項(xiàng)目背景

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，硅棒尺寸的精準(zhǔn)度直接影響后續(xù)切片工序的硅片質(zhì)量。開(kāi)方后的硅棒可能存在外觀裂紋、空洞、氣泡及內(nèi)部雜質(zhì)等缺陷，因此對(duì)硅棒的幾何外形尺寸進(jìn)行高精度檢測(cè)至關(guān)重要。

傳統(tǒng)的人工或單一傳感器檢測(cè)方法受限于精度與效率，難以滿足產(chǎn)線全自動(dòng)檢測(cè)需求。深視智能通過(guò)多個(gè)三維激光輪廓測(cè)量?jī)x協(xié)同掃描與智能算法，單次掃描即可同步完成硅棒尺寸、弧長(zhǎng)、垂直度等多項(xiàng)目的檢測(cè)。

采用深視智能4臺(tái)三維激光輪廓測(cè)量?jī)x沿環(huán)形導(dǎo)軌互為90度圓周排列，形成360°無(wú)死角掃描網(wǎng)絡(luò)。硅棒在導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)，4臺(tái)3D相機(jī)通過(guò)外部信號(hào)同時(shí)觸發(fā)，以 0.2μm Z軸重復(fù)精度與 20kHz 采樣頻率高速掃描獲取物體截面輪廓數(shù)據(jù)。

圖 | 左：點(diǎn)云正視    右：點(diǎn)云細(xì)節(jié)
 

圖 | 左：點(diǎn)云裁剪ROI    右：點(diǎn)云截面輪廓

借助坐標(biāo)變換和軟件灰度圖優(yōu)化算法，將四組3D相機(jī)采集的局部點(diǎn)云精準(zhǔn)拼接，形成硅棒的完整三維模型。

在點(diǎn)云處理階段，通過(guò) ROI（感興趣區(qū)域）裁切去除冗余數(shù)據(jù)，再利用輪廓提取算法生成硅棒截面輪廓圖，進(jìn)而計(jì)算硅棒的邊長(zhǎng)、弧長(zhǎng)、直徑和角度等關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)。

圖 | 左：邊距（邊長(zhǎng)）    右：中間邊距

圖 | 左 ：弧長(zhǎng)投影    右：直邊角度（垂直度）

圖 | 測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果

測(cè)量結(jié)果：經(jīng)過(guò)32次靜態(tài)測(cè)量，弧長(zhǎng)投影重復(fù)性最大值為  0.003mm、邊距重復(fù)性最大值為 0.0051mm、直徑重復(fù)性最大值為 0.0048mm，角度重復(fù)性為 0.0088°，這些數(shù)據(jù)均滿足客戶檢測(cè)精度要求，確保了硅棒尺寸的一致性和后續(xù)切片工序的高質(zhì)量。（*此數(shù)據(jù)為實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，實(shí)際測(cè)試結(jié)果與實(shí)際測(cè)試環(huán)境有關(guān)）