多晶硅还原炉倒棒原因探讨

多晶硅生产过程中的倒棒现象将给多晶硅生产企业带来巨大的经济损失和安全风险.通过对多晶硅生产中还原炉倒棒现象的总结分析,发现还原炉系统设备自身问题、硅芯质量及安装缺陷和硅棒生长中的工艺控制不当是造成还原炉发生倒棒的主要原因,通过优化还原系统设备、提高安装操作水平等措施控制和预防还原炉的倒棒问题.     

基于编码测棒的单目视觉测量系统

为了提高单目视觉测量系统的精度,提出了一种基于编码测棒的单目视觉测量系统。该系统采用GSI编码点作为测棒上的特征点,首先用CCD像机对编码测棒一次成像,然后通过编码点特征位与编码位之间特定的约束关系对各个编码点分别进行姿态测量,最后根据最小二乘数据拟合和误差平均的数学思想实现测头的优化求解。在精密二维平移台上做了对比实验,实验结果表明,系统在1 000mm×500mm的测量区域中,实际测量的相对误差不超过6.3×104,系统的精度能满足工业中对大尺寸现场测量的要求。     

基于嵌入式Linux的晶体生长控径系统的研究

针对直径检测及控制技术向大直径化硅棒发展的需求,设计一种低成本．功能适中的晶体生长控径系统。该系统以ARM9系列的S3C2440为核心,基于Linux嵌入式操作系统设计一种图像处理方法,根据亚像素原理计算出硅棒直径,并为上位机提供具有特定电平的模拟信号,从而控制直拉单晶硅生长速度,使系统实现测量数据可读化。实验表明,该系统能够很好地解决图像处理问题,图像处理的准确率满足直径检测系统的要求,且实现简单,成本较低．特别适合于对精度要求较严格的检测系统。     

基于嵌入式Linux的晶体生长控径系统的研究

针对直径检测及控制技术向大直径化硅棒发展的需求,设计一种低成本,功能适中的晶体生长控径系统.该系统以ARM9系列的S3C2440为核心.基于Limix嵌入式操作系统设计一种图像处理方法,根据亚像素原理计算出硅棒直径,并为上位机提供具有特定电平的模拟信号,从而控制直拉单晶硅生长速度,使系统实现测量数据可读化.实验表明,该系统能够很好地解决图像处理问题,图像处理的准确率满足直径检测系统的要求,且实现简单,成本较低,特别适合于对精度要求较严格的检测系统.     

洛阳中硅24对棒多晶硅还原炉装置通过验收

据《中国电子报》2007年4月17日报道,日前,科技部组织行业内知名专家对洛阳中硅高科技有限公司承担的国家863课题——“24对棒多晶硅还原炉装置技术研究”进行现场测试和验收。验收意见认为:该装置结构合理,系统先进,操作方便,运行可靠,实现了供料、启动、供电、停炉等全自动控     

基于荧光微球的显微镜点扩散函数修正模型

为了修正显微镜点扩散函数荧光微球传统测量方法中微球直径对测量结果的影响、提高显微镜点扩散函数的测量精度,采用理论仿真、最小二乘拟合的方法,建立荧光微球等效2维浓度分布,模拟仿真了荧光微球显微成像过程;利用最小二乘拟合以及残差拟合的方法,得到荧光微球直径、荧光微球强度分布半峰全宽与系统实际点扩散函数半峰全宽之间的关系模型,由此模型得到较为准确的系统点扩散函数半峰全宽。结果表明,使用100nm荧光微球对系统点扩散函数进行测量时,相对误差在1%左右。此研究结果说明通过该修正模型可以得到较为准确的系统点扩散函数。     

硅晶片应力的红外光弹测量

本文介绍测量硅晶片应力的红外光弹系统及方法。对硅晶片进行了四点简支梁模型的加压实验,其应力测量的结果与理论计算的结果基本符合;并测量了某些半导体器件模拟工艺在硅片内引入的应力。     

激光辅助的大型回转类零件直径实时测量方法

针对工业现场中需要对大型回转类零件直径实现实时、非接触测量的需求,提出了一种基于相交激光光条的双目视觉测量方法。结合双目立体视觉测量技术与直径测量的几何约束,采用强度高、方向性强的线型激光构造直径重建的特征信息;通过向待测零件表面投射相交的激光光条构造用于测量的特征点,提出了一种大型回转体表面激光光条交点的精确提取方法;利用摄像机标定结果重建激光光条交点的空间坐标,进而建立符合直径测量的椭圆模型并计算直径。在实验室环境下进行圆柱件直径测量实验,实验结果表明,待测物体的直径测量误差为0.5%,直径重建时间为1.026 s,所提出的测量方法为大型回转体直径的实时非接触测量提供可靠的技术手段。     

