅液面投影至视觉界面内，步骤包括：

获取等径时硅棒、导流筒及熔硅液面的投影几何图形，并使所述硅棒、所述导流筒及所述熔硅液面的投影几何图形均汇聚于同一个所述视觉界面内；

调整所述CCD摄像机角度以使所述硅棒投影几何图形与所述导流筒投影结合图形同轴心设置；

所述硅棒投影几何图形的圆心与所述视觉界面的中心重合。

进一步的，在所述硅棒投影几何图形的圆心与所述视觉界面的中心重合之后，还包括：

调整所述CCD摄像机的焦距以使所述导流筒投影几何图形的水平直径与所述硅棒投影几何图形的水平直径重叠设置。

进一步的，所述判断在所述视觉界面内所述导流筒是否偏移并予以校正，具体包括：

获取所述导流筒投影几何图形的横向直径两端分别至所述视觉界面两侧边的水平直线距离；

再依次确定获得的所述导流筒投影几何图形的横向直径两端分别至所述视觉界面两侧边的水平直线距离是否相同；

若不相同，继续调整所述CCD摄像机，以使所述导流筒投影几何图形的横向直径两端分别至所述视觉界面两侧边的水平直线距离相同。

进一步的，若相同；