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原文传递一种硅片前后崩边缺陷检测方法与装置

专利名称：	一种硅片前后崩边缺陷检测方法与装置
摘要：	本发明属于硅片检测技术领域，尤其涉及一种硅片前后崩边缺陷检测方法与装置。硅片前后崩边缺陷检测装置包括机架、检测箱体、图像采集装置和光源，机架上设有用于输送硅片的输送带，检测箱体的底部设有可供输送带通过的输送口；图像采集装置包括相对检测箱体倾斜安装的前线扫相机和后线扫相机，前线扫相机和后线扫相机分别用于采集硅片的前侧边缘和后侧边缘的图像信息；光源包括安装在检测箱体内的前侧光源和后侧光源，前侧光源位于前线扫相机的下方，后侧光源位于后线扫相机的下方，前侧光源和后侧光源的照射角度可以调节。本发明能提高硅片的检测效率和检测精确度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	苏州威华智能装备有限公司
发明人：	章龙;郑兴晔;郭建;汪哲
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-10T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311006815.6
公开号：	CN117030729A
代理机构：	郑州银河专利代理有限公司
代理人：	吴伟
分类号：	G01N21/892;G01N21/95;G01N21/88;G06T7/13;G;G01;G06;G01N;G06T;G01N21;G06T7;G01N21/892;G01N21/95;G01N21/88;G06T7/13
申请人地址：	215100 江苏省苏州市吴中区木渎镇中山东路70号2712、2716室
主权项：	1.硅片前后崩边缺陷检测装置，其特征在于，包括：机架，机架上设有用于输送硅片的输送带；检测箱体，检测箱体的底部设有可供输送带通过的输送口；图像采集装置，包括安装在检测箱体内的前线扫相机和后线扫相机，前线扫相机和后线扫相机相对间隔布置，且前线扫相机和后线扫相机均相对检测箱体倾斜安装，前线扫相机用于采集硅片的前侧边缘图像信息，后线扫相机用于采集硅片的后侧边缘图像信息；光源，包括安装在检测箱体内的前侧光源和后侧光源，前侧光源位于前线扫相机的下方，后侧光源位于后线扫相机的下方，前侧光源和后侧光源的照射角度可以调节。 2.根据权利要求1所述的硅片前后崩边缺陷检测装置，其特征在于，所述检测箱体包括前箱板、后箱板、箱盖、左箱板和右箱板，左箱板与右箱板之间连接有两根相对且均倾斜布置的安装梁，前线扫相机和后线扫相机可拆安装在对应的安装梁上。 3.根据权利要求2所述的硅片前后崩边缺陷检测装置，其特征在于，所述前线扫相机和后线扫相机的倾斜角度可调。 4.根据权利要求2或3所述的硅片前后崩边缺陷检测装置，其特征在于，所述前侧光源和后侧光源均包括上下间隔布置的第一发光组件和第二发光组件，第一发光组件包括第一灯架和固定在第一灯架上的第一灯条，第二发光组件包括第二灯架和固定在第二灯架上的第二灯条，第一灯条位于第二灯条的上方，且第一灯条倾斜向上照射，第二灯条倾斜向下照射；第一灯架包括第一灯槽和连接在第一灯槽两端的第一调节件，第二灯架包括第二灯槽和连接在第二灯槽两端的第二调节件，左箱板和右箱板的外侧均固定有调节块，第一调节件和第二调节件均与调节块转动装配。 5.根据权利要求4所述的硅片前后崩边缺陷检测装置，其特征在于，所述第一调节件包括连接在一起的第一调节柱段和第一安装柱段，第一安装柱段上具有L形缺口以形成沿第一安装柱段的轴向延伸的轴向安装面和沿第一安装柱段的径向延伸的径向安装面，轴向安装面用于与第一灯槽贴合并连接，径向安装面用于与第一灯槽的端部抵靠；所述第二调节件包括连接在一起的第二调节柱段和第二安装板段，第二安装板段呈L形，用于与第二灯槽贴合并连接；位于同一侧的第一调节柱段和第二调节柱段均与同一块调节块转动装配，第一调节柱段和第二调节柱段上均设有用于与转动工具配合的止转插槽。 6.根据权利要求4所述的硅片前后崩边缺陷检测装置，其特征在于，所述左箱板与右箱板的结构相同，均包括相机安装板段和光源安装板段，所述两根安装梁固定在两个相机安装板段之间，光源安装板段的宽度小于相机安装板段的宽度，光源安装板段呈倒U形，其上开设有倒U形观察口，安装在同一块箱板上的两个调节块分别位于倒U形观察口的两侧。 7.硅片前后崩边缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、通过前后布置的两个线扫相机分别采集硅片前侧区域图像和后侧区域图像，并对采集的前侧区域图像和后侧区域图像进行灰度化处理以得到相应的区域灰度图像；步骤二、采用霍夫变换检测区域灰度图像中的直线，提取出区域灰度图像中的边缘区域；步骤三、将所述边缘区域分割为若干个子区域，基于边缘区域中各个子区域的宽度值，采用密度聚类算法以宽度值为依据对边缘区域中的所有子区域进行聚类分割，得到一类设定数量的分组；以得到的一类设定数量的分组中包含子区域数量最多的分组为参考分组，计算参考分组中子区域的宽度值的种类数，以参考分组中各种宽度值的平均值作为子区域的参考宽度值；步骤四、将边缘区域中各子区域的宽度值逐一与参考宽度值进行比较并计算两者差值的绝对值，若任一宽度值大于所述参考宽度值，并且所述两者差值的绝对值大于预设的宽度值阈值，则判断为当前检测的硅片存在崩边缺陷。 8.根据权利要求7所述的硅片前后崩边缺陷检测方法，其特征在于，还包括从边缘区域所包含的所有子区域中除去参考分组内的所有子区域的步骤，将剩余子区域定为缺陷子区域，采用密度聚类算法以宽度值为依据对所有缺陷子区域进行聚类分割，得到二类设定数量的分组；计算二类设定数量的分组中每个分组内子区域的宽度值的种类数，并计算二类设定数量的分组中每个分组内各种宽度值的平均值，以得到的二类设定数量个的平均值作为缺陷子区域的缺陷宽度值；根据参考宽度值和缺陷宽度值得到宽度值依赖矩阵，基于宽度值依赖矩阵，计算硅片的前后崩边分布不均匀程度及缺陷宽度元素值占总体宽度元素值的比例，得到硅片前后侧边缘的异常指标。