激光衍射法细圆柱体直径测量系统

为了提高激光衍射法细圆柱体直径测量精度,根据光波的矢量特性建立了矢量测量模型,提出了一种衍射花样处理方法,并研制了相应的测量系统。采用面阵CCD接收衍射花样,并使用二维零相位滤波器、最小二乘法等方法对其进行处理。运用该装置测量细圆柱体直径时,克服了传统方法测量细圆柱体直径时的原理误差,提高了测量精度。细圆柱体直径测量实验结果表明,基于改进模型的光学衍射法的相对测量误差在0.5%以下,优于目前1%的水平。     

激光在英国的应用

为了测量如棒、管和绳索等物件的直径，TI考文垂量规公司（TI Coventry Gauge)研制成一种激光测量系统。它的测量重复率极高,测量是无接触进行的，基本上不受待测物准确位置的影响。测量系统是全自动的，并能在正常生产过程中对零件直径作连续测量，测量系统原理很简单，而且因为是数字显示，所以对周围温度不敏感。这种测量系统也基本上不受四周光线、热零件的辐射以及光路中噪声和蒸气的影响，因为该光学系统中使用了与激光频率相配的单色滤光片。     

浅谈高频干扰对硅芯炉的影响及防护措施

高频电源是硅芯生产设备中的重要组成部分。目前硅芯炉都具备单炉次拉制多根硅芯的能力。与早期拉制单根设备相比需要母料的体积加大,直径不断加粗。母料体积越大,就越难熔化,因此高频电源都需要提高振荡频率来熔化更粗的母料。伴随着振荡频率增加高频噪声也相应增加。同时对硅芯炉电气控制柜及其内部的电气元件的干扰也就随之增大。主要分析高频噪声对硅芯炉运行产生的干扰及其原因和危害,同时针对这些干扰提出一些防护措施。     

考虑圆形特征边缘模糊和偏心误差修正的高精度相机标定方法

针对立体视觉系统采用圆形特征点标定时存在的空间圆形投影边缘模糊和偏心现象问题,利用改进Zernike矩和偏心误差修正进行圆心的高精度定位,以此提高相机参数的标定精度。首先考虑了由于立体视觉成像系统的标定场景光照强度不均匀引起的圆形特征投影图像边缘模糊的问题,引入高斯误差函数对边缘过渡段的灰度分布进行描述,建立了高斯边缘模型,并基于该模型计算投影图像的Zernike矩,然后利用改进Zernike矩实现高精度的圆形特征投影边缘像素坐标定位。此外,分析了影响圆形特征中心投影点和拟合圆心间偏差大小的因素,基于该分析对迭代拟合圆心进行偏差补偿使之逼近真实的圆心投影,最后通过所提算法对99圆形标志点进行圆心坐标提取并用于相机参数的标定。仿真实验表明,文中算法对投影图像边缘定位的精度以及圆心拟合的精度均高于传统的算法;实测实验中,基于圆心高精度坐标得到的相机标定参数对标准杆进行三维重建,长度测量精度比传统算法提高了30%。     

远距离运动目标三维测量中图像匹配的研究

采用两个摄像机光轴平行的双目立体视觉测量系统,检测远距离运动物体的三维物体轮廓.阐述了该三维轮廓测量系统中的两个关键技术:提取出合适的图像特征;建立特征间的对应关系.将同一空间物理点在不同图像中的映象点对应起来,由此得到相应的视差图像,实现立体匹配,恢复出物体的三维轮廓.仿真实验结果表明,该三维轮廓测量方法容易实现、对硬件要求不高、精度较高和具有较高稳定性,能够满足远距离运动物体姿态和速度测量的要求.     

全自动网络单晶炉系统设计与应用

单晶炉是生产单晶硅的核心设备,其控制系统分析模型的建立有两种方法。一是以单晶直径外形尺寸为目标建立模型;二是以电气控制系统变量为目标建立模型。两种方法均未考虑到单晶生长工艺影响与单晶工艺指标。提出一种以固液交界面热场动态平衡分析为基础的方法,建立单晶炉控制系统变量分析模型,并据此辅以直径形状控制变量的工艺性制约因素考虑...     

