[發明專利]一種提升拉晶質量的視覺檢測裝置

在審

• 申請號: 202110761989.8
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113483662A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 王芳
• 申請（專利權）人: 大連耐視科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01J5/00;H04N5/33;C30B15/00
• 代理公司: 大連大工智訊專利代理事務所(特殊普通合伙) 21244
• 代理人: 崔雪

本發明涉及視覺檢測技術領域，提供一種提升拉晶質量的視覺檢測裝置，包括：圖像采集單元、濾光片切換單元以及上位機；所述圖像采集單元，包括：相機；所述相機與上位機信號連接；濾光片切換單元，包括：多個濾光片，多個濾光片中包含一個可見光濾光片以及多個紅外濾光片；所述濾光片切換單元，用于在相機前方切換不同的濾光片；相機，分別采集經過濾光片濾光后的爐內圖像，并傳輸給上位機；上位機，用爐內圖像的亮度來表征對應的波長強度，得出各個波段的強度曲線；并將各個波段的強度曲線與維恩曲線進行對比，從而得到爐內對應點的溫度。本發明能夠實現更高質量圖片的采集，得出精度更好的尺寸和溫度，從而實現對拉晶過程中控制精度的提升。

技術領域

本發明涉及視覺檢測技術領域，尤其涉及一種提升拉晶質量的視覺檢測裝置。

背景技術

在半導體拉晶領域，晶棒直徑尺寸控制精度越高，就表示拉晶效率越高，意味著成本越優，如何有效的提升拉晶質量，一直是業界持續推進的課題。

為了控制晶棒直徑，最大范圍的降低成本，目前通用方法為：采用在拉晶爐上方架設工業相機檢測的方式，通過圖像分析晶棒邊界進而計算晶棒直徑，從而根據實際寬度進行拉晶速度的調節，保持晶棒的直徑在比較好的范圍內波動。

但是，由于拉晶爐內溫度過高，紅外區散射強烈，而紅外區輻射波同樣會干擾成像，導致圖像接收到了很多長波段的光線，從而造成采集圖像的清晰度差，進而影響圖片分析質量，造成分析誤差增大。目前的爐內監控，采用傳統的測溫儀，在1400℃左右情況下，測量精度明顯收到干擾，無法達到±3℃的監控水平。同時采用視覺方案無法分析出爐內溫度，爐內溫度不均勻時，無法及時進行溫控，造成拉晶速度無法正確給出，拉晶的直徑波動更大。

發明內容

本發明主要解決當前拉晶設備視覺系統檢測精度不高，無法監控溫度的問題，本發明提出了一種提升拉晶質量的視覺檢測裝置，全新的輔助裝置，通過濾光片和全新算法，實現更高質量圖片的采集，得出精度更好的尺寸和溫度，從而實現對拉晶過程中控制精度的提升，降低拉晶成本。

本發明提供了一種提升拉晶質量的視覺檢測裝置，包括：圖像采集單元、濾光片切換單元以及上位機；

所述圖像采集單元，包括：相機；所述相機與上位機信號連接；

所述濾光片切換單元，包括：多個濾光片，多個濾光片中包含一個可見光濾光片以及多個紅外濾光片；所述濾光片切換單元，用于在相機前方切換不同的濾光片；

所述相機，分別采集經過濾光片濾光后的爐內圖像，并傳輸給上位機；

所述上位機，用爐內圖像的亮度來表征對應的波長強度，得出各個波段的強度曲線；并將各個波段的強度曲線與維恩曲線進行對比，從而得到爐內對應點的溫度。

優選的，所述濾光片切換單元，包括：旋轉電機和轉盤；

所述旋轉電機設置在相機旁，所述旋轉電機的輸出軸與轉盤的軸心連接；

所述轉盤配置在相機前端；所述轉盤在圓周方向均勻設置多個濾光片；

所述旋轉電機的輸出軸旋轉，能夠使相機前方的濾光片切換。

優選的，所述濾光片切換單元采用抽拉式切換結構。

優選的，所述相機前端設置鏡頭。

優選的，多個紅外濾光片的帶寬不同，多個紅外濾光片按切換順序帶寬逐漸變大。

優選的，所述濾光片安裝架上設置四個濾光片，其中包含一個可見光濾光片以及三個紅外濾光片。

優選的，可見光濾光片的帶寬為400-700nm；

三個紅外濾光片的帶寬分別為800±50nm、1000±50nm、1200±50nm。