JPH11189490A - インゴット製造装置のインゴット径測定機 - Google Patents

インゴット製造装置のインゴット径測定機

Info

Publication number
JPH11189490A
JPH11189490A JP36042497A JP36042497A JPH11189490A JP H11189490 A JPH11189490 A JP H11189490A JP 36042497 A JP36042497 A JP 36042497A JP 36042497 A JP36042497 A JP 36042497A JP H11189490 A JPH11189490 A JP H11189490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ingot
diameter
distance
calculated
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP36042497A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Odagiri
延之 小田切
Shozo Takai
庄三 高井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority to JP36042497A priority Critical patent/JPH11189490A/ja
Publication of JPH11189490A publication Critical patent/JPH11189490A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】結晶成長中のインゴットの径を自動で測定する
ことができるインゴット径測定機を提供する。 【解決手段】本発明は、結晶成長中のインゴット26を
CCDカメラ32〜34で撮像し、この画像からインゴ
ット径を算出する三角測量方式を採用したものである。
即ち、CCDカメラ30、32で撮像された画像からイ
ンゴット中心OとCCDカメラ34の撮影レンズXまで
の距離L2を算出する。そして、CCDカメラ34で撮
像された画像からインゴットの径D1を算出する。次
に、距離L2とメモリに記憶されている基準距離L1と
を比較し、距離L2が基準距離L1OXと一致しない場
合に、算出したインゴット径D1を距離L1と基準距離
L1OXとのズレ量分に対応する分だけ補正してインゴ
ット径D2を再算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインゴット製造装置
のインゴット径測定機に係り、特に引き上げ式のインゴ
ット製造装置で結晶成長中のシリコンインゴットの直径
を測定するインゴット製造装置のインゴット径測定機に
関する。
【0002】
【従来の技術】引き上げ式のインゴット製造装置では、
結晶成長中のインゴットの直径を測定し、この測定結果
に基づいてインゴットの引き上げ速度をフィードバック
制御することにより、設定寸法のインゴットを製造して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インゴット径の測定は、1台のカメラのみでインゴット
の径を測定していたので、るつぼ内液面位置の変動によ
る撮影距離の変化による誤差を含んでおり、正確な寸法
が得られていなかった。そのため、従来のインゴット径
測定方法は、作業者が経験と感等によって誤差の補正を
行っていたので、手間がかかると共に熟練を要し、なお
かつ不正確であるという欠点があった。
【0004】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、インゴットの径を自動で正確に測定すること
ができるインゴット製造装置のインゴット径測定機を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、インゴット製造装置に対して設置されると
共に所定の間隔をもって配置され、該インゴット製造装
置で結晶成長中のインゴットを撮像する少なくとも2台
の撮像手段と、前記2台の撮像手段で撮像された画像を
画像処理して前記インゴットの円弧状輪郭画像を取得す
る画像処理手段と、前記画像処理手段で取得した前記円
弧状輪郭画像に基づいてインゴット径を算出する算出手
段と、から成ることを特徴としている。
【0006】請求項1記載の発明によれば、少なくとも
2台の撮像手段によって結晶成長中のインゴットを撮像
し、その撮像手段で撮像された画像を画像処理手段で画
像処理してインゴットの円弧状輪郭画像を取得し、その
取得した円弧状輪郭画像に基づいてインゴット径を算出
手段で算出するようにしたので、インゴットの径を自動
で正確に測定することができる。
【0007】ところで、インゴット製造装置のるつぼ内
液面高さ(融解シリコンの液面高さ)がインゴットの引
き上げ中に変動したり、引き上げ中のインゴットがすり
こぎ運動したりすると、撮像手段で撮像しているインゴ
ットの位置が変動するので、インゴット径を正確に得る
ことができないという不具合が生じる。したがって、イ
ンゴット径測定機の測定精度を向上させるためには、前
記不具合を解消する必要がある。請求項2記載の発明
は、この不具合を解決する具体的な発明を示したもので
ある。
【0008】請求項2記載の発明によれば、少なくとも
2台の撮像手段によって結晶成長中のインゴットを撮像
し、その撮像手段で撮像された画像を画像処理手段で画
