[发明专利]晶炉双目三维测量补偿方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种晶炉双目三维测量补偿方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：获取晶棒中心点的参考坐标，并获取晶炉内的实时晶棒图像，基于实时晶棒图像得到晶棒光圈内侧的边界点与凸起棱点的三维坐标；基于参考坐标以及边界点、凸起棱点的三维坐标，分别确定晶棒的当前直径、边界点与中心点的边界点径向距离、凸起棱点与中心点的棱点径向距离；基于边界点径向距离以及棱点径向距离确定边界点与凸起棱点之间的径向距离差；基于径向距离差的变化率对当前直径的反馈信号进行补偿，以调整晶棒直径的控制参数。采用本方法能够准确地测量晶棒直径以及预测直径未来变化，并对直径控制补偿，保证直径控制的及时性和准确性。

技术领域

本申请涉及晶体生长炉技术领域，特别是涉及一种晶炉双目三维测量补偿方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

在单晶硅等晶棒的生长过程中，需要经过引晶，放肩，转肩，等径，收尾等工序，其中，晶棒尺寸是晶体生长各环节中重要的控制对象，要对晶棒尺寸进行准确的控制，不仅需要精准测量晶棒尺寸，而且需要精准控制晶体生长。

在传统技术中，一般采用CCD相机测量直径，其中，获取像素坐标并基于简单比例系数转换得到晶棒直径，从而控制系统基于晶棒直径进一步控制晶体生长。

然而上述方法存在以下几点缺陷：由于晶炉中晶棒位置和坩埚液面都是随时间而变化，这使得相机图像的像素坐标和晶棒直径之间的对比关系是存在变化的，所以基于简单比例系数会存在较大的误差；同时，直接基于晶棒直径控制晶体生长，会存在滞后性，往往都是只能等到直径过大了之后才进行调整，所以晶棒尺寸会存在明显的控制误差。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确测量直径和直径控制补偿的晶炉双目三维测量补偿方法、装置、计算机设备和存储介质。

第一方面，本申请提供了一种晶炉双目三维测量补偿方法，方法包括：

获取晶棒中心点的参考坐标，并获取晶炉内的实时晶棒图像，基于实时晶棒图像得到晶棒光圈内侧的边界点与凸起棱点的三维坐标；

基于参考坐标以及边界点、凸起棱点的三维坐标，分别确定晶棒的当前直径、边界点与中心点的边界点径向距离、凸起棱点与中心点的棱点径向距离；

基于边界点径向距离以及棱点径向距离确定边界点与凸起棱点之间的径向距离差；

基于径向距离差的变化率对当前直径的反馈信号进行补偿，以调整晶棒直径的控制参数。

在其中一个实施例中，获取晶棒中心点的参考坐标之前，还包括：

在晶体生长的引晶阶段，通过双目相机捕捉晶棒光圈的最长轴两端测量点的三维坐标，并基于两端测量点的三维坐标得到中心点的参考坐标。

在其中一个实施例中，基于实时晶棒图像得到晶棒光圈内侧的边界点与凸起棱点的三维坐标包括：

基于双目相机之间的空间立体关系，对双目相机拍摄的实时晶棒图像中同一测量点的像素坐标进行转换，得到边界点、凸起棱点的三维坐标。

在其中一个实施例中，双目相机之间的空间立体关系通过点阵型棋盘格标定板对双目相机预先标定获取。

在其中一个实施例中，基于参考坐标以及边界点、凸起棱点的三维坐标，分别确定晶棒的当前直径、边界点与中心点的边界点径向距离、凸起棱点与中心点的棱点径向距离包括：

将参考坐标和边界点的三维坐标投影至同一径向平面上，计算得到晶棒的当前直径以及边界点与中心点的边界点径向距离；

将参考坐标和凸起棱点的三维坐标投影至同一径向平面上，计算得到凸起棱点与中心点的棱点径向距离。

在其中一个实施例中，基于径向距离差的变化率对当前直径的反馈信号进行补偿包括：