一种液面自动补偿方法技术

本发明专利技术涉及单晶硅生产技术领域，涉及一种液面自动补偿方法，本发明专利技术包括：S1：坩埚内盛装硅液，所述坩埚的硅液液面上方设有水冷热屏，所述水冷热屏上方设有成像装置，所述坩埚下方设有升降装置；S2：所述成像装置发射光线经过水冷热屏屏口在硅液液面上形成观测点一，观测点一在硅液液面上形成观测线一，同时水冷热屏屏口在硅液液面镜面投影下形成投影点，投影点在硅液液面上形成观测线二，所述成像装置距离硅液液面距离为h，所述成像装置距离水冷热屏屏口距离为d，满足：d11/h11＝d/(h+h11)，d12/h11＝d/(h

【技术实现步骤摘要】
一种液面自动补偿方法


[0001]本专利技术涉及单晶硅生产
，涉及一种液面自动补偿方法。

技术介绍

[0002]在使用单晶炉生产单晶硅的过程中，液口距是指原料液面与水冷屏口的距离。它是单晶硅生产过程中的一个十分重要的技术参数，而单晶硅又是光伏发电和半导体行业中的基础原料。单晶硅作为现代信息社会的关键支撑材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一，它不仅是发展计算机与集成电路的主要功能材料，也是光伏发电利用太阳能的主要功能材料。
[0003]在生产过程中，液口距的控制准确是影响单晶硅生产的十分重要的因素，现有技术中，对生产过程中的液口距控制是通过单晶硅产品的重量变化来间接控制液口距的变化，存在着控制精度不准确的缺陷，导致生产过程中晶棒断开无法形成整棒。
[0004]综上所述，为解决现有技术中的不足，需设计一种结构简单、控制精确的液面自动补偿方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有技术的问题，提供了一种液面自动补偿方法。
[0006]本专利技术的目的可通过以下技术方案来实现：一种液面自动补偿方法包括：
[0007]S1：坩埚内盛装硅液，所述坩埚的硅液液面上方设有水冷热屏，所述水冷热屏上方设有成像装置，所述坩埚下方设有升降装置；
[0008]S2：所述成像装置发射光线经过水冷热屏屏口在硅液液面上形成观测点一，观测点一在硅液液面上形成长度为d12的观测线一，同时水冷热屏屏口在硅液液面镜面投影下形成投影点，投影点在硅液液面上形成长度为d11的观测线二，所述成像装置距离硅液液面距离为h，所述成像装置距离水冷热屏屏口距离为d，满足关系：d11/h11＝d/(h+h11)，d12/h11＝d/(h
‑
h11)；
[0009]S3：测量所述成像装置距离硅液液面距离h，测量所述成像装置距离水冷热屏屏口距离d，在成像装置的成像图上测量观测线的长度d11+d12，根据S2步骤中公式求解液口距h11的值。
[0010]S4：将S3步骤中求解的液口距h11与预设最佳液面位置比较，根据比较结果通过升降装置对坩埚液面升降补偿。
[0011]进一步的改进，所述S2步骤中成像装置发射光线经过水冷热屏成像为成像可视区域，所述成像可视区域圆心为成像中心,所述成像可视区域为月牙形，在所述成像可视区域选取测量点观测点三，包括如下步骤：
[0012]S5：所述观测点三与成像中心的水平距离为L，所述观测点三与成像中心连线在所述成像可视区域距离为d21+d22，所述成像装置距离硅液液面距离为h，所述成像装置垂直点距离实际成像中心的距离为h2，所述成像装置距离实际成像中心的距离为h3，所述实际
成像圆半径为h4。满足关系：h32＝h2+h22，(h4
‑
d21
‑
d22)/h3＝d21/h11，d22/h11＝h4/h3；
[0013]S6：测量所述成像装置距离硅液液面距离h，测量所述成像装置垂直点距离实际成像中心的距离h2，测量所述成像装置距离实际成像中心的距离h3，测量所述实际成像圆半径h4，在成像装置的成像图上测量观测线的长度d11+d12，通过S5步骤中的公式求解液口距h11的值。
[0014]S7：将S6步骤中求解的液口距h11与预设最佳液面位置比较，根据比较结果通过升降装置对坩埚液面升降补偿。
[0015]进一步的改进，所述坩埚下端设有坩埚轴，所述升降装置包括升降支架、导轨滑块组件、升降丝杆和驱动机构，所述坩埚轴下端设于升降支架上，所述升降支架设于导轨滑块组件上，所述升降丝杆设于升降支架上，所述驱动机构连接升降丝杆。
[0016]进一步的改进，所述驱动机构为升降电机减速机组件。
[0017]进一步的改进，所述导轨滑块组件设置有两组。
[0018]与现有技术相比，本专利技术液面自动补偿方法通过成像装置成像然后经过计算可以准确得出测量值与液口距之间的关系，可以实时地对液面进行补偿，使液面一直处于最佳位置，从而使液面所处温度场适中，有利于晶体生长，从而提高晶棒的成品率。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的结构示意图
[0020]图2为图1几何位置关系结构示意图
[0021]图3为本专利技术实际成像的结构示意图
[0022]图4为图3几何位置关系结构示意图
[0023]图5为本专利技术升降装置结构示意图
[0024]图中，1
‑
坩埚，11