像処理してインゴットの円弧状輪郭画像を取得する。そ
して、第1算出手段は、前記円弧状輪郭画像に基づいて
インゴット径とインゴット中心とを算出すると共に、算
出したインゴット中心と前記2台の撮像手段を結ぶ線分
の中心との距離を算出する。そして、第2算出手段は、
前記第1算出手段で算出された前記距離と予め設定され
た基準距離とを比較し、基準距離と一致しない場合に、
前記算出したインゴット径を前記距離と基準距離とのズ
レ量分に対応する分だけ補正して再算出する。したがっ
て、本発明は、撮像手段で撮像しているインゴットの位
置が変動しても、インゴット径を正確に得ることができ
る。
【0009】請求項2記載の発明において、3台の撮像
手段を利用する場合には、2台の撮像手段をインゴット
の中心とで形成する二等辺三角形の底辺両端部に設置
し、1台の撮像手段を底辺中央部に設置する。そして、
第1算出手段は、両端2台の撮像手段で撮像された画像
から、インゴット中心と中央部の撮像手段までの距離を
算出する。そして、第2算出手段は、まず、中央部の撮
像手段で撮像された画像からインゴットの径を算出す
る。次に、第2算出手段は、第1算出手段で算出された
前記距離と予め設定された基準距離とを比較し、基準距
離と一致しない場合に、前記算出したインゴット径を前
記距離と基準距離とのズレ量分に対応する分だけ補正し
て再算出する。即ち、3台の撮像手段を利用する場合に
は、2台の撮像手段を測距用として使用し、1台の撮像
手段を径算出用として使用すれば良い。
【0010】請求項3記載の発明は、前記第2算出手段
によるインゴット径算出式を示したものであり、 D2=D1・L1/L2 D2…再算出したインゴット径 D1…第1算出手段で算出したインゴット径 L1…基準距離 L2…第1算出手段で算出した距離 の式によりインゴット径を算出する。これにより、イン
ゴット径を正確に算出することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るインゴット製造装置のインゴット径測定機の好ましい
実施の形態について詳説する。図1は、本発明の実施の
形態のインゴット径測定機10が適用されたインゴット
製造装置12の構造図である。同図に示すインゴット製
造装置12は、引き上げ式のものであり、引き上げ炉1
4の内部に石英製のるつぼ16が設置されている。前記
るつぼ16は図示しないヒータによって所定の温度(約
1200℃以上)に加熱され、これにより、るつぼ16
内に供給されたシリコン原料が溶融されて、融解シリコ
ン20として溜められている。るつぼ16の上方には、
引上装置(図示せず)が設けられている。この引上装置
は、先端に種結晶22が取り付けられたワイヤ24を引
き上げる機構と、ワイヤ24を回転させる機構とを有し
ている。したがって、前記インゴット製造装置12によ
れば、前記引上機構を駆動して種結晶22を回転させな
がら融解シリコン20に浸し、そしてワイヤ24を徐々
に引き上げることにより、シリコンインゴット26を製
造することができる。また、るつぼ16内の融解シリコ
ンの消費に伴ってるつぼ16は上昇する。
【0012】一方、インゴット径測定機10は図2に示
すように、3台のCCDカメラ(撮像装置)30、3
2、34を有している。これらのCCDカメラ30、3
2、34は、図1に示すようにケーブル36を介して、
インゴット径を算出する制御装置38に接続されてい
る。また、CCDカメラ30、32、34は、引き上げ
炉14に形成された窓15からインゴット26を撮像す
ることができる位置であって、各々の光軸P1がインゴ
ット26の軸芯P2に対して30度傾斜した位置で、且
つ、結晶成長中のインゴット26の位置26A(図3参
照)を撮像することができる位置に取り付けられてい
る。さらに、前記CCDカメラ30、32は図2に示す
ように、三角測量で基準距離(L1)OXを算出するこ
とができる位置に設けられている。
【0013】次に、制御装置38によるインゴット径算
出方法について説明する。まず、インゴット径の絶対値
測定を行うために、前記基準距離(L1)OXと、この
基準位置(L1)OXにインゴット26がある時のイン
ゴット径を予め取得しておく。基準位置(L1)OXと
は、インゴット26の中心OからCCDカメラ34の撮
影レンズXまでの距離である。CCDカメラ30、32
におけるインゴット26の中心Oの座標位置は、それぞ
れY1Y2とZ1Z2の曲線により楕円中心座標を算出
して求めることができる。また、CCDカメラ30の撮
影レンズYによって結像面31に投影される前記中心O
の位置(結像面31の中心31Aに対する位置)をA1
とし、CCDカメラ32の撮影レンズZによって結像面
33に投影される前記中心Oの位置(結像面33の中心
33Aに対する位置)をA2とし、前記撮影レンズY、
Zの焦点距離をfとし、そして、結像面31の中心31
Aと結像面33の中心33Aとの距離をLとすると、基
準距離(L1)OXは、OX=Lf/(A1+A2)の
式により算出することができる。また、前記基準距離
(L1)OXの位置にインゴット26がある場合のイン
ゴット26の径をDとすると、インゴット径Dは、CC
Dカメラ34で撮像された画像に基づいて求めることが
できる。このように求められた基準距離(L1)OXと
インゴット径Dは、制御装置のメモリに記憶され、必要
時に読みだされる。なお、符号35は、CCDカメラ3
4の結像面である。
【0014】次に、インゴット径の実測を開始する。ま
ず、第1の算出方法として、溶解シリコン20に液面変
動がなく、インゴットにはすりこぎ運動が生じていない
