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05/21
2025
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高精度测量硅棒尺寸,深视智能SRI系列一体式3D轮廓测量仪助力半导体质量管控
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2025-05-21 15:27:23来源: 深圳市深视智能科技有限公司

项目背景

在半导体制造领域,硅棒尺寸的精准度直接影响后续切片工序的硅片质量。开方后的硅棒可能存在外观裂纹、空洞、气泡及内部杂质等缺陷,因此对硅棒的几何外形尺寸进行高精度检测至关重要。

传统的人工或单一传感器检测方法受限于精度与效率,难以满足产线全自动检测需求。深视智能通过多个三维激光轮廓测量仪协同扫描与智能算法,单次扫描即可同步完成硅棒尺寸、弧长、垂直度等多项目的检测。


检测需求

5月15日(1).jpg
工件名称:硅棒
工件尺寸:210mm*210mm*100mm
测量项目:弧长投影,边距,直径,直边角度
精度要求:

±0.04mm(弧长投影)

±0.02mm(边距)

±0.02mm(直径)

±0.02°(角度)

速度要求:60秒/颗


案例分享


5月15日.jpg

采用深视智能4台三维激光轮廓测量仪沿环形导轨互为90度圆周排列,形成360°无死角扫描网络。硅棒在导轨上匀速运动,4台3D相机通过外部信号同时触发,以 0.2μm Z轴重复精度与 20kHz 采样频率高速扫描获取物体截面轮廓数据。

图片2.jpg

图 | 左:点云正视    右:点云细节

测量原理.jpg

图 | 左:点云裁剪ROI    右:点云截面轮廓

借助坐标变换和软件灰度图优化算法,将四组3D相机采集的局部点云精准拼接,形成硅棒的完整三维模型。

在点云处理阶段,通过 ROI(感兴趣区域)裁切去除冗余数据,再利用轮廓提取算法生成硅棒截面轮廓图,进而计算硅棒的边长、弧长、直径和角度等关键尺寸数据。

边长测量.jpg

图 | 左:边距(边长)    右:中间边距

j计算.jpg

图 | 左 :弧长投影    右:直边角度(垂直度)

数据结果.jpg

图 | 测量数据结果

测量结果:经过32次静态测量,弧长投影重复性最大值为  0.003mm、边距重复性最大值为 0.0051mm、直径重复性最大值为 0.0048mm,角度重复性为 0.0088°,这些数据均满足客户检测精度要求,确保了硅棒尺寸的一致性和后续切片工序的高质量。(*此数据为实验室数据,实际测试结果与实际测试环境有关)


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产品介绍-SRI8060三维激光轮廓测量仪.jpg

深视智能SRI系列三维激光轮廓测量仪采用一体式结构,无需额外控制器,轻松适配紧凑型生产环境,内置的智能算法可自动识别硅棒位置、优化扫描参数,不仅满足硅棒尺寸全自动化检测需求,还可扩展至光伏硅片厚度测量、半导体封装缺陷检测等场景,其强大的适应性和拓展性,使其成为半导体制造全流程的理想选择。