[發(fā)明專利]拉晶過程中光圈直徑的監(jiān)測方法、存儲介質和終端

有效

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• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114399489B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 莊再城;楊國煒;何開振;董志文;楊君;胡方明;紀步佳;劉明星;曹葵康;薛峰
• 申請（專利權）人: 蘇州天準科技股份有限公司;蘇州天準軟件有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G01B11/08
• 代理公司: 北京千壹知識產權代理事務所(普通合伙) 11940
• 代理人: 王玉玲

本發(fā)明提供了一種拉晶過程中光圈直徑的監(jiān)測方法、存儲介質和終端，屬于半導體量檢測領域，方法包括圖像采集并判定當前拉晶階段、根據拉晶階段定位光圈區(qū)域R、提取目標輪廓、圓擬合、計算擬合圓的直徑d,即為光圈直徑；通過本方法可以對拉晶過程不同階段的爐內圖像實時采集并監(jiān)測光圈直徑，為穩(wěn)定拉晶狀態(tài)提供了輔助判定依據，以此提高了拉晶質量，便于在半導體制造領域推廣應用。

技術領域

本發(fā)明屬于半導體量檢測領域，具體涉及一種拉晶過程中光圈直徑的監(jiān)測方法、存儲介質和終端。

背景技術

單晶硅是目前半導體行業(yè)的初始材料，因此其質量控制顯得尤為重要。在制備單晶硅的過程中，光圈直徑監(jiān)測是控制拉晶質量的重要手段。

然而，行業(yè)內還未有針對光圈直徑測量的技術，因此，針對拉晶過程中爐內圖像特點，需要設計一種可靠、準確的光圈測量方法。

發(fā)明內容

為了克服現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種拉晶過程中光圈直徑的監(jiān)測方法、存儲介質和終端，其能解決上述問題。

一種拉晶過程中光圈直徑的監(jiān)測方法，方法包括：

S1、圖像采集并判定當前拉晶階段，通過監(jiān)測相機多次曝光采集拉晶爐內圖像；

S2、根據拉晶階段定位光圈區(qū)域R；對原圖g(x,y)做閾值分割并ROI處理獲得光圈區(qū)域R的興趣圖像g₁(x,y),x、y為像素點坐標；

S3、提取目標輪廓；

S4、圓擬合，對目標輪廓通過最小二乘法進行擬合獲得光圈的擬合圓；

S5、計算擬合圓的直徑d,即為光圈直徑。

進一步的，當拉晶階段判定為單雙光圈階段或引晶階段，其步驟S3中的提取目標輪廓包括：

S31、光圈區(qū)域R形態(tài)學處理：先閉操作平滑區(qū)域R＝R·d，再對R膨脹操作以保留邊緣區(qū)域其中，d、e為結構元素；

S32、去除光圈區(qū)域R內光圈干擾和光圈尖角在輪廓篩選時的干擾得到區(qū)域R₁；

S33、外光圈輪廓提取：對區(qū)域R₁對應位置原圖圖像采用canny邊緣檢測，并連接邊緣得到輪廓。

進一步的，當拉晶階段判定為飽滿點階段，其步驟S3中的提取目標輪廓包括：

S31、計算光圈區(qū)域R最小外接矩形得到矩形區(qū)域R₁；

S32、對區(qū)域R₁左右縮小一個像素得到區(qū)域R₃

S33、計算R₃與R的差值得到R₄；

S34、通過重心行篩選出R₄中下方區(qū)域R₅

S35、對R₅閉操作得到區(qū)域R₆；

S36、對區(qū)域R₆經輪廓提取和角度篩選后得到輪廓C₁；

進一步的，當拉晶階段判定為放肩階段，步驟S2的光圈區(qū)域R的定位中，先粗定位得到放肩區(qū)域R_f，再進行灰度處理，并通過閾值分割精確定位獲得放肩的光圈區(qū)域R；步驟S3的目標輪廓即為放肩的光圈區(qū)域R的外輪廓C。

進一步的，當拉晶階段判定為等徑階段，其步驟S2中，定位液面區(qū)域R_l為光圈區(qū)域R；其步驟S3中，提取光圈區(qū)域R的左側輪廓C₁和右側輪廓C₂作為目標輪廓；步驟S4的圓擬合包括：