‑
硅液液面，12
‑
坩埚轴，2
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水冷热屏，3
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成像装置，31
‑
成像可视区域，4
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晶棒，5
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升降装置，6
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升降电机减速机组件，7
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升降支架，8
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导轨滑块组件，9
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升降丝杆，A1
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观测点一，A2
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投影点，B1
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观测线一，B2
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观测线二，C1观察点三，D1
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成像中心，D2
‑
实际成像中心。
具体实施方式
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]下面结合实施例及附图1～5，对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。
[0028]实施例1
[0029]一种液面自动补偿方法，包括以下步骤：
[0030]S1：坩埚1内盛装硅液，所述坩埚1的硅液液面11上方设有水冷热屏2，所述水冷热
屏2上方设有成像装置3，所述坩埚1下方设有升降装置5；
[0031]S2：所述成像装置3发射光线经过水冷热屏2屏口在硅液液面11上形成观测点一A1，观测点一A1在硅液液面11上形成长度为d12的观测线一B1，同时水冷热屏2屏口在硅液液面11镜面投影下形成投影点A2，投影点A2在硅液液面11上形成长度为d11的观测线二B2，所述成像装置3距离硅液液面11距离为h，所述成像装置3距离水冷热屏2屏口距离为d，满足关系：
[0032]d11/h11＝d/(h+h11)，d12/h11＝d/(h
‑
h11)；
[0033]故：d11＝d*h11/(h+h11)；d12＝d*h11/(h...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液面自动补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：坩埚1内盛装硅液，所述坩埚1的硅液液面11上方设有水冷热屏2，所述水冷热屏2上方设有成像装置3，所述坩埚1下方设有升降装置5；S2：所述成像装置3发射光线经过水冷热屏2屏口在硅液液面11上形成观测点一A1，观测点一A1在硅液液面11上形成长度为d12的观测线一B1，同时水冷热屏2屏口在硅液液面11镜面投影下形成投影点A2，投影点A2在硅液液面11上形成长度为d11的观测线二B2，所述成像装置3距离硅液液面11距离为h，所述成像装置3距离水冷热屏2屏口距离为d，满足关系：d11/h11＝d/(h+h11)，d12/h11＝d/(h
‑
h11)；S3：测量所述成像装置3距离硅液液面11距离h，测量所述成像装置3距离水冷热屏2屏口距离d，在成像装置3的成像图上测量观测线的长度d11+d12，根据S2步骤中公式求解液口距h11的值。S4：将S3步骤中求解的液口距h11与预设最佳液面位置比较，根据比较结果通过升降装置5对坩埚1液面升降补偿。2.根据权利要求1所述的一种液面自动补偿方法，其特征在于，所述S2步骤中成像装置3发射光线经过水冷热屏2成像为成像可视区域31，所述成像可视区域31圆心为成像中心D1,所述成像可视区域31为月牙形，在所述成像可视区域31选取测量点观测点三C1，包括如下步骤：S5：所述观测点三C1与成像中心D1的水平距离为L，所述观测点三C1与成像中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金海，徐永根，沈凯杰，
申请(专利权)人：浙江晶阳机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：