校企合作毕业设计

基于机器视觉的多孔圆盘微细孔检测

机械工程

资助企业: 开异智能技术(上海)有限公司

企业导师: 钟贤青

指导教师: 冯晓冰

项目成员: 由博淳、吴贞润、徐志贤

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项目简介

项目概述

半导体晶圆加工的多道工序中会使用到气体分配盘,其上有上百个微孔,孔径在百微米级,由于加工导致微孔的缺陷或是长时间使用后微孔的堵塞,均会导致晶圆制造过程气体分布不均,导致薄膜生长不均,进而影响晶圆质量。因此需要对其微孔状况进行定期检测。针对目前人工手动测量孔径的方法效率低(每件耗时2小时以上)的问题,本项目提出采用自动化设备实现光学非接触式自动测量,可大幅提高检测效率。本项目旨在设计一套全自动微孔缺陷检测系统,实现对长时间使用后的气体分配盘微孔状况的全自动检测。


项目目标

项目预期目标主要包含:完备的机械、视觉系统设计方案,功能强大的路径规划、图像处理、缺陷评价算法,并将它们集成到用户操作的软件界面上。

具体量化指标如下:

(1) 检测速度:2s/孔

(2) 检测精度:10μm

(3) 检测孔径大小:0.1-1mm

(4) 微孔质量指标:微孔直径,微孔面积,微孔周长,圆度,是否存在堵塞

(5) 自动化程度:全自动

(6) 用户界面:简单易上手,显示信息完备,界面美观


项目成果

对机械系统与视觉系统相关硬件进行了合理选型,最终结果满足微孔几何特征、检测速度、检测精度等需求。经过反复测试验证以及对比,最终完成了路径规划、图像处理、缺陷评价以及整体检测的方案设计,对相关算法进行了效果评估与参数优化,并将以上内容集成到软件中,再结合完备的软件操作界面,最终成功搭建了一整套多孔圆盘微细孔全自动光学检测的软硬件平台。


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