基于GA优化LSSVM高炉铁水含硅量预报

铁水含硅量是表征高炉生铁质量的重要指标,也是反映高炉内部热状态的重要参数。为了提高铁水含硅量测量精确度,保证高炉顺行,提出一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的铁水含硅量预报模型,采用遗传算法(GA)确定模型参数的优化组合,以改善模型性能。将某钢管厂高炉的实际运行数据经过预处理后作为模型的训练和测试样本,进行模型预报实验,并与神经网络模型和时间序列分析模型的预报性能进行了比较。基于 GA优化参数的 LSSVM模型对铁水含硅量预报的最大相对误差为5.8%,相关系数为0.926375,预报精确度比直接 LSSVM模型提高了2.1%,比前向神经网络模型提高了4.3%。     

基于光谱椭偏术的Si球表面氧化层厚度测量

为改善X射线晶体密度法测得的阿伏伽德罗常数的标准不确定度,研制了一种基于光谱椭偏术和二维Si球扫描机构的Si球表面氧化层厚度自动扫描测量系统,用于测量直径约93.6 mm、质量约1 kg的单晶Si球表面氧化层平均厚度。用本文系统对标准Si球表面进行400点扫描测量实验,得到氧化层厚度分布,且测得其平均厚度为6.00（2...     

基于机器视觉的高速线材椭圆度测量 系统的设计

设计了一种在实验室环境下模拟工业现场高速线材椭圆度监测系统, 利用三相机测量的方式, 实现了线材椭 圆度的非接触式测量。首先选取双侧远心镜头、准直光源、高速面阵CCD 工业相机对线材实时图像进行采集, 并对 相机进行标定与畸变矫正; 随后对三路相机采集到的实时图像依次预处理, 提出了一种自适应Ψ 值运动模糊图像恢复 方法; 最后通过霍夫变换检测到的两条直线上点分别计算出三路相机测得的线材直径, 并利用直径计算出线材椭圆 度。研究结果表明, 在实验室条件下该系统的测量精度达到了实际工业生产中所需的精度, 有望在高线生产线上投入 使用。     

基于双目会聚型立体摄像机的目标深度测量

目标物体的三维测量是双目立体视觉的一项重要任务。基于视差的平行摄像机模型是最常见的用于三维重建的双目摄像机模型。一般双目立体摄像机不是严格平行的,所以采用上述方式进行三维重建时需要进行极线校正。提出了一种新的用于三维测量的双目摄像机模型,该模型针对一般常见的非平行的会聚立体摄像机模型。采用该模型进行目标物体的三维测距时,根据摄像机标定得到的相对外参,即可快速得到目标物体的深度信息。同时,本文从分辨率的角度对提出的深度测量方法进行了精度分析。实验结果验证了提出方法的有效性和可靠性。     

Prediction of defect onset conditions in heat cycling based on athermoelastic wafer model

A thermoelastic wafer model is proposed for predicting defect onset conditions during heat cycling in a furnace. This model is formulated for application to the plane stress state under thermal loading. The wafer temperature is calculated by a wafer temperature model proposed in a previous work. Predictions are tested by comparison with the thermal stresses resolved on the slip systems of the silicon crystal under the process conditions (i.e. furnace temperature, insertion velocity, and wafer spacing). When the proposed model is applied to 125-mm diameter and 150-mm-diameter wafers, it is shown that the thermal stress level is reduced to about a half by increasing the wafer spacing by a factor of two or three. Accordingly, the predicted defect onset results based on this model are in reasonable agreement with experiments     

熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭镜

提出一种使用熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭装置,并在实验中得以实现.这种组合将具有高的激光损伤阈值的大直径熔石英棒和具有较低的受激布里渊散射(SBS)阈值的光纤结合在一起,构成了振荡-放大形式的双池式受激布里渊散射结构,使得从光纤受激布里渊散射反射的斯托克斯光注入到熔石英介质中形成了强迫受激布里渊散射过程.在这种机制下,该复合型相位共轭镜较之单块熔石英棒、单根光纤或组合芯径光纤这三种形式的相位共轭镜,具有更低的受激布里渊散射阈值和更高的受激布里渊散射反射率,而且可以在较高的输入功率下运行.实验中将其用于高重复频率高功率的激光二极管(LD)抽运激光主振荡放大(MOPA)系统中,在100 Hz重复频率下获得了42.05%的反射率,并且获得了很好的光束质量,光束质量因子M2值从输入光束的3减少到1.6,反射光斑稳定.在400 Hz下光束质量因子M2值达到1.7.