項目背景

在半導體制造領域，硅棒尺寸的精準度直接影響后續(xù)切片工序的硅片質(zhì)量。開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，因此對硅棒的幾何外形尺寸進行高精度檢測至關重要。

傳統(tǒng)的人工或單一傳感器檢測方法受限于精度與效率，難以滿足產(chǎn)線全自動檢測需求。深視智能通過多個三維激光輪廓測量儀協(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、垂直度等多項目的檢測。

采用深視智能4臺三維激光輪廓測量儀沿環(huán)形導軌互為90度圓周排列，形成360°無死角掃描網(wǎng)絡。硅棒在導軌上勻速運動，4臺3D相機通過外部信號同時觸發(fā)，以 0.2μm Z軸重復精度與 20kHz 采樣頻率高速掃描獲取物體截面輪廓數(shù)據(jù)。

圖 | 左：點云正視    右：點云細節(jié)
 

圖 | 左：點云裁剪ROI    右：點云截面輪廓

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

在點云處理階段，通過 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，進而計算硅棒的邊長、弧長、直徑和角度等關鍵尺寸數(shù)據(jù)。

圖 | 左：邊距（邊長）    右：中間邊距

圖 | 左 ：弧長投影    右：直邊角度（垂直度）

圖 | 測量數(shù)據(jù)結(jié)果

測量結(jié)果：經(jīng)過32次靜態(tài)測量，弧長投影重復性最大值為  0.003mm、邊距重復性最大值為 0.0051mm、直徑重復性最大值為 0.0048mm，角度重復性為 0.0088°，這些數(shù)據(jù)均滿足客戶檢測精度要求，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)為實驗室數(shù)據(jù)，實際測試結(jié)果與實際測試環(huán)境有關）