一种单晶硅片全自动检测方法与流程

本发明涉及单晶硅片，具体涉及一种单晶硅片全自动检测方法。

背景技术：

1、单晶硅片：硅的单晶体，是一种具有基本完整的点阵结构的晶体，单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位。

2、例如中国专利公开号为：cn101403687a，一种基于单晶硅片检测红外光谱仪稳定性的方法。红外光谱仪的稳定性直接关系到它的精度和品质。为此本发明提出了一种检测红外光谱仪稳定性的方法，该方法采用直拉晶硅片为标准样品，在500～2000cm－1谱区对硅片进行重复多次红外光谱测试，获得多个红外光谱，再以其中某一个光谱为基准光谱，其他光谱与该基准光谱做差谱，该差谱能精确探测到上述多个红外光谱横坐标、纵坐标的偏移程度，波数偏移主要通过差谱中间隙氧原子1107cm－1处吸收峰形成的“s”形来判断，吸光度偏移通过差谱纵向变化来判断。

3、但是此方法在进行检测时，难以对激光烧蚀加工后的单晶硅片进行检测，因为加工的微结构多为纳米、微米级，晶片表面的各种瑕疵极易造成样品质量问题，且不能通过多种检测方法对单晶硅片进行不同的检测。

4、综上所述，研发一种单晶硅片全自动检测方法，仍是单晶硅片领域中急需解决的关键问题。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种单晶硅片全自动检测方法，通过在通过激光烧蚀加工时，会出现瑕疵，通过对单晶硅片样品b进行洁净，对单晶硅片表面图像上进行污渍进行检测，达到单晶硅片上污点进行检测，对单晶硅片图像进行均值平均处理，去除噪音干扰；采用动态阈值分割方法对原图进行逐个像素比较，分割多个灰度值区域；对分割后的推销进行连通域分析；采用动态学运算，对图像进行进一步处理；采用傅里叶变换，对图像所在频域进行瑕疵、破损检测。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、本发明提供了一种单晶硅片全自动检测方法，包括以下步骤：

4、(1)、采集样本，并对样本进行加工处理，并平均分成样品a、样品b；

5、(2)、首先对样本a进行飞秒激光烧蚀，采用主监控计算机设定主要参数，进行加工；

6、(3)、对单晶硅片样品b进行洁净，对单晶硅片表面图像上进行污渍进行检测；

7、(4)、再对单晶硅片边缘瑕疵、破损检测。

8、本发明进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的加工处理为选取5×5模板对单晶硅片图像进行均值滤波处理，平滑处理，并对图像进行阈值分割，在对图像进行清理污渍。

9、本发明进一步的设置为：在步骤(2)中，所述的主要参数为激光光斑直径为13nm，激光功率为0-980mw，聚焦目镜视场范围240×240μm。

10、本发明进一步的设置为：在步骤(3)中，所述的污渍检测包括以下步骤：

11、(31)、对模板中单晶硅片的图像中的像素点灰度值取其平均值；

12、(32)、设定当前模板所在区域为标准区域；

13、(33)、将模板向一个方向滑动一个像素单位，再取平均灰度值；

14、(34)、在滑动n次后，对计算到的n个平均灰度值进行比较；

15、(35)、求出区域中最大的灰度值与最小灰度值的差值δ，当δ大于设定的阈值，则有污点。

16、本发明进一步的设置为：所述的灰度平均值表达公式为：式中，aab为第a个模板所在区域的平均值，n为像素点。

17、本发明进一步的设置为：在步骤(4)中，所述的边缘瑕疵、破损检测包括以下步骤：

18、(41)、对单晶硅片图像进行均值平均处理，去除噪音干扰；

19、(42)、采用动态阈值分割方法对原图进行逐个像素比较，分割多个灰度值区域；

20、(43)、对分割后的推销进行连通域分析；

21、(44)、采用动态学运算，对图像进行进一步处理；

22、(45)、采用傅里叶变换，对图像所在频域进行瑕疵、破损检测。

23、本发明进一步的设置为：在步骤(2)中，所述的加工是改变x、y、z和旋转轴，对单晶硅片进行激光烧蚀加工。

24、有益效果

25、采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下

26、有益效果：

27、1、本发明，在通过激光烧蚀加工时，会出现瑕疵，通过对单晶硅片样品b进行洁净，对单晶硅片表面图像上进行污渍进行检测，达到单晶硅片上污点进行检测。

28、2、本发明，对单晶硅片图像进行均值平均处理，去除噪音干扰；采用动态阈值分割方法对原图进行逐个像素比较，分割多个灰度值区域；对分割后的推销进行连通域分析；采用动态学运算，对图像进行进一步处理；采用傅里叶变换，对图像所在频域进行瑕疵、破损检测。

技术特征：

1.一种单晶硅片全自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅片全自动检测方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的加工处理为选取5×5模板对单晶硅片图像进行均值滤波处理，平滑处理，并对图像进行阈值分割，在对图像进行清理污渍。

3.根据权利要求2所述的一种单晶硅片全自动检测方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的主要参数为激光光斑直径为13nm，激光功率为0-980mw，聚焦目镜视场范围240×240μm。

4.根据权利要求3所述的一种单晶硅片全自动检测方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述的污渍检测包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种单晶硅片全自动检测方法，其特征在于，所述的灰度平均值表达公式为：式中，aab为第a个模板所在区域的平均值，n为像素点。

6.根据权利要求5所述的一种单晶硅片全自动检测方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述的边缘瑕疵、破损检测包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种单晶硅片全自动检测方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的加工是改变x、y、z和旋转轴，对单晶硅片进行激光烧蚀加工。

技术总结
本发明涉及单晶硅片领域，具体涉及一种单晶硅片全自动检测方法，(1)、采集样本，并对样本进行加工处理，并平均分成样品A、样品B；(2)、首先对样本A进行飞秒激光烧蚀，采用主监控计算机设定主要参数，进行加工；本发明在通过激光烧蚀加工时，会出现瑕疵，通过对单晶硅片样品B进行洁净，对单晶硅片表面图像上进行污渍进行检测，达到单晶硅片上污点进行检测，对单晶硅片图像进行均值平均处理，去除噪音干扰；采用动态阈值分割方法对原图进行逐个像素比较，分割多个灰度值区域；对分割后的推销进行连通域分析；采用动态学运算，对图像进行进一步处理；采用傅里叶变换，对图像所在频域进行瑕疵、破损检测。

技术研发人员：徐礼健,蒋军
受保护的技术使用者：江苏和阳新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13