[发明专利]拉晶过程中光圈直径的监测方法、存储介质和终端

说明书

本发明提供了一种拉晶过程中光圈直径的监测方法、存储介质和终端，属于半导体量检测领域，方法包括图像采集并判定当前拉晶阶段、根据拉晶阶段定位光圈区域R、提取目标轮廓、圆拟合、计算拟合圆的直径d,即为光圈直径；通过本方法可以对拉晶过程不同阶段的炉内图像实时采集并监测光圈直径，为稳定拉晶状态提供了辅助判定依据，以此提高了拉晶质量，便于在半导体制造领域推广应用。

技术领域

本发明属于半导体量检测领域，具体涉及一种拉晶过程中光圈直径的监测方法、存储介质和终端。

背景技术

单晶硅是目前半导体行业的初始材料，因此其质量控制显得尤为重要。在制备单晶硅的过程中，光圈直径监测是控制拉晶质量的重要手段。

然而，行业内还未有针对光圈直径测量的技术，因此，针对拉晶过程中炉内图像特点，需要设计一种可靠、准确的光圈测量方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种拉晶过程中光圈直径的监测方法、存储介质和终端，其能解决上述问题。

一种拉晶过程中光圈直径的监测方法，方法包括：

S1、图像采集并判定当前拉晶阶段，通过监测相机多次曝光采集拉晶炉内图像；

S2、根据拉晶阶段定位光圈区域R；对原图g(x,y)做阈值分割并ROI处理获得光圈区域R的兴趣图像g₁(x,y),x、y为像素点坐标；

S3、提取目标轮廓；

S4、圆拟合，对目标轮廓通过最小二乘法进行拟合获得光圈的拟合圆；

S5、计算拟合圆的直径d,即为光圈直径。

进一步的，当拉晶阶段判定为单双光圈阶段或引晶阶段，其步骤S3中的提取目标轮廓包括：

S31、光圈区域R形态学处理：先闭操作平滑区域R＝R·d，再对R膨胀操作以保留边缘区域其中，d、e为结构元素；

S32、去除光圈区域R内光圈干扰和光圈尖角在轮廓筛选时的干扰得到区域R₁；

S33、外光圈轮廓提取：对区域R₁对应位置原图图像采用canny边缘检测，并连接边缘得到轮廓。

进一步的，当拉晶阶段判定为饱满点阶段，其步骤S3中的提取目标轮廓包括：

S31、计算光圈区域R最小外接矩形得到矩形区域R₁；

S32、对区域R₁左右缩小一个像素得到区域R₃

S33、计算R₃与R的差值得到R₄；

S34、通过重心行筛选出R₄中下方区域R₅

S35、对R₅闭操作得到区域R₆；

S36、对区域R₆经轮廓提取和角度筛选后得到轮廓C₁；

进一步的，当拉晶阶段判定为放肩阶段，步骤S2的光圈区域R的定位中，先粗定位得到放肩区域R_f，再进行灰度处理，并通过阈值分割精确定位获得放肩的光圈区域R；步骤S3的目标轮廓即为放肩的光圈区域R的外轮廓C。

进一步的，当拉晶阶段判定为等径阶段，其步骤S2中，定位液面区域R_l为光圈区域R；其步骤S3中，提取光圈区域R的左侧轮廓C₁和右侧轮廓C₂作为目标轮廓；步骤S4的圆拟合包括：