使用機器視覺監控長晶過程

應用目的

自 1916 年發明以來，CZ (Czochralski) 法一直是生產大型單晶（例如單晶矽）的主要方法。今日在自動化晶體生長系統中，「機器視覺」 用於監控整個過程。在這樣的自動化系統中，最終產品的品質和產量至關重要。

Basler 重要合作夥伴：北京圖知天下科技有限責任公司作為業內知名的工業智慧化技術解決方案供應商，多年來針對單晶矽生產過程進行研究和開發，旨在提高單晶矽生產過程的自動化程度，同時藉助先進的智慧演算法大幅提高了各個視覺測量環節的精確度。其產品：單晶爐智慧視覺控制器不但説明單晶矽製造企業降低了的生產成本，單晶矽的產品品質和生產效率也獲得了顯著的提升。

難題與挑戰

為了確保矽晶錠具備穩定且一致的品質，成長過程中的所有相關參數——包括 轉速、坩堝溫度與拉晶速度——都必須達到完美平衡。系統工程公司需要精準的數據輸入，才能對製程進行精確控制。

然而，不同晶體類型所需的坩堝尺寸與關鍵參數各不相同，對於系統的擴展性形成挑戰。模組化設計概念是否能實現任何尺寸下的視覺系統輕鬆整合？

解決方案

視覺系統透過即時監測與分析晶體成長過程，為自動化拉晶系統提供了理想的解決方案。藉由精準的影像數據輸入，系統能更有效地依據坩堝溫度調整拉晶速度，並在整個拉晶過程中維持高精度控制。

晶體成長過程中的視覺檢測任務包括：

1. 量測矽晶圓柱體的直徑

2. 利用單一相機量測導流管與熔融區表面的距離

3. 檢測矽晶錠的邊緣破損情況

您可獲得的優勢

• 在晶體成長過程中，使用 Basler 12MP 相機可實現高精度量測與缺陷檢測

• 透過將視覺方案從兩顆 5MP 相機升級為一顆 12MP 相機，實現了產品差異化

• 單相機解決方案與精巧的相機外觀設計，大幅降低系統複雜度

• 同時，方案也確保了結果的一致性與產品的可擴展性