と仮定した場合の算出方法、即ち、CCDカメラ30〜
34で撮像しているインゴットの位置26Aが変動しな
い場合の算出方法について説明する。この場合には、C
CDカメラ30〜34によって結晶成長中のインゴット
26の位置26A(図3参照)を撮像し、その画像を制
御装置38の画像処理手段で画像処理してインゴット2
6の円弧状輪郭画像を取得する。そして、その取得した
円弧状輪郭画像に基づいてインゴット径を、制御装置3
8の算出手段で算出する。これによって、インゴット径
を自動で測定することができる。
【0015】次に、CCDカメラ30〜34で撮像して
いるインゴットの位置26Aが変動している場合の算出
方法について説明する。この場合には、制御装置38の
第1算出手段によって、CCDカメラ30、32で撮像
された画像からインゴット中心OとCCDカメラ34の
撮影レンズXまでの距離L2(基準距離(L1)OXで
はなく実測距離)を算出する。そして、制御装置38の
第2算出手段は、CCDカメラ34で撮像された画像か
らインゴット径D1を算出する。次に、第2算出手段
は、第1算出手段で算出された前記距離L2と、メモリ
に記憶されている基準距離(L1)OXと比較し、距離
L2が基準距離(L1)OXと一致しない場合に、前記
算出したインゴット径D1を前記距離L1と基準距離
(L1)OXとのズレ量分に対応する分だけ補正してイ
ンゴット径D2を再算出する。
【0016】例えば、L1=1250mm、L2=12
52mm、D1=203mmとするとD2は、D2=D
1・L1/L2の式により算出することができるので、
D2≒202.7mmとなる。したがって、この算出方
法によれば、インゴットの撮影位置26Aが変動しても
インゴット径を正確に得ることができる。
【0017】なお、第2算出手段で算出されたインゴッ
ト径D2の情報は、引上装置のフィードバック情報とし
て使用される。即ち、D2>Dの場合には、引き上げ速
度を上げるように、D2<Dの場合には引き上げ速度を
下げるように引上装置が制御される。これにより、径寸
法のばらつきの少ないインゴット26を製造することが
できる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るインゴ
ット製造装置のインゴット径測定機によれば、少なくと
も2台の撮像手段によって結晶成長中のインゴットを撮
像し、その画像を画像処理手段で画像処理してインゴッ
トの円弧状輪郭画像を取得し、その円弧状輪郭画像に基
づいてインゴット径を算出手段で算出するようにしたの
で、インゴットの径を自動で測定することができる。
【0019】また、本発明によれば、円弧状輪郭画像に
基づいてインゴット径とインゴット中心とを算出すると
共に、算出したインゴット中心と2台の撮像手段を結ぶ
線分の中心との距離を算出し、そして、算出された前記
距離と予め設定された基準距離とを比較し、基準距離と
一致しない場合に、前記算出したインゴット径を前記距
離と基準距離とのズレ量分に対応する分だけ補正して再
算出するようにしたので、撮像手段で撮像しているイン
ゴットの位置が変動しても、インゴット径を正確に得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインゴット径測定機が適用された
インゴット製造装置の構造図
【図2】本発明に係るインゴット径測定機の測定方法を
説明するための図
【図3】るつぼからインゴットが引き上げられている状
態を示す斜視図
【符号の説明】
10…インゴット径測定機 12…インゴット製造装置 16…るつぼ 26…シリコンインゴット 30、32、34…CCDカメラ 38…制御装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インゴット製造装置に対して設置されると
    共に所定の間隔をもって配置され、該インゴット製造装
    置で結晶成長中のインゴットを撮像する少なくとも2台
    の撮像手段と、 前記少なくとも2台の撮像手段で撮像された画像を画像
    処理して前記インゴットの円弧状輪郭画像を取得する画
    像処理手段と、 前記画像処理手段で取得した前記円弧状輪郭画像に基づ
    いてインゴット径を算出する算出手段と、 から成ることを特徴とするインゴット製造装置のインゴ
    ット径測定機。
  2. 【請求項2】前記インゴット径を算出する前記算出手段
    は、 前記画像処理手段で取得した前記円弧状輪郭画像に基づ
    いてインゴット径とインゴット中心とを算出すると共
    に、該算出したインゴット中心と前記2台の撮像手段を
    結ぶ線分の中心との距離を算出する第1算出手段と、 前記第1算出手段で算出された前記距離と予め設定され
    た基準距離とを比較し、該基準距離と一致しない場合
    に、前記算出したインゴット径を前記距離と基準距離と
    のズレ量分に対応する分だけ補正して再算出する第2算
    出手段と、 から成ることを特徴とする請求項1記載のインゴット製
    造装置のインゴット径測定機。
  3. 【請求項3】前記第2算出手段は、 D2=D1・L1/L2 D2…再算出したインゴット径 D1…第1算出手段で算出したインゴット径 L1…基準距離 L2…第1算出手段で算出した距離 の式によりインゴット径を算出することを特徴とする請
    求項2記載のインゴット製造装置のインゴット径測定
    機。
JP36042497A 1997-12-26 1997-12-26 インゴット製造装置のインゴット径測定機 Pending JPH11189490A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36042497A JPH11189490A (ja) 1997-12-26 1997-12-26 インゴット製造装置のインゴット径測定機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36042497A JPH11189490A (ja) 1997-12-26 1997-12-26 インゴット製造装置のインゴット径測定機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11189490A true JPH11189490A (ja) 1999-07-13

Family

ID=18469353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36042497A Pending JPH11189490A (ja) 1997-12-26 1997-12-26 インゴット製造装置のインゴット径測定機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11189490A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101138150B1 (ko) 2010-06-24 2012-04-23 주식회사 엘지실트론 단결정 잉곳의 직경측정 시스템 및 이를 포함하는 단결정 잉곳 성장장치
KR101506877B1 (ko) * 2013-12-03 2015-03-30 주식회사 엘지실트론 잉곳과 와이어 쏘우 장치의 와이어 간의 정렬을 측정하는 장치
CN110595369A (zh) * 2019-08-14 2019-12-20 太原理工大学 一种基于机器视觉的管材直径测量装置及其测量方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101138150B1 (ko) 2010-06-24 2012-04-23 주식회사 엘지실트론 단결정 잉곳의 직경측정 시스템 및 이를 포함하는 단결정 잉곳 성장장치
KR101506877B1 (ko) * 2013-12-03 2015-03-30 주식회사 엘지실트론 잉곳과 와이어 쏘우 장치의 와이어 간의 정렬을 측정하는 장치
CN110595369A (zh) * 2019-08-14 2019-12-20 太原理工大学 一种基于机器视觉的管材直径测量装置及其测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8801853B2 (en) Mechanism for controlling melt level in single crystal pulling apparatus, method for controlling melt level in single crystal pulling apparatus, mechanism for adjusting melt level in single crystal pulling apparatus and method for adjusting melt level while pulling single crystal
JPH0649631B2 (ja) 結晶径測定装置
KR20090023267A (ko) 실리콘 단결정 인상 방법
KR19990029481A (ko) 결정의 직경 측정용 장치 및 방법
JPH0559877B2 (ja)
TWI651441B (zh) 單結晶之製造方法
JP6627739B2 (ja) 単結晶の製造方法
JP4089500B2 (ja) 単結晶引き上げ装置内の融液の液面位置測定方法
JPH11189490A (ja) インゴット製造装置のインゴット径測定機
JP4161547B2 (ja) 単結晶引上装置および単結晶引上方法およびプログラムおよび記録媒体
JP4221917B2 (ja) 結晶形状測定装置および結晶形状測定方法およびプログラムおよび記録媒体
JP2006292647A (ja) ボンディングワイヤ検査装置
TWI762268B (zh) 單結晶製造裝置及單結晶的製造方法
JP2014060621A (ja) 光学部品位置合わせ装置
JP2840213B2 (ja) 単結晶の直径測定方法および直径測定装置
JPH11101640A (ja) カメラおよびカメラのキャリブレーション方法
JPH0923366A (ja) 映像機器システム及び交換レンズ
JPH08239293A (ja) 単結晶の直径制御方法
JP2003279844A (ja) 自動合焦機能を有する画像入力装置
US20050072944A1 (en) Device and method for plane-parallel orientation of a the surface of an object to be examined in relation to a focus plane of a lens
TW202110158A (zh) 鞋面咬合線三維掃描裝置
JPS6021893A (ja) 単結晶の製造装置
KR102231090B1 (ko) 잉곳 성장 제어장치
JP3791068B2 (ja) 予測測距装置及び撮影装置
WO2023065168A1 (zh) 镜头的调焦方法、控制方法、标定方法、设备及